Процессы, протекающие в хлебе при выпечке: биохимические процессы, уменьшение массы изделия

Биохимические процессы, протекающие при выпечке. К основным биохимическим процессам, протекающим при выпечке, относятся гидролиз крахмала под действием амилолитических ферментов и гидролиз белков под действием протеолитических ферментов. Очень важным является изменение активности амилаз И протеиназы при прогревании тестовой заготовки. Так Э-амилаза полностью инактивируется в заготовке из пшеничной муки при температуре около 82—84° С, а альфа-амилаза способна сохранять свою активность до 97—98° С, т. е. в готовом хлебе. Поэтому при выпечке хлеба из пшеничной муки высшего, первого и второго сортов гидролиз крахмала в тесте и мякише хлеба в основном обусловлен действием амилаз теста.

Иначе изменяется крахмал при выпечке хлеба из ржаной муки. Кислотность ржаного теста в 3—4 раза выше, чем кислотность теста из пшеничной сортовой муки. Вследствие этого инактивация амилаз при прогреве ржаного теста происходит при более низких температурах. При выпечке ржаного хлеба из обойной муки при обычной кислотности — Э-амилаза почти полностью инактивируется при 60° С, а альфа-амилаза — при 71° С.

Пока амилазы еще не инактивированы вследствие повышения температуры тестовой заготовки, они вызывают гидролиз крахмала. В процессе выпечки хлеба атакуемость крахмала амилазами возрастает. Это объясняется тем, что крахмал, частично клейстеризованный при выпечке, во много раз легче гидролизуется амилазами. В результате этого количество крахмала в тесте при выпечке в известной мере снижается.

Белково-протеиназный комплекс теста в процессе выпечки хлеба также изменяется. Атакуемость белковых веществ возрастает, протеолитические ферменты в процессе выпечки инактивируются при температуре 80-85° С.

Необходимо отметить, что температура инактивации ферментов при выпечке зависит от скорости прогрева выпекаемого хлеба. Чем быстрее происходит прогрев, тем выше температура, при которой инактивируются ферменты.

Чем активнее протекают гидролиз крахмала и белков, тем больше накапливается продуктов реакции меланоидинообразования, которые придают специфическую окраску корке и участвуют в формировании вкуса и аромата готовых изделий. Однако эти биохимические процессы не должны быть чрезмерно интенсивными, так как в этом случае возможно получение изделий, отличающихся повышенной расплываемостью и интенсивно окрашенной коркой, а также заминающимся липким мякишем.

Уменьшение массы изделий при выпечке (упек). Упек — это уменьшение массы тестовой заготовки при выпечке за счет испарения части воды и улетучивания некоторых продуктов брожения. Величина упека определяется разностью между массой тестовой заготовки перед посадкой в печь и массой вышедшего из печи готового горячего изделия, выраженной в процентах к массе заготовки:

Муп= 100 (Мтз-Мгх)/Мтз,

где Мтз и Мгх — масса соответственно тестовой заготовки и горячего хлеба, кг.

Основной причиной уменьшения массы теста-хлеба при выпечке является испарение влаги при образовании корки. В незначительной степени (на 5—8%) упек обусловлен удалением из тестовой заготовки спирта, диоксида углерода, летучих кислот и других летучих веществ.

Величина упека для разных видов хлебных изделий находится в пределах 6—14% и зависит от формы и массы тестовой заготовки, а также от способа выпечки изделия (в формах или на поду). Чем меньше масса изделия, тем больше его упек (при прочих равных условиях), так как упек происходит за счет обезвоживания корок, а удельное содержание корок у мелкоштучных изделий выше, чем у изделий большей массы. Так, у булки круглой формы массой 0,05 кг доля корок составляет около 40%, а упек ~ 11,9%. Булка той же формы массой 0,5 кг содержит 22,5% корок, а упек — 7,8%.

Формовые изделия имеют меньший упек, так как боковые и нижняя корки формового хлеба тонкие и влажные. Все корки подового хлеба, особенно нижняя, сравнительно толстые, с низкой влажностью.

Упек одного и того же вида изделия в разных печах может быть различен в зависимости от режима выпечки и конструкции печи.

Процессы, протекающие в хлебе при выпечке: образования мякиша, увеличение объема, микробиологические процессы

Образование мякиша. Основную роль в образовании мякиша хлеба играют коллоидные процессы, протекающие при прогревании тестовой заготовки и связанные главным образом с изменением состояния крахмала и белковых веществ. Эти изменения происходят почти одновременно. Крахмальные зерна при температуре 55—60 градусов и выше клейстеризуются, т. е. переходят из кристаллического состояния в аморфное. В зернах крахмала образуются трещины, в которые проникает влага, отчего они значительно увеличиваются в объеме. При клейстеризации крахмал поглощает как свободную влагу теста, так и влагу, выделенную белками. Поэтому свободной влаги в тесте уже не остается и мякиш хлеба становится сухим и нелипким на ощупь.

Клейстеризация крахмала из-за недостатка влаги идет медленно и заканчивается только при нагревании центрального слоя теста-хлеба до температуры 96—98° С.

При выпечке ржаного хлеба клейстеризация крахмала начинается при более низкой температуре. Однако протекание ферментативного и кислотного гидролиза некоторого количества крахмала увеличивает содержание декстринов и Сахаров в тесте-хлебе и придает липкость и заминаемость мякишу ржаного хлеба.

Изменение состояния белковых веществ начинается при прогреве тестовой заготовки до температуры 50—75° С и заканчивается при температуре около 90 градусов. Белковые вещества в процессе выпечки подвергаются тепловой денатурации. При этом они уплотняются и выделяют влагу, поглощенную ими при образовании теста. Денатурированные белки фиксируют (закрепляют) пористую структуру мякиша и форму изделия. В изделии образуется белковый каркас, в который вкраплены зерна набухшего крахмала. После тепловой денатурации белков в наружных слоях изделия прекращается прирост объема заготовки.

Увеличение объема изделий. Объем выпеченного изделия на 10—30% больше объема тестовой заготовки перед посадкой ее в печь.

Увеличение объема происходит главным образом в первые минуты выпечки в результате спиртового брожения и образования этилового спирта и диоксида углерода, перехода спирта в парообразное состояние при температуре 79° С, а также теплового расширения паров спирта и газов в тестовой заготовке. Увеличение объема тестовой заготовки улучшает внешний вид, пористость и усвояемость изделия.

Степень увеличения объема выпекаемого хлеба зависит от состояния теста, способа посадки заготовок на под печи, режима выпечки и других факторов. Достаточно высокая температура пода в первой зоне печи (около 200° С) вызывает интенсивное образование ларов и газов в нижних слоях теста. Пары, устремляясь вверх, увеличивают объем заготовки.

Корка в процессе выпечки очень быстро теряет способность к растяжению, поэтому именно корка является препятствием для дальнейшего увеличения объема заготовки. Хорошее увлажнение в первой зоне задерживает образование твердой корки и способствует приросту объема хлеба. Посадка тестовых заготовок на под печи с перевертыванием уплотняет тесто, удаляет из него часть газа и несколько снижает объем изделия.

Микробиологические процессы, протекающие при выпечке. Жизнедеятельность бродильной микрофлоры теста (дрожжевых клеток и кислотообразующих бактерий) изменяется по мере прогревания куска теста-хлеба в процессе выпечки.

Дрожжевые клетки при прогревании теста примерно до 35" С ускоряют процесс спиртового брожения до максимума. Примерно до 40° С жизнедеятельность дрожжей в выпекаемой тестовой заготовке еще очень интенсивна. При прогревании свыше 45° С спиртовое брожение, вызываемое дрожжами, резко снижается, а при температуре теста около 50° С дрожжи начинают погибать.

Жизнедеятельность кислотообразующей микрофлоры в зависимости от температурного оптимума (около 35° С для нетермофильных бактерий и 48—54 градусов для термофильных) по мере прогревания тестовой заготовки сначала форсируется, после достижения температуры выше оптимальной для их жизнедеятельности замедляется, а затем совсем прекращается. При прогревании теста до 60° С кислотообразующая микрофлора теста почти полностью отмирает.