Тесто для МКИ представляет собой сложную по составу коллоидную систему, состоящую из белков, углеводов, жиров, кислот, солей и т. п., в которой эти вещества находятся в самом различном состоянии - в виде ограниченно набухающих коллоидов, суспензий и растворов. В состав кондитерского теста наряду с мукой и водой входят сахар, жир, молочные и яичные продукты, химические разрыхлители, ароматизаторы и пр.
Образование и сохранение пористой структуры возможно благодаря наличию в пшеничной муке белков и крахмала. Технологическая схема производства любого вида мучного кондитерского изделия включает, прежде всего, процесс тестообразования, после которого следуют формование, выпечка, отделка и др. При смешивании рецептурных компонентов (мука, крахмал, инвертный сироп, молоко, жир и др.) с водой происходят физические, коллоидные и биохимические процессы. Ведущую роль при этом играют белки муки, не растворимые в воде (глиадин и глютенин). При замесе с водой они связывают значительное количество воды: в 2-2,5 раза больше собственной массы. При температуре 25...40°С вода поглощается мукой в основном за счет набухания белков. При температуре 60°С набухание муки происходит за счет набухания зерен крахмала. Они способны связать до 30% воды, т.е. значительно меньше, чем белки. Принято считать, что в кондитерском тесте белки и крахмал связывают воду в равных количествах, так как крахмала содержится в тесте значительно больше, чем белка.
Тесто, изготовленное для различных кондитерских изделий, должно обладать особыми реологическими (структурно-механическими) свойствами. По реологическим свойствам кондитерское тесто можно отнести к трем видам систем:
ü пластично-вязкие (сахарное, песочное тесто); упруго-пластично-вязкие (затяжное, галетное, крекерное тесто); слабоструктурированные (вафельное, бисквитное тесто).
Реологические свойства теста (пластичность, вязкость, упругость) формируются под влиянием целого ряда факторов: качества муки (зависит от количества и качества клейковины), рецептурного соотношения компонентов (сахара, жира и др.), влажности теста, технологических параметров тестообразования.
Для различных видов кондитерских изделий готовят тесто с различной влажностью. Чем ниже влажность теста, тем быстрее и с меньшими затратами энергии происходит выпечка, в связи с этим предпочтительно готовить тесто с меньшей влажностью. Кроме того, оптимальная влажность теста зависит от водопоглотительной способности используемой муки.
Другим фактором, обусловливающим качество теста, является температура замеса. Для теста с упругой консистенцией (затяжное печенье, галеты, крекер) оптимальной является несколько повышенная температура замеса (32…40°С). При замесе пластичного теста (сахарное, сдобное печенье) поддерживают более низкую температуру (17…25° С).
На качество теста значительно влияет продолжительность замеса. Если хотят получить тесто с пластичными свойствами (сахарное или сдобное печенье), продолжительность замеса должна быть минимальной. Продолжительность замеса упругого теста, используемого для получения затяжного печенья, галет и крекера, должна быть значительно больше, чем для пластичного. Замес такого теста продолжается от 30 до 60 мин.
Интенсивность замеса (увеличение частоты вращения лопастей месильной машины) сокращает продолжительность замеса. Для сдобного и сахарного теста не рекомендуется применять чрезмерно большую частоту вращения лопастей, так как в тесте может быстро повыситься температура, в результате чего образуется затянутое тесто. Замес пластичного теста ведут в месильной машине при частоте вращения лопастей, не превышающей 15…20 об/мин. Приготовление теста с упруго-эластичными свойствами производят при более интенсивном замесе.
Выпечка и охлаждение МКИ. Процесс выпечки сопровождается сложными физико-химическими изменениями, происходящими под воздействием высокой температуры пекарной камеры. При выпечке происходит процесс тепло- и влагообмена тестовой заготовки с паровоздушной средой камеры. Основное назначение процесса выпечки - удалить из тестовой заготовки большую часть влаги. При этом резко меняются структурно-механические свойства тестовой заготовки. Она приобретает твердость и пористость, поверхность ее окрашивается.
Под воздействием высокой температуры пекарной камеры тестовая заготовка быстро прогревается. Однако, наружные и внутренние слои прогреваются неодинаково. Так, температура поверхностного слоя примерно через 60 секунд достигает уже 100°С, а температура внутреннего слоя тестовой заготовки - всего 70°С. К концу выпечки соответственно температура поверхностного слоя составляет 170…180°С, а внутри заготовки температура несколько превышает 100°С. Процесс выпечки подразделяют на 3 периода.
В первый период тестовые заготовки интенсивно прогреваются. Во избежание образования на поверхности тестовых заготовок корочки, препятствующей влагоотдаче, в начале выпечки стремятся создать повышенную влажность воздушной среды пекарной камеры. Для этого в пекарную камеру вводят небольшое количество водяного пара. Температуру в пекарной камере в первый период выпечки поддерживают сравнительно невысокую (порядка 160°С). В связи с этим в первый период общая потеря влаги тестовой заготовкой незначительна, а у затяжного печенья наблюдается даже увеличение влажности заготовок в результате конденсации на поверхности некоторого количества влаги. Повышение влажности воздуха в пекарной камере при выпечке затяжного печенья и галет позволяет получить глянцевую поверхность и лучшую пористость. В этот период в тестовых заготовках начинаются процессы клейстеризации крахмала и денатурации белков. Белковые вещества денатурируются и свертываются, выделяя при этом воду, поглощенную при набухании. Эта вода частично используется при клейстеризации крахмала. В этот же период происходит разложение химических разрыхлителей - гидрокарбоната натрия и карбоната аммония с образованием газообразных продуктов. Обезвоженные белки и частично клейстеризованный крахмал разрыхляются газообразными продуктами, образуя пористый каркас, который после дальнейшего обезвоживания и охлаждения составляет основу структуры готовых изделий.
Во втором периоде выпечки относительная влажность воздушной среды пекарной камеры значительно снижается. Это является следствием повышения температуры пекарной камеры для сахарного и сдобного печенья до 350°С, а для затяжного печенья, галет и крекера до 250…260° С. Этот период характеризуется интенсивным удалением влаги из тестовых заготовок, так как температура центральных слоев достигает 100°С. Сначала влага удаляется с поверхности тестовой заготовки, а затем уже процесс постепенно проникает вглубь нее. Это способствует увеличению объема тестовых заготовок. Скорость удаления влаги в этот период максимальна и постоянна. В этот период выпечки происходят значительные химические изменения в составе теста. На образовавшийся из денатурированных белков каркас адсорбируется жир. Общее количество белка несколько снижается. Количество нерастворимого крахмала уменьшается. Это объясняется частичным его гидролизом и образованием растворимого крахмала и декстринов. Сахара частично карамелизуются, поверхность приобретает характерный золотистый оттенок. Этот процесс особенно интенсивно происходит при наличии фруктозы (инвертного сахара). Этот процесс интенсифицируется щелочной средой. Поэтому при увеличении введения в тесто гидрокарбоната натрия золотистый оттенок на поверхности изделия наблюдается более ярко. Кроме того, сахара вступают в реакцию с азотсодержащими веществами. В результате этого образуются соединения, имеющие, кроме окраски, еще и характерный аромат.
Жир претерпевает некоторые химические изменения, в результате которых снижается его йодное число. Содержание минеральных веществ в процессе выпечки практически не изменяется. Объем тестовой заготовки (ее высота) под влиянием выделяющихся паров воды и продуктов разложения химических разрыхлителей значительно увеличивается. Это увеличение находится в зависимости от структурно-механических свойств теста. Упругое тесто затяжного печенья, крекера и галет дает значительно меньшее увеличение объема по сравнению с пластичным тестом различных видов сахарного и сдобного печенья. Корочка образуется на поверхности тестовой заготовки при правильном процессе выпечки только в конце второго периода.
В третий период интенсивность процесса влагоудаления снижается, и процесс завершается. Окончательно фиксируется структура изделия. Температура в пекарной камере несколько снижается и поддерживается для печенья и крекера около 250°С, а для галет около 200°С.
Продолжительность выпечки может меняться в зависимости от влажности теста, температуры в печи и степени ее заполнения. Она различна для разных видов изделий: для сахарного и затяжного печенья и большинства видов крекеров - от 2,5 до 8 мин, для сдобного печенья - в зависимости от вида от 3 до 25 мин, а для галет - от 7 до 15 мин.
Выпеченные изделия в момент выхода из пекарной камеры имеют температуру поверхности 118…120°С, а температуру внутренних слоев несколько ниже - 100°С. Консистенция изделий еще мягкая, и они легко могут деформироваться.
При охлаждении происходит интенсивное перемещение влаги внутри печенья от внутренних слоев, более влажных, к поверхностным слоям, менее влажным. При этом влага не только перемещается внутри изделия, но в довольно значительных количествах испаряется с поверхности. Процесс потери влаги при выпечке как бы продолжается при охлаждении. Такая потеря влаги способствует охлаждению. Наиболее интенсивно потеря влаги происходит в первую минуту охлаждения. При этом при увеличении скорости охлаждающего воздуха этот процесс замедляется. Это происходит потому, что при увеличении скорости воздуха быстро снижается температура изделий и замедляется удаление влаги. Удаление влаги из изделия при охлаждении без принудительной циркуляции происходит медленнее, но масса удаляемой влаги увеличивается из-за сохранения изделием высокой температуры в течение более продолжительного времени. Потеря влаги при охлаждении изделий может достигать 2…3%.