Физико-химические показатели качества хлеба

Коллоидные процессы, начавшиеся на стадии замеса, продолжаются в процессе брожения. В зависимости от свойств муки возможно ограниченное и неограниченное набухание белков. При ограниченном набухании белки только увеличиваются в размерах, а при неограниченном – меняется форма белковой молекулы. У муки с сильной клейковиной почти до конца брожения происходит ограниченное набухание, при этом свойства теста улучшаются. У муки со слабой клейковиной наблюдается неограниченное набухание и тесто разжижается, поэтому продолжительность брожения теста из такой муки должна быть сокращена.

В результате физических процессов повышается температура теста на 1...2 °С и происходит увеличение его объема за счет насыщения диоксидом углерода.

Интенсивность протекания всех рассмотренных процессов зависит от температуры. Оптимальная температура для спиртового брожения в тесте около 35 °С, а для молочнокислого – 35...40 °С, поэтому повышение температуры теста влечет за собой усиление нарастания кислотности. Кроме того, с повышением температуры теста в нем усиливаются биохимические процессы, ослабляется клейковина, увеличиваются ее растяжимость и расплываемость. Оптимальная температура брожения 26...32 °С. Повышенную температуру можно рекомендовать для приготовления теста из сильной муки, тесто из слабой следует готовить при более низкой температуре. Таким образом, температура является основным фактором, регулирующим технологического процесса приготовления теста.

Способы интенсификации созревания теста

Ускорение брожения достигается:

· повышением температуры полуфабрикатов и теста до оптимального значения;

· увеличением дозировки дрожжей;

· предварительной активацией дрожжей или подбором более активных рас и штаммов микроорганизмов при приготовлении жидких дрожжей или жидких заквасок.

Известны и другие способы интенсификации брожения: электрофизическая обработка дрожжевой суспензии, внесение в тесто минеральных солей для питания дрожжей, добавка к прессованным дрожжам их плазмолизата и др.

Интенсивное механическое воздействие на тесто вызывает ускорение созревания. Для теста существует определенный оптимум удельной работы замеса в зависимости от силы муки. Величина этого оптимума равна для слабой муки 15 – 25 Дж на 1 г теста, для средней по силе 25 – 40 и для сильной 40 – 50 Дж.

Химические улучшители существенно влияют на процесс созревания теста. Среди улучшителей этой группы следует назвать:

· поверхностно-активные вещества, влияющие на структурно-механические свойства теста;

· улучшители окислительного (бромат и йодат калия и др.) и восстановитеьного действия (например, цистеин), изменяющие окислительно-восстановительный потенциал теста и благодаря этому способные направленно изменять структурно-механические свойства теста. Окислители укрепляют, а восстановители ослабляют тесто;

· органические кислоты, добавляемые с целью ускорения достижения оптимальной кислотности теста;

· ферментные препараты амилолитические и протеолитические, вносимые в тесто для активации амилолиза и протеолиза.

В настоящее время не существует объективных методов определения готовности теста. Обычно о готовности выброженного теста к последующей обработке, судят по длительности времени брожения теста, предусмотренного для данного сорта, по величине титруемой кислотности и внешнему виду теста.

Роль биохимических, физико-химических и микробиологических процессов, происходящих при замесе и созревании теста из пшеничной муки на формирование структурно-механических характеристик и показателей качества теста и готовых изделий.

Приготовление теста, опары и закваски осуществляется в следующей последовательности: дозирование составных частей, замес, брожение и передача готового полуфабриката на дальнейшую обработку.

Одной из важнейших операций является замес теста. При замесе из муки, соли, водя и других ингредиентов образуется тесто, однородное во всём его объёме. При замесе теста помимо достижения однородной структуры в нём происходят сложные физические, коллоидные и биохимические процессы. В стадии замеса микробиологические процессы не играют существенной роли, так как ещё не успевают развиться.

Физические и коллоидные процессы влияют решающим образом на структурно-механические свойства теста. При замесе теста все компоненты теста приводятся в контакт между собой. Чем интенсивнее замес, тем быстрее тесто достигает оптимальных свойств.

Физические свойства теста в основном определяются специфическими особенностями его белковой части. Они обуславливают упругость, пластичность и вязкость пшеничного и, в определённой степени, ржаного теста. Различие в том, что белки пшеничной муки образуют клейковину, а ржаной – не образует.

Под влиянием механических воздействий набухшие водой белковые вещества образуют губчатый структурный скелет пшеничного теста, состоящий из плёнок и тяжей – жгутиков, переплетающих всю массу. В этот белковый каркас вкраплены твёрдая и газообразная масса.

На структурный каркас воздействуют механическая энергия месильных органов, кислоты муки, соль, сахар, жиры и другие компоненты. Воздействует на тесто и кислород пузырьков воздуха, механически захваченных при замесе. Окислительное воздействие кислорода укрепляет клейковину и частично обеспечивает пигменты муки.

Температура теста при замесе увеличивается за счёт теплоты гидратации частичек муки и перехода механической энергии замеса в тепловую. Повышение температуры в начале замеса ускоряет образование теста, а в дальнейшем активизирует гидролитическое действие ферментов теста, что приводит к разжижению теста. Таким образом, интенсивный замес в начальной стадии смешивания стимулирует поглощение влаги частичками муки, улучшает физические свойства теста.

Пептизация (неограниченное набухание) и растворение основных частичек теста, т. е. увеличение жидкой фазы, ухудшают физические свойства теста. Вследствие этого тесто разжижается, становится липким. К таким факторам относится ферментативный гидролиз белков и крахмала и механическое диспергирование клейковины.

Брожение теста. Брожение теста начинается с момента замеса и продолжается до полного прогревания его в печи. В производственной практике термин «брожение теста» охватывает период брожения с момент замеса до деления его на куски.

Цель брожения – накопление в тесте вкусовых и ароматических веществ и приведение теста по газообразующей способности и физическим свойствам в состояние, наиболее благоприятное для разделки и выпечки. Совокупность всех процессов, обуславливающих оптимальные свойства теста для разделки и выпечки, принято называть созреванием теста.

При созревании теста кроме спиртового брожения происходит: развитие кислотообразующих бактерий и накопление органических кислот, коллоидные, физические и биохимические процессы.

Кислотообразующие бактерии продуцируют различные органические кислоты: молочную, на долю которой приходится до 70 % от общего содержание кислот, уксусную, янтарную, муравьиную, лимонную, иногда масляную. Главную роль играет молочная кислота, на втором месте – уксусная; остальные кислоты составляют примерно десятую часть от общего количества.

В полуфабрикатах из ржаной муки доли молочной и уксусной кислот примерно равны, роль других органических кислот менее существенна. Кислотообразующие бактерии поступают в пшеничные полуфабрикаты в основном с мукой и частично с остатками в бродильных ёмкостях. В полуфабрикаты из ржаной муки кислотообразующие бактерии вносят с заквасками.

Вкус и аромат в значительной степени обусловлен накоплением в тесте кислот и взаимодействием их со спиртами и другими веществами. Молочная кислота выполняет роль санитарного кордона, предотвращающего развитие нежелательных микроорганизмов, в частности, патогенных. Она придаёт хлебу приятный вкус, тогда как уксусная кислота сообщает ему резкий кислый привкус. Кислоты выполняют важнейшую технологическую функцию: ускоряют гидратацию и пептизацию белковых веществ, регулируют действие ферментов.

К коллоидным процессам относится продолжающееся осмотическое набухание белков, в то время как адсорбционное связывание влаги всеми компонентами теста, в том числе и белками, в основном завершается при замесе теста. Осмотическое набухание белков в тесте из слабой и ильной муки происходит по разному.

В тесте из слабой муки набухание происходит относительно быстро, а пептизация продолжается на протяжении брожения вследствие протеолитической дезагрегации белков. Тесто разжижается, его физические свойства ухудшаются.

В тесте из сильной муки осмотическое набухание белков продолжается до конца брожения, пептизация белков незначительна. Для ограничения пептизации белков в тесте из слабой муки процесс брожения ведут при повышенной кислотности.

К физическим процессам относится изменение температуры и структурно-механических характеристик теста. Температура теста (заквасок, опары) к окончанию брожения увеличивается на 1..2 ^о С.

Структурно-механические характеристики изменяются в результате двух факторов: механического воздействия на тесто при замесе – клейковинный остов упрочняется, а в результате ферментативного протеолиза – ослабляется.

Биохимические изменения обусловлены сложной системой взаимосвязанных процессов, вызываемых спиртовым и молочнокислым брожением и взаимодействием ферментов муки, дрожжей и кислотообразующих бактерий. Дрожжам необходим определённый срок, чтоб они могли обеспечить хорошую разрыхлённость и подъём теста. Они достигают полной активности после 1…1,5 ч брожения.

В бродящем тесте под действием ферментов амилазы и мальтазы повышается количество сахаров, продолжается набухание белковых веществ, клейковины, крахмала. Процесс этот обычно заканчивается в течение получаса после начала брожения. Тесто при этом становится суше и уплотняется. В результате набухания тесто делается более связанным. Оно хорошо поддаётся обработке и устойчиво в расстойке.

Созревание теста в период его брожения способствует увеличению объёмного выхода хлеба, образованию тонкостенной пористости, получению более светлого, нежного и хорошо разрыхлённого мякиша. В бродящих полуфабрикатах непрерывно расходуется сахар на все виды брожения и одновременно образование мальтозы в результате гидролиза крахмала. Наряду с коллоидными изменениями белков непрерывно протекает из протеолиз под действием протеолитических ферментов муки.

Накопление в тесте мальтозы необходимо для поддержания самого процесса брожения. Протеолиз белков в тесте также необходим для достижения оптимальных структурно-механических свойств теста, от которых зависит характер пористости мякиша.

Продукты распада белков при взаимодействии с редуцирующими сахарами в корке при выпечке меланоидины, обуславливающие аромат хлеба и цвет корки. Интенсивность протеолиза регулируется с учётом силы муки. При переработке слабой пшеничной муки применяют улучшители окислительного действия, снижающие активность протеолитических ферментов и укрепляющие клейковину.