3. физико-химические процессы, происходящие при выпечке
advertisement
Центросоюз Российской Федерации Нижегородский Облпотребсоюз НОУ СПО «Нижегородский экономико-технологический колледж» Исследовательская работа на тему: «Влияние изменений компонентов муки, происходящих при выпечке на процесс черствения хлеба» Работу выполнили: Смирнова Ксения, студентка группы 21оп по специальности «Технология продукции общественного питания», Самылина Екатерина, студентка 12 группы Руководители: Быкова Т.Н., преподаватель химии высшей квалификационной категории Низаметдинова Т.И., преподаватель математики и информатики высшей квалификационной категории Арзамас, 2014 СОДЕРЖАНИЕ 1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. ........... 3 2. ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ........................................................................................ 5 3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ ВЫПЕЧКЕ ХЛЕБА ............................................................... 6 3.1. ВЫПЕЧКА ХЛЕБА. .......................................................................................... 7 3.1.1. Процессы, протекающие в тестовой заготовке при выпечке. ................ 11 3.1.2. Режим выпечки хлебных изделий. ............................................................. 13 3.2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯШИЕ ПРИ ХРАНЕНИИ ХЛЕБА................................................................................................. 13 3.2.1. Хранение хлеба............................................................................................. 13 3.2.2. Остывание и усушка хлеба.......................................................................... 13 3.2.3. Очерствение хлеба. ...................................................................................... 14 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. .................................................................................................... 14 5. ВЫВОДЫ. .............................................................................................................. 16 6. ЛИТЕРАТУРА. ...................................................................................................... 18 7. ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………………………… Тема: Влияние изменения при выпечке и хранении хлеба крахмала, белковых веществ и жиров на процесс черствения хлеба Постановка проблемы: Хлебу принадлежит исключительное место в питании человека. Хлеб никогда не приедается и содержит почти все необходимые компоненты: белки, углеводы, немного жиров, витамины и минеральные вещества. Довольно часто купленный в магазине хлеб черствеет уже на следующий день. В чем причина, как сделать другой хлеб? Объект исследования: Физико-химические процессы, происходящие при выпечке и хранении хлеба. Предмет: Хлеб: изменения при выпечке и хранении хлеба крахмала, белковых веществ и жиров. Цель исследования: разработка способов сохранения свежести хлебобулочных изделий с учётом особенностей химического состава муки и технологических свойств крахмала и белковых веществ. Гипотеза: Среди факторов влияющих на черствение хлеба есть и физикохимические процессы, происходящие при выпечке и хранении хлеба. Задачи исследования: 1.Изучить характер изменения крахмала при выпечке и хранении хлеба. 2.Выявить изменения при выпечке и хранении хлеба белковых веществ мякиша и жиров. 3.Установить влияние влажности хлебных изделий и t хранения на скорость, степень и характер изменений углеводов и белков. 4.Химико-технологическое обоснование применения пищевых добавок и улучшителей в целях замедления процесса очерствения. Методы исследования: Теоретический: анализ информационных источников. Эмпирический: мониторинг – лабораторные наблюдения. Экспериментальный: постановка опыта. 1. ВВЕДЕНИЕ. Хлеб был и остается одним из основных продуктов питания населения нашей республики. Ежедневное повсеместное потребление хлеба позволяет считать его одним из важнейших продуктов питания, пищевая ценность которого имеет первостепенное значение. Он обеспечивает более 50% суточной потребности в энергии и до 75% потребности в растительном белке. Нас заинтересовал вопросы: А какие же физические и химические явления происходят при выпечке хлеба? Какие факторы влияют на этот процесс? Что можно добавить в тесто с целью замедления процесса очерствения? В настоящее время хлебозаводы имеют возможность приобретать любые виды сырья, материалов, пищевых добавок, улучшителей; располагают хорошо подготовленными кадрами руководителей, специалистов, рабочих; способны устанавливать современное технологическое оборудование. Так как хлебобулочная продукция пользуется постоянным и повсеместным спросом у населения, то хлебозаводы имеют благоприятные условия для увеличения объемов производства. Цель данной работы – изучение физико-химических процессов, происходящих при выпечке и хранении хлеба, разработка способов сохранения свежести хлебобулочных изделий с учётом особенностей химического состава муки и технологических свойств крахмала и белковых веществ. 2. ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ. Хлеб является одним из основных и повседневных продуктов питания. Выпечка является важнейшей стадией производства хлеба, определяющей качество готовых изделий. В процессе выпечки происходит прогрев расстоявшихся тестовых заготовок, обусловливающий их переход в состояние хлеба. Как увеличение, так и сокращение продолжительности выпечки хлеба существенно влияет на его качество. При недостаточной продолжительности выпечки хлеб имеет непропеченный мякиш, светлую корку, и быстро черствеет при хранении. Чрезмерная продолжительность выпечки приводит к повышению упека, ухудшению технико-экономических показателей при снижении выхода хлеба. После выпечки в нем протекает ряд процессов (остывание, усыхание и черствение), которые приводят к изменению качества хлеба с учетом конкретных условий проведения выпечки. С учетом этого исследование физико-химических процессов, происходящих при выпечке и хранении хлеба, способов сохранения свежести хлебобулочных изделий является актуальным. Мучные изделия особенно капризны в технологическом процессе, поэтому очень важно учесть не только особенности всех компонентов, но и функциональные особенности в первую очередь муки. Издавна хлеб соотносили с даром небес, перед ним благоговели, ибо помнили всегда – он дает жизнь. С большой долей вероятности можно утверждать, что каждый хлебозавод и пекарня имеют все условия для выработки хлеба и хлебобулочных изделий хорошего, стабильного качества. Для этого требуется, прежде всего, добросовестное отношение пекарей к своему труду, их квалифицированный подбор. Вне сомнения, компьютеризация и автоматизация производственных процессов существенно облегчат решение задачи, но квалификация пекаря и технолога всегда играет превалирующую роль, особенно в условиях поставок сырья нестабильного качества, в которых предприятию самому приходится жестко контролировать качество поступающей муки и другого дополнительного сырья, тщательно подбирать поставщиков. Ведь безопасность и качество сырья – это основа безопасности и хорошего качества готовой продукции. У нас, как у будущих технологов общественного питания, назрела необходимость в изучении физико-химических процессах, происходящих при выпечке хлеба и хлебобулочных изделий. 3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ ВЫПЕЧКЕ ХЛЕБА И ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ. Выпечка — это процесс превращения тестовых заготовок в готовые изделия, в результате которого окончательно формируется их качество. Выпечка хлеба осуществляется в хлебопекарных печах различных конструкций. В процессе выпечки происходят следующие изменения с тестовой заготовкой: прогрев; образование корки и мякиша; формирование вкуса и аромата; увеличение объема; уменьшение массы. Изменения, характеризующие переход тестовой заготовки в процессе выпечки в хлеб, являются результатом целого комплекса процессов: физических, микробиологических, коллоидных и биохимических. Однако в основе всех процессов лежат физические явления – прогревание теста и вызываемый им внешний влагообмен между тестом – хлебом и паровоздушной средой пекарной камеры и внутренний тепломассообмен в тесте – хлебе. В начале выпечки тесто поглощает влагу в результате конденсации паров воды из пекарной камеры; в этот период масса куска теста – хлеба несколько увеличивается. После прекращения конденсации начинается испарение влаги с поверхности. Часть влаги при образовании корки испаряется в окружающую среду, а часть (около 50 %) переходит в мякиш. Вследствие этого содержание влаги в мякише горячего хлеба на 1,5-2,5% выше содержания влаги в тесте. В первые минуты выпечки спиртовое брожение внутри теста ускоряется и при 35°С достигает максимума. спирт,брожение C6 H 12O6 2C 2 H 5 OH 2CO2 В дальнейшем брожение затухает и при 50°С прекращается, так как дрожжевые клетки отмирают, а при 60°С приостанавливается жизнедеятельность кислотообразующих бактерий. В результате остаточной деятельности микрофлоры во время выпечки в тесте – хлебе увеличивается содержание спирта С2Н5ОН, диоксида углерода СО2 и кислот, что повышает объем хлеба и улучшает его вкус. Биохимические процессы связаны с изменением состояния крахмала и белков, и при температуре 70-80°С они прекращаются. Крахмал при выпечке клейстеризуется и энергично разлагается. Белки при выпечке также расщепляются с образованием промежуточных продуктов. Глубина и интенсивность расщепления крахмала и белков влияют на характер протекания химических процессов, определяющих цвет корки пшеничного хлеба, его вкус и аромат. Белки и крахмал при выпечке претерпевают существенные изменения. При 50-70°С одновременно протекают процессы денатурации (свертывания) белков и клейстеризации крахмала. Белки при этом выделяют воду, поглощенную при замесе теста, уплотняются, теряют эластичность и растяжимость. Прочный каркас свернувшихся белков закрепляет форму хлеба. Влага, выделенная белками, поглощается крахмалом. Однако, этой влаги недостаточно для полной клейстеризации крахмала. Процесс протекает сравнительно медленно и заканчивается при прогреве мякиша до 95-97°С. Клейстеризуясь, крахмальные зерна прочно связывают влагу, поэтому мякиш хлеба кажется более сухим, чем тесто. 3.1. ВЫПЕЧКА ХЛЕБА. Хлебные изделия выпекают в пекарной камере хлебопекарных печей при температуре паровоздушной среды 200-280°С. Для выпечки 1 кг хлеба требуется около 300-550 кДж. Эта теплота расходуется на прогревание тестовой заготовки до температуры около 180°С на поверхности корки и около 96-97° С в центре мякиша и на испарение влаги из нее. Теплота передается тестовой заготовке излучением от раскаленных стенок и сводов пекарной камеры (80-85%), теплопроводностью от горячего пода и от движущихся потоков паровоздушной смеси в пекарной камере (15-20%). Тестовые заготовки прогреваются постепенно, начиная с поверхности, поэтому все процессы, характерные для выпечки хлеба, происходят не одновременно во всей его массе, а послойно, сначала в наружных, а потом во внутренних слоях. При прогревании слоя до температуры выше 100°С он превращается в корку. Температура слоя на границе между коркой и мякишем всегда равна 100°С и именно в этом слое происходит испарение влаги. Если слой перегревается до температуры выше 100°С, то он превращается в очередной слой, формирующий корку. Быстрота прогревания тестовой заготовки, а, следовательно, и продолжительность выпечки зависят от ряда факторов: температуры среды пекарной камеры, массы и формы тестовых заготовок, влажности среды пекарной камеры. При повышении температуры в пекарной камере (в известных пределах) ускоряется прогревание заготовок и сокращается продолжительность выпечки. Тесто высокой влажности и пористости прогревается быстрее, чем плотное тесто с низкой влажностью. Тестовые заготовки значительной толщины и массы при прочих равных условиях прогреваются более длительное время. Формовой хлеб выпекается медленнее, чем подовый. Плотная посадка тестовых заготовок на под печи замедляет выпечку изделий. Образование твердой хлебной корки происходит в результате обезвоживания наружных слоев тестовой заготовки. Твердая корка прекращает прирост объема теста и хлеба, поэтому корка должна образовываться не сразу, а через 6-8 мин после начала выпечки, когда максимальный объем заготовки будет уже достигнут. В первую зону пекарной камеры подают пар, конденсация которого на поверхности заготовок задерживает обезвоживание верхнего слоя и образование корки. Однако через несколько минут верхний слой, прогреваясь до температуры 100°С, начинает быстро терять влагу и при температуре 110-112°С превращается в тонкую корку, которая затем постепенно утолщается. Влага, образовавшаяся при обезвоживании корки, испаряется в окружающую среду, а часть ее переходит в мякиш, так как влага при нагревании различных материалов всегда переходит от более нагретых участков (корки) к менее нагретым (мякишу). Влажность мякиша в результате перемещения влаги из корки повышается на 1,5- 2,5%. Влажность корки к концу выпечки составляет всего 5-7%, т. е. корка практически обезвоживается. Температура корки к концу выпечки достигает 160-180°С. Выше этой температуры корка не нагревается, так как подводимая к ней теплота расходуется на испарение влаги, перегрев полученного пара, а также на образование мякиша. Корка образуется в результате прогрева тестовой заготовки и изменений крахмала и белка при нагревании. В первые минуты выпечки в результате конденсации пара крахмал на поверхности заготовки клейстеризуется, переходя частично в растворимый крахмал и декстрины. Жидкая масса растворимого крахмала и декстринов заполняет поры на поверхности заготовки, сглаживает мелкие неровности и после обезвоживания придает корке блеск и глянец. Денатурация белковых веществ на поверхности изделия происходит при температуре 70-90°С. Денатурация белков, наряду с обезвоживанием верхнего слоя, способствует образованию плотной неэластичной корки. Специфическая окраска корки в основном обусловлена образованием в ней темноокрашенных продуктов окислительно-восстановительного взаимодействия несброженных восстанавливающих сахаров и продуктов протеолиза белков. Эта реакция называется реакцией меланоидинообразования, а конечные продукты этой реакции носят название меланоидинов. Промежуточные и побочные продукты этой реакции (альдегиды R-CHO, кетоны R1-CO-R2, простые эфиры R1-O-R2 и др.) принимают непосредственное участие в формировании вкуса и аромата хлеба. Таким образом, окраска корки зависит от содержания восстанавливающих cахаров и продуктов распада белков в тестовой заготовке перед выпечкой, продолжительности выпечки и температуры в пекарной камере. Для нормальной окраски корки в тестовой заготовке (к моменту выпечки) должно быть не менее 2—3% cахаров к массе муки. Вещества, формирующие вкус и аромат хлеба, из корки проникают в мякиш, улучшая вкусовые свойства изделия. Если указанные выше процессы происходят должным образом, то корка выпеченного хлеба получается гладкой, блестящей, равномерно окрашенной в светло-коричневый цвет. Содержание корки (в % к массе изделия) составляет 20-40%. Чем меньше масса изделия, чем длительнее процесс выпечки, тем выше процентное содержание корки. Чем выше процентное содержание корки, тем более вкусным и ароматным будет хлеб. 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°С 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 cахаров в тесте-хлебе и придает липкость и заминаемость мякишу ржаного хлеба. (C6H10O5 )n (C6H10O5 )m C12H22O11 C6H12O6 крахмал декстрины мальтоза глюкоза Изменение состояния белковых веществ начинается при прогреве тестовой заготовки до температуры 50-75°С и заканчивается при температуре около 90°С. 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. Объем выпеченного изделия на 1030% 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 С2Н5ОН и диоксида углерода СО2, 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 паров 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. Жизнедеятельность бродильной микрофлоры теста (дрожжевых клеток и кислотообразующих бактерий) изменяется по мере прогревания куска тестахлеба 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°С 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. К основным биохимическим процессам, протекающим при выпечке, относятся гидролиз крахмала под действием амилолитических ферментов и гидролиз белков под действием протеолитических ферментов. 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. Во время выпечки на изделиях образуется блестящая корочка, которая препятствует улетучиванию из теста газов и тем самым способствует увеличению объема изделия. Изделия, не смазанные яйцом, должны выпекаться в печах с увлажнительными устройствами. В результате соприкосновения поверхности изделий с влажным воздухом крахмал на поверхности клейстеризуется, декстрины частично растворяются, и жидкий крахмальный клейстер заливает поверхность изделия. После прекращения конденсации слой жидкого клейстера быстро обезвоживается, образуя на поверхности корки пленку, придающую изделиям глянцевитость. Пар образуется в пекарской камере на 5–6-й минуте после посадки изделий в печь. Выпечка изделий в увлажненной камере увеличивает их выход и улучшает качество. Для каждого вида теста установлены определенные режимы выпечки, которые надо строго соблюдать. Поэтому кондитерские шкафы и печи снабжают термометром. Очень удобно регулировать температуру в шкафах с электрическим и газовым обогревом. Важно не только, чтобы в них была определенная средняя температура, но и чтобы она распределялась равномерно, иначе одна часть изделия будет уже готова и начнет подгорать, а другая - будет еще сырой. Кроме того, если низ или одна из стенок печи будут холоднее других, то влага изделия будет перемещаться к более холодной ее части и может образоваться «закал», т. е. непрожаренный слой с повышенной влажностью. Допекают эти изделия при более низкой температуре. Во время выпечки изделия «зарумяниваются» - образуется коричневая корочка. Цвет ее зависит от количества сахара и аминокислот. После выпечки изделия начинают усыхать за счет того, что из них частично испаряется влага. Корочка готовых изделий почти безводна, она быстро остывает, и влага из мякиша в результате разности концентраций и температур внутри и снаружи изделий устремляется к ней. Во время остывания корочка увлажняется примерно до 12%. На этом уровне влажность остается при дальнейшем остывании. 3.1.1. Процессы, протекающие в тестовой заготовке при выпечке. 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: 100 (mтз mгх ) m уп mтз где mтз и mгх -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 С2Н5ОН, диоксида углерода СО2 , 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. Применение увлажнения снижает величину упека. Опрыскивание поверхности изделий водой перед их выходом из печи снижает упек на 0,5%. Кроме того, эта операция способствует образованию глянца на поверхности. Усушка хлеба включает в себя два периода. Перемещение влаги из мякиша к корке в первом периоде ускоряется вследствие высокой температуры хлеба. Второй период усушки хлеба протекает медленно и вызывается концентрированным перемещением влаги от мякиша к корке. Усушка за период остывания составляет 2-4% от массы хлеба после выпечки и зависит от температуры, влажности, удельной поверхности хлеба и параметров воздуха. Между величинами упека и усушки хлеба существует обратная зависимость. Чем больше упек, тем меньше усушка, и наоборот. Подовый хлеб, как правило, имеет упек более высокий, чем формовой хлеб той же массы. Вследствие этого усушка формового хлеба больше по сравнению с подовым. Чем больше объем хлеба, тем выше его усушка. Таким образом, хлеб, имеющий высокую влажность, тонкие корки и значительную величину удельной поверхности, усыхает при прочих равных условиях более интенсивно. Для снижения усушки следует быстро охладить изделия, а затем хранить их в условиях, замедляющих усыхание. Значительно снижается усушка упакованных изделий. Все эти меры не только снижают усушку, но и замедляют черствение продукции. 3.1.2. Режим выпечки хлебных изделий. Режимы выпечки определяются степенью увлажнения среды пекарной камеры, температурой в различных ее зонах и продолжительностью процесса. Режим выпечки зависит от сорта хлеба, вида и массы изделия, качества теста, свойств муки, а также конструкции печи. Решающим фактором является масса тестовой заготовки. Для большинства пшеничных и изделий режим выпечки включает три периода. В первый период выпечка протекает при высокой относительной влажности (до 80%) и сравнительно низкой температуре паровоздушной среды пекарной камеры 110-120°С и длится 2-3 мин. Второй период идет при высокой температуре и несколько пониженной относительной влажности газовой среды. При этом образуется корка, закрепляются объем и форма изделий. Третий период – это завершающий этап выпечки. Он характеризуется менее интенсивным подводом теплоты 180°С, что приводит к снижению упека. 3.2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯШИЕ ПРИ ХРАНЕНИИ ХЛЕБА И ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ. 3.2.1. Хранение хлеба и хлебобулочных изделий. Хлеб является продуктом кратковременного хранения. Срок реализации хлеба из ржаной и ржано-пшеничной муки - 36 ч, из пшеничной - 24 ч, мелкоштучных изделий массой менее 200г - 16 ч. Сроки хранения хлеба исчисляются со времени выхода их из печи. Лучше всего потребительские свойства хлеба сохраняются при температуре 20-25°С и относительной влажности воздуха 75%. Помещения для хранения хлеба должны быть сухими, чистыми, вентилируемыми, с равномерными температурой и относительной влажностью воздуха. Каждую партию хлебобулочных изделий отправляют в торговую сеть в сопровождении документа, в котором указывают дату и время выхода из печи. При хранении в хлебе протекают процессы, влияющие на его массу и качество. При этом параллельно и независимо друг от друга идут два процесса: усыхание — потеря влаги и очерствение. 3.2.2. Остывание и усушка хлеба. Усыхание — уменьшение массы хлеба в результате испарения водяных паров и летучих веществ. Начинается сразу после выхода изделий из печи. Пока хлеб остывает до комнатной температуры, процессы усыхания идут наиболее интенсивно, масса изделий уменьшается на 2-4% по сравнению с массой горячего хлеба. Активное вентилирование в этот период снижает потерю массы. После остывания хлеба усыхание протекает с постоянной скоростью, но вентилирование помещений в этот период увеличивает потери. Чем больше первоначальная масса влаги в хлебе, тем интенсивнее он ее теряет. Формовой хлеб усыхает быстрее, чем подовый, так как содержит больше влаги. Мелкоштучные изделия теряют влагу более интенсивно. 3.2.3. Очерствение хлеба. Очерствение хлеба при хранении — сложный физико-коллоидный процесс, связанный в первую очередь со старением крахмала. Первые признаки очерствения появляются через 10-12 ч после выпечки хлеба. У черствого хлеба корочка мягкая, матовая, а у свежего — хрупкая, гладкая, глянцевитая. У черствого хлеба мякиш твердый, крошащийся, неэластичный. При хранении вкус и аромат хлеба изменяются одновременно с физическими свойствами мякиша, происходят потеря и разрушение части ароматических веществ и появляются специфические вкус и аромат лежалого, черствого хлеба. Основные процессы очерствения происходят в мякише. В свежем хлебе набухшие крахмальные зерна находятся в аморфном состоянии. При хранении происходит ретроградация крахмала, т. е. частичный обратный переход крахмала из аморфного состояния в кристаллическое за счет того, что отдельные участки ответвлений молекул амилопектина и амилозы связываются водородными связями по гидроксильным группам глюкозных остатков. При этом структура крахмала уплотняется, объем крахмальных зерен уменьшается, появляются трещины между белком и крахмалом. Образование воздушных прослоек обычно рассматривают как причину, обусловливающую крошковатость черствого хлеба. Ржаной хлеб черствеет медленнее, так как в нем присутствуют вещества, обволакивающие амилопектин и амилозу и замедляющие ретроградацию крахмала. Происходит некоторое выделение влаги, поглощенной крахмалом при клейстеризации во время выпечки. Эта влага частично удерживается мякишем, а частично размягчает корку. При очерствении хлеба изменяются гидрофильные свойства мякиша, т. е. снижается способность к набуханию и поглощению воды за счет уплотнения структуры белка. Чем больше белковых веществ в хлебе, тем медленнее протекает процесс очерствения. Но поскольку белка в хлебе в 5-6 раз меньше и скорость изменений в нем в 4-6 раз меньше по сравнению с крахмалом, основная роль в процессе очерствения принадлежит крахмалу. 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Хлеб был и остается одним из основных продуктов питания населения. Ежедневное повсеместное потребление хлеба позволяет считать его одним из важнейших продуктов питания, пищевая ценность которого имеет первостепенное значение. Он обеспечивает более 50% суточной потребности в энергии и до 75% потребности в растительном белке. Любые добавки и факторы, увеличивающие объем и улучшающие структуру и физические свойства мякиша, способствуют более длительному сохранению свежести. Например, регулирование рецептуры (введение различных добавок — животных и растительных белков, жиров, эмульгаторов, соевой и ржаной муки), интенсивный замес теста замедляют процесс очерствения. На процесс очерствения оказывают влияние условия хранения: температура, упаковка. Наиболее интенсивно очерствение протекает при температуре от -2 до 20°С. При температуре от 60-90°С очерствение протекает очень медленно, практически незаметно, а при 190°С полностью прекращается. При температуре ниже -2°С очерствение замедляется, а ниже —10°С практически прекращается. Поэтому один из способов замедления очерствения — замораживание хлеба при температуре от -18 до -30°С. Однако этот способ дорогой. Более приемлемый способ замедления процессов очерствения — упаковка хлеба в специальные виды бумаги, полимерной пленки, в том числе перфорированной и термоусадочной. Использование упаковочных материалов, с одной стороны, способствуют сохранению хлеба более длительный период (срок хранения хлеба в упаковке по ГОСТу — 72 ч, а в случае использования при этом консервирующих веществ — 14-30 дней), а с другой — улучшает санитарно-гигиенические условия транспортирования и реализации в торговой сети. 5. ВЫВОДЫ. 1) Выпечка — это процесс превращения тестовых заготовок в готовые изделия, в результате которого окончательно формируется их качество. Выпечка хлеба осуществляется в хлебопекарных печах различных конструкций. 2) В процессе выпечки происходят следующие изменения с тестовой заготовкой: прогрев; образование корки и мякиша; формирование вкуса и аромата; увеличение объема; уменьшение массы. 3) Изменения, характеризующие переход тестовой заготовки в процессе выпечки в хлеб, являются результатом целого комплекса процессов: физических, микробиологических, коллоидных и биохимических. 4) В основе всех процессов лежат физические явления – прогревание теста и, вызываемый им внешний влагообмен между тестом – хлебом и паровоздушной средой пекарной камеры и внутренний тепломассообмен в тесте – хлебе. 5) Хлебные изделия выпекают в пекарной камере хлебопекарных печей при температуре 200-280°С. Для выпечки 1 кг хлеба требуется около 300-550 кДж. 6) Образование твердой хлебной корки происходит в результате обезвоживания наружных слоев тестовой заготовки. Твердая корка прекращает прирост объема теста и хлеба, поэтому корка должна образовываться не сразу, а через 6-8 мин после начала выпечки, когда максимальный объем заготовки будет уже достигнут. 7) Корка образуется в результате прогрева тестовой заготовки и изменений крахмала и белка при нагревании. 8) Окраска корки зависит от содержания восстанавливающих cахаров и продуктов распада белков в тестовой заготовке перед выпечкой, продолжительности выпечки и температуры в пекарной камере. 9) 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. Крахмальные зерна при температуре 55-60°С 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. 10) Изменение состояния белковых веществ начинается при прогреве тестовой заготовки до температуры 50-75°С и заканчивается при температуре около 90°С. 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. 11) 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. 12) Упек - это уменьшение массы тестовой заготовки при выпечке за счет испарения части воды и улетучивания некоторых продуктов брожения. 13) Применение увлажнения снижает величину упека. Опрыскивание поверхности изделий водой перед их выходом из печи снижает упек на 0,5%. Кроме того, эта операция способствует образованию глянца на поверхности. 14) Упек — наибольшая технологическая затрата в процессе производства хлебных изделий. Упек систематически контролируют в каждой печи. 15) Чем больше объем хлеба, тем выше его усушка. Установлено также, что чем больше масса штуки хлеба, тем меньше усушка. 16) Хлеб является продуктом кратковременного хранения. Срок реализации хлеба из ржаной и ржано-пшеничной муки - 36 ч, из пшеничной - 24 ч, мелкоштучных изделий массой менее 200г - 16 ч. Сроки хранения хлеба исчисляются со времени выхода их из печи. 17) При хранении в хлебе протекают процессы, влияющие на его массу и качество. При этом параллельно и независимо друг от друга идут два процесса: усыхание — потеря влаги и очерствение. 18) Очерствение хлеба при хранении — сложный физико-коллоидный процесс, связанный в первую очередь со старением крахмала. Первые признаки очерствения появляются через 10-12 ч после выпечки хлеба. 19) В свежем хлебе набухшие крахмальные зерна находятся в аморфном состоянии. При хранении происходит частичный обратный переход крахмала из аморфного состояния в кристаллическое. 20) Чем больше белковых веществ в хлебе, тем медленнее протекает процесс очерствения. Но поскольку белка в хлебе в 5-6 раз меньше и скорость изменений в нем в 4—6 раз меньше по сравнению с крахмалом, основная роль в процессе очерствения принадлежит крахмалу. 21) Любые добавки и факторы, увеличивающие объем и улучшающие структуру и физические свойства мякиша, способствуют более длительному сохранению свежести. 22) Наиболее интенсивно очерствение протекает при температуре от -2 до 20°С. При температуре от 60-90°С очерствение протекает очень медленно, практически незаметно, а при 190°С полностью прекращается. 23) Более приемлемый способ замедления процессов очерствения — упаковка хлеба в специальные виды бумаги, полимерной пленки, в том числе перфорированной и термоусадочной. 6. ЛИТЕРАТУРА. 1. ГОСТ 5667-65. Хлеб и хлебобулочные изделия. Правила приемки, методы отбора образцов, методы определения органолептических показателей и массы изделия. 2. Л.Ф.Зверева. Технология хлебопекарного производства. М., Пищевая промышленность, 1989. 3. З.С.Немцова, И.П. Волкова, Н.С. Терехова. Основы хлебопечения. М., Агропромиздат, 1986. 4. Т.Е. Цыганова, И.В.Матвеева, И.М. Чекмезов. Справочное пособие по контролю за качеством хлебобулочных и макаронных изделий. М., Росгосхлебинспекция, 1999. 5. В.А. Патт. Наш хлеб. М., Легкая и пищевая промышленность, 1984. 6. Т.К. Апет, З.Н. Пашук. Хлеб и хлебобулочные изделия (технология приготовления, рецептура, выпечка), 1997. 7. Журнал «Хлебопечение России» № 6 2002 г. 8. Журнал «Хлебопечение России» № 4 2003 г.
