Главная / Для предприятия общепита / Товароведение пищевых продуктов / Химия производства хлеба и хлебобулочных изделий: состав и процессы

Химия производства хлеба и хлебобулочных изделий: состав и процессы

Основным сырьем для производства хлеба являются мука (пшеничная и ржаная различных сортов), вода, дрожжи, соль, сахар, растительные жиры и маргариновая продукция, солод и другие продукты, а также пищевые улучшители и добавки. В отдельных сортах может использоваться кукурузная и овсяная мука. Химический состав муки зависит от состава и качества зерна, выхода муки.

Основная задача, которая ставится при переработке зерна в крупу  — наиболее полное удаление покровов зерна. Для ее производства зерно очищают от примесей, проводят гидротермическую (влаготепловую) обработку, сортируют на фракции, отделяют наружные оболочки (шелушение), сортируют продукты шелушения, шлифуют и полируют крупу для удаления последующих пленок и зародыша. Получить крупу после удаления наружных оболочек можно только при переработке гречихи, во всех других случаях требуется дополнительная обработка.

Переработка зерна в крупу сопровождается сложными процессами, в которых участвуют ее основные химические компоненты.

С увеличением выхода муки в ней возрастает удержание белка, липидов, клетчатки, золы и снижается содержание крахмала. Хлебопекарное достоинство пшеничной муки, 1 е- ее способность давать хлеб вкусный, правильной формы и хорошего объема, с зарумяненной коркой без трещин,  с равномерной пористостью мякишем, определяется сообразующей способностью и «силой» муки.   

Газообразующая способность муки обусловлена ее углеводно, амилазным комплексом и связана с содержанием в муке «собственных» САХАРОВ. И ее сахарообразующей способностью, последняя связана с содержанием амилолитических ферментов ц атакуемостью крахмала. Газы (в  основном  СО2) появляются в результате спиртового брожения, которое происходит при созревании теста под влиянием дрожжевых клеток. В начале созревания  теста сбраживаются содержащиеся в муке «собственные» сахара — глюкоза, фруктоза и сахароза (после инверсии) затем сахара, образующиеся при тестоведении из крахмала под действием амилаз. Выделяющийся при спиртовом брожении диоксид углерода пытается вырваться из вязкого теста, при этом он разрыхляет тесто и поднимает его, придает тесту пористое строение, от которого зависит строение и характер мякиша выпеченного хлеба. Хороший хлеб имеет структуру застывшей пены.

Под «силой» муки понимают ее способность образовывать тесто с определенными физическими свойствами. Она связана главным образом с содержанием и качеством клейковины и активностью протеолитических ферментов, т. е. с белково-протеиназным комплексом муки. Тесто с определенными физическими свойствами хорошо удерживает диоксид углерода и он не улетучивается, в результате образуется пористый хлеб большого объема.

Немного о технологии приготовления хлеба. Приготовление пшеничного хлеба. Для получения пшеничного ХЛЕБА в среднем на 100 ч. муки берут 50-70 ч. воды и 0,5-2,5 ч. дрожжей, 1,3-2,5 ч. соли, 0-13 ч. жира, 0-20 ч. сахара. Существуют два способа приготовления пшеничного хлеба: «опарный» и «безопарный». По опарному способу сначала готовят так называемую опару — жидкое тесто. Для приготовления опары берут часть заранее рассчитанного количества воды, часть муки и необходимое количество дрожжей. После перемешивания жидкого теста брожение длится при 28-32 °С в течение 3-4,5 ч. Затем в жидкое тесто (опару) вносят оставшееся количество муки, воды и другие виды сырья, перемешивают. Брожение продолжается еще около 1 -1,5 ч. Опары могут быть жидкими, густыми и большими густыми. На них берут разное количество муки и воды.

При «безопарном» способе сразу замешивают необходимое количество муки, воды и дрожжей, температура 28-30 °С, длительность брожения 3-4 ч. Качество хлеба при опарном способе несколько выше, дрожжей требуется примерно в 2 раза меньше, но время на приготовление готового теста требуется больше Технология производства ржаного хлеба сложнее. Ржаное тесто готовят на закваске — порции спелого теста, приготовленного без соли, содержащего активные молочнокислые бактерии > небольшое количество дрожжей. Ржаные закваски могут быть густые (50% влаги), средние (60% влаги) и жидкие (70- 80% влаги). Для приготовления теста в закваску вносят необходимые по рецептуре количества муки, воды  и других компонентов. Брожение ведут при температуре 28-30 «С в течении 1-1.5 ч.

Приготовление хлеба начинается с замеса для получения однородного по всей массе теста. Его продолжительность 7- 9 мин для пшеничного хлеба и 5-7 мин для ржаного хлеба, в это время происходят сложные, в первую очередь, коллоидные процессы: набухание муки, слипание ее частичек и образование массы теста. В них участвуют все основные компоненты теста: белки, углеводы, липиды, однако ведущая роль принадлежит белкам. Белки, связывая воду, набухают, отдельные белковые макромолекулы связываются между собой за счет разных по энергии связей и взаимодействий и под влиянием механических воздействий образуют в тесте трехмерную сетчатую структуру, получившую название клейковинной. Это растяжимый, эластичный «скелет» или «каркас» теста, во многом определяющий его физические свойства, в первую очередь упругость и растяжимость. В этот белковый каркас включаются крахмальные зерна, продукты деструкции крахмала, растворимые компоненты муки и остатки оболочек зерна. На него оказывают воздействие углекислота и поваренная соль, кислород воздуха, ферменты. В дальнейшем, в ходе брожения теста, клейковинный каркас постепенно растягивается. Основная часть теста представлена крахмалом, часть зерен которого повреждена при помоле. Крахмал также связывает некоторое количество воды, но объем его при этом увеличивается незначительно. Кроме твердой (эластичной) в тесте присутствует и жидкая фаза, содержащая водорастворимые (минеральные и органические) вещества, часть ее связывается нерастворимыми белками при их набухании. При замесе тесто захватывает и удерживает пузырьки воздуха. Следовательно, после замеса тесто представляет собой систему, состоящую из твердой (эластичной), жидкой и газообразной фаз.

С момента замеса начинается и брожение теста, которое, по существу, продолжается до его выпечки, хотя обычно под брожением понимают более короткий период от замеса до разделки теста. Совокупность процессов, протекающих в тесте за это время, объединяют общим понятием «созревание теста». В созревающем тесте идет процесс спиртового и молочнокислого брожения.

Образовавшийся при спиртовом брожении диоксид углерода разрыхляет тесто, а этиловый спирт участвует в образовании аромата хлеба. Интенсивность брожения зависит от активности  дрожжей, их качества, от количества сахара, находящегося в муке и тесте, температуре, кислотности среды.

Молочнокислое брожение вызывают молочнокислые бактерии, попадающие в тесто из воздуха с мукой. Их делят на две группы. Первая — гомоферментативные (типичные, истинные) бактерии оживают гексозу с образованием главным образом молочной кислоты, вторая — гетероферментативные (нетипичные, неистинные), они наряду с молочной кислотой вырабатывают уксус—10 кислоту, этиловый спирт, диацетил, диоксид углерода и другие соединения. В пшеничном тесте преобладает спиртовое,  ржаном — молочнокислое брожение.

Одновременно идут и другие биохимические процессы. О гидролизе крахмала, мальтозы и сахарозы уже говорилось ранее Частичному гидролизу подвергаются и пентозаны. Наряду с набуханием белков они подвергаются частичному протеолизу. Частичный протеолиз в тесте из сильной муки желателен. Он приводит к улучшению физических свойств теста, а в результате взаимодействия восстанавливающих Сахаров с продуктами деполимеризации белков (меланоидинообразование) улучшаются его вкус и аромат, окраска корки хлеба. В тесте из слабой муки интенсивный протеолиз нежелателен, он приводит к увеличению неограниченного набухания белков, ухудшает физические свойства теста. Хлеб получается расплывшийся, недостаточного объема.

На эти процессы значительное влияние оказывает температура. Оптимальная температура брожения 26-32 °С. Для интенсификации процессов, идущих при созревании теста, и улучшения качества хлеба применяют механические (повторный замес или обминку теста, интенсивный замес), теплофизические (повышение температуры опары и теста), химические и биохимические способы, в том числе использование пищевых добавок (бромата калия КВгОз, пищевых поверхностно-активных веществ, ферментных препаратов).

Затем тесто разделяют на отдельные куски для получения хлеба определенной массы и формы (округление кусков) и подвергают расстойке. Выпечку хлеба проводят на поду или в формах при температуре пекарной камеры 220-280 °С, ее продолжительность от 8-12 мин (мелкоштучные изделия) до 1 ч (для изделий с массой 500-1000 г). Режим выпечки зависит от свойств муки, качества теста, вида изделия, конструкции хлебопекарных  печей.

В ходе выпечки, по мере превращения теста в хлеб, в неи протекает комплекс сложных процессов. В начале выпечки брожение ускоряется, наиболее интенсивно оно идет при температуре 35 °С, образуется этиловый спирт, диоксид углерода, молчная и уксусная кислоты; по мере роста температуры брожения затухает, а затем прекращается (50-60 °С). Интенсивность образования диоксида углерода, тепловое расширение газов 1 тесте приводят к увеличению его объема. При повышении температуры белки теряют часть присоединенной ранее воды, проходит неполный их протеолиз, а при температуре 70 °С и выше они частично денатурируют, теряют эластичность, уплотняются.  

Крахмал при выпечке частично поглощает выделенную белками влагу, клейстеризуется и частично гидролизуется с образованием декстринов и некоторого количества Сахаров. Особенно энергично  гидролиз крахмала идет при выпечке ржаного хлеба.

В ходе выпечки интенсивно протекают процессы формирования вкуса и запаха хлеба. Большая роль в этом принадлежит например изовалериановому, имеющему запах ржаной  корки, а также фурфуролу и оксиметилфурфуролу. Последние образуются во время выпечки из моноз.

Решающая роль в образовании аромата и вкуса хлеба, румяной  поджаристой, хрустящей, приятно пахнущей корки хлеба  принадлежит  реакции меланоидинообразования.

Выпеченный хлеб при хранении теряет часть влаги (2-4 %) постепенно, в результате старения клейстеризованного крахмала он черствеет, при этом происходит уплотнение структуры крахмала и потеря им части влаги.

Для замедления черствения хлеба используют разнообразные добавки (сыворотку, молоко, жир), влагонепроницаемые Паковочные материалы, а также меняют технологию его приготовления.

Хлеб — один из важнейших продуктов питания. В нем содержатся многие важнейшие пищевые вещества. Немного о состоянии основных пищевых веществах, присутствующих в хлебе. Белки хлеба в основном денатурированы, крахмал частично клейстеризован, деполимеризован, липиды адсорбированы или образуют комплексы с белками и углеводами. Содержащиеся в хлебе пищевые волокна (клетчатка, гемицеллюлозы) находятся в размягченном и набухшем состоянии. В питании человека хлеб является важным источником белка, покрывающим его суточную потребность (при потреблении 450 г хлеба в день) на 30%. В то же время в белках хлеба существует дефицит лизина и треонина. В ржаном хлебе содержится несколько больше незаменимых аминокислот, но и в ржаном хлебе лизин и треонин дефицитны. В пшеничном хлебе из целого зерна содержание этих аминокислот несколько выше, чем в хлебе и муки высоких  сортов.

Из минеральных веществ хлеб частично покрывает потребность человека в железе.

Основной компонент хлеба — углеводы (крахмал). Он наряду с другими сахарами служит энергетическим материалом. Потребить человека в углеводах покрывается хлебом на 50 % (из пшеничной муки 1 сорта) и 40 % (из ржаной муки). Хлеб является важным источником пищевых волокон.  С этих позиций наиболее полезен хлеб из муки грубых помолов. Из витаминов хлеб наиболее полно покрывает потребности человека в тиамине (B1), однавитамины группы В концентрируются в оболочке зерна, и  в муке высоких сортов этих витаминов мало. Если в  пшеничном хлебе из цельного зерна 0,27 мг % витамина В, в белом хлебе из муки высшего сорта лишь 0 11 м/о, витамин, В, — 0 13 и 0,06 мг %, витамина РР — 4,20 и 0,92 мг /0 соответственно. Витаминов же А и С в хлебе практически нет.

 

Получайте все новости отрасли первыми



Читать далее