Основы технологии хлеба

Принципиальная технологическая схема хлебопекарного про­изводства включает следующие стадии (рис. 5.1).

К основному сырью в хлебопекарном производстве относят муку, дрожжи, сахар, жир, соль.

Подготовка основного сырья к производству. Подготовка муки заключается в смешивании отдельных компонентов, просеивании

и магнитной очистке. При необходимости смешивают муку раз­ных партий (в пределах одного сорта) для улучшения свойств од­ной партии муки за счет другой (две или три партии муки в простых соотношениях 1:1, 1:2, 1:3 и т.д.) на специальных ма­шинах — мукосмесителях.

Для просеивания муки с целью отделения посторонних при­месей применяют бураты, вибросита или просеиватели иных конструкций. Для очистки муки от металломагнитных примесей в выходных каналах машин для просеивания устанавливают маг­нитные уловители, которые очищают через каждые 4 ч работы. При использовании аэрозольтранспорта применяют электромаг­нитные сепараторы.

Прессованные дрожжи освобождают от упаковки, грубо из­мельчают и готовят однородную суспензию в воде при температу­ре ЗО...35^вС.

Сахар растворяют в воде в емкостях с мешалками при темпера­туре около 40 °С до 55%-й концентрации раствора.

Твердые жиры растапливают в бачках с водяной рубашкой и мешалкой. Температура маргарина при этом должна быть не более 40...45 °С, иначе он расслоится на жир и воду и неравномерно рас­пределится в тесте. Жидкие жиры процеживают. Соль используют в виде 40%-го раствора. Дополнительным сырьем являются яй-цепродукты и другие добавки.

Приготовление теста и полуфабрикатов. Для каждого сорта хлеба существует унифицированная рецептура, в которой указаны сорт муки и расход компонентов в зависимости от вида хлебобулочных изделий (в кг на 100 кг муки).

Технологический режим приготовления изделия определяется: температурой, влажностью, кислотностью полуфабрикатов, длитель­ностью брожения, наличием и числом обминок, массой кусков тес­та, длительностью и температурным режимом расстойки и выпечки.

К полуфабрикатам хлебопекарного производства относятся жидкие дрожжи, опары и закваски. Пшеничное тесто можно гото­вить на жидких дрожжах, жидких заквасках опарным и безопарным способами. Ржаное тесто готовят на заквасках по различным технологическим схемам.

Тесто — это своеобразная гетерогенная коллоидная система, образованная ограниченно набухшими белками и крахмалом му­ки. Реологические характеристики теста определяются в первую очередь количеством и качеством белков муки, всеми остальными компонентами рецептуры и технологическими параметрами его приготовления.

Способы приготовления теста. Безопарным способом тесто за­мешивают в один прием сразу из всего сырья, предусмотренного рецептурой. Расход прессованных дрожжей при этом составляет 2—2,5 % к массе муки, длительность брожения теста — 3—4 ч. II процессе брожения проводят 2—3 обминки, последнюю — за 30—40 мин до разделки теста. Перед последней обминкой прово­дят отсдобку теста. Безопарным способом обычно готовят ситнич­ки, московские калачи, московские булочки, рожки, рогалики, а также хлеб из пшеничной муки высшего и I сортов с низкой кис­лотностью.

Опарный способ состоит из двух операций: приготовление опа­ры и теста. Для опары берут часть муки, часть воды и все количе­ство дрожжей (0,5—1 % к массе муки). По консистенции опара более жидкая, чем тесто. Длительность ее брожения 3,5—4,5ч. Нa готовой опаре замешивают тесто, добавляя оставшуюся часть муки, воду и другое сырье (соль и т. п.). Брожение теста продол­жается 1—1,5 ч. В процессе брожения тесто из сортовой муки подвергают одной или двум обминкам, перед последней осуществля­ют отсдобку теста.

Применение жидких дрожжей и заквасок при приготовлении тес­та. Жидкие дрожжи и жидкие закваски представляют собой дрож­жи и нетермофильные молочнокислые бактерии, находящиеся в активном состоянии, вместе с питательной средой.

Питательной средой для жидких заквасок служит осахаренная заварка, т. е. смесь воды и муки, нагретая до 65...75 °С для клейстеризации крахмала муки, к которой добавляют препараты фер­ментов, катализирующие расщепление крахмала с максимальным образованием Сахаров. Микрофлора жидких заквасок представле­на в основном гетероферментативными молочнокислыми бакте­риями и небольшим количеством дрожжей. Поэтому пшеничный хлеб, приготовленный на жидких заквасках, имеет высокую кис­лотность. Жидкие закваски применяют для получения пшенично­го хлеба из обойной муки.

Питательной средой для жидких дрожжей является осахарен­ная заварка, в которой при температуре 48...50°С развиваются молочнокислые бактерии, вырабатывающие молочную кислоту. Далее полученную смесь охлаждают до 28...30 °С и используют в качестве питательной среды для размножения дрожжей. Микро­флора жидких дрожжей содержит гетероферментативные молоч­нокислые бактерии и дрожжи с преобладанием последних.

Жидкие дрожжи используют для приготовления хлеба из пше­ничной муки высшего, I и II сортов, поскольку в этом случае не происходит чрезмерного повышения кислотности.

Жидкие дрожжи и жидкие закваски можно использовать для приготовления пшеничного хлеба любым способом — опарным и безопарным. Их расход составляет 20—35 % массы муки. Жидкие дрожжи можно использовать в смеси с прессованными дрожжами (например, 1—1,5 % прессованных дрожжей и 8—15 % жидких).

Ржаное тесто должно иметь высокую кислотность. Клейстеризованный крахмал ржаной муки, который легко разрушается ак­тивной амилазой, при выпечке разлагается с образованием боль­шого количества декстринов. Мякиш хлеба при этом становится липким на ощупь и заминается. Высокая кислотность не только способствует улучшению физических свойств теста, но и придает ржаному хлебу специфический вкус и аромат. Поэтому ржаное те­сто готовят на заквасках, которые обеспечивают интенсивное кислотообразование. Закваска в этом случае — это порция спелого теста, приготовленная без соли, которая содержит активные мо­лочнокислые бактерии. Кроме молочнокислых бактерий в состав закваски входит небольшое количество дрожжей. В зависимости от влажности, закваски могут быть: густыми (влажность 50 %), ме­нее густыми (влажность 60 %) и жидкими (влажность 70—80 %).

Замес теста. Замес — короткая, но важная технологическая операция. Его длительность для пшеничного теста составляет 7 — 8 мин, для ржаного — 5—7 мин.

Цель замеса — получить однородную массу теста с определен­ными физическими свойствами. При замесе одновременно проте­кают физико-химические и коллоидные процессы, которые вза­имно влияют друг на друга. Коллоидные процессы связаны с на­буханием белков и крахмала пшеничной муки. Нерастворимые в воде белки муки набухают и связывают воду в количестве, при­близительно в 2 раза превышающем их массу. Вследствие этого образуется клейковинный каркас теста губчатой структуры, кото­рый определяет эластичность теста. Крахмал связывает воду в ко­личестве около 30 % своей массы, но поскольку крахмала в муке значительно больше, чем белков, количество воды, связанной бел­ками и крахмалом, приблизительно одинаковое. Набухшие зерна крахмала и частицы оболочек распределяются внутри клейковинного каркаса.

Вследствие механического перемешивания набухшие частицы слипаются в сплошную массу, и образуется тесто.

Тесто после замеса состоит из трех фаз: твердой, жидкой и га­зообразной. Газообразная фаза состоит из пузырьков воздуха, по­лученных при замесе теста. Состав твердой и жидкой фаз в пше­ничном и ржаном тесте имеет некоторые отличия.

В пшеничном тесте твердая фаза представлена набухшими не­растворимыми в воде белками, зернами крахмала и частицами оболочек. Она преобладает над жидкой фазой, в состав которой входят водорастворимые вещества (сахар, соль, водорастворимые белки и др.). Основная часть жидкой фазы пшеничного теста свя­зана набухшими белками. В ржаном тесте твердая фаза состоит из небольшого количества частично набухающих белков (2—3%), крахмала и частиц отрубей. Клейковинного каркаса в ржаном тесте нет. В состав жидкой фазы входят неограниченно набухающие белки (до 97 %), слизи, декстрины, сахара и другие вещества.

Поэтому структурно-механические свойства пшеничного и ржаного теста различны: пшеничное тесто эластичное, упругое, а ржаное — вязкое, пластичное. Структурно-механические свойства ржаного теста в значительной мере зависят от его кислотности: ее повышение до 10—12 °Т (конечная кислотность пшеничного теста — 7 °Т) увеличивает долю твердой фазы, делает тесто менее вязким за счет медленного разложения крахмала и снижения об­разования декстринов, которые придают тесту липкость.

Брожение теста. Брожение теста начинается с момента его за­меса и заканчивается при окончательной расстойке. Цель броже­ния — разрыхление теста, придание ему определенных структур­но-механических свойств, необходимых для последующих опе­раций, а также накопление вкусовых и ароматических веществ и получение окраски хлеба.

Комплекс процессов, которые одновременно протекают на ста­дии брожения и взаимно влияют друг на друга, объединен общим понятием «созревание теста». Созревание включает в себя микро­биологические (спиртовое и молочнокислое брожение), коллоид­ные, физические и биохимические процессы.

Спиртовое брожение, в результате которого сахара превращают­ся в спирт и диоксид углерода, осуществляется дрожжами. Источ­ником cахаров являются собственные сахара муки, а также крахмал, который расщепляется до мальтозы. Скорость брожения зависит от температуры, кислотности среды, количества и качества дрож­жей, содержания сбраживаемых cахаров, аминокислот, минераль­ных веществ, витаминов. Высокие концентрации в тесте соли, са­хара, жира тормозят газообразование. Брожение ускоряется при добавлении в тесто амилолитических ферментных препаратов.

Молочнокислое брожение вызывают молочнокислые бактерии, которые попадают в тесто вместе с мукой. Они трансформируют глюкозу в молочную кислоту. В пшеничном тесте преобладает спиртовое, а в ржаном — молочнокислое брожение.

Вследствие повышения кислотности теста ускоряется набухание белков, замедляется расщепление крахмала до декстринов и мальто­зы, при этом образуется тесто с оптимальными физическими свой­ствами, которые обусловливают вкус и аромат хлеба. Поэтому кис­лотность теста является признаком его созревания, а кислотность хле­ба — одним из показателей его качества, включенным в стандарт.

Коллоидные процессы, которые начинаются на стадии замеса, продолжаются во время брожения.

В результате физических процессов происходит насыщение те­ста диоксидом углерода, увеличивается его объем и на 1...2 °С по­вышается температура.

Биохимические процессы являются наиболее важными, по­скольку от их протекания зависят и микробиологические, и колло­идные, и физические процессы. Они заключаются в расщеплении составных компонентов муки (белков и крахмала) под действием ферментов муки, дрожжей и других микроорганизмов. При этом не­обходима определенная степень протеолиза, так как она ведет к получению достаточно упругого и эластичного теста, которое обла­дает оптимальными свойствами для получения качественного хле­ба. Кроме того, продукты разложения белков на стадии выпечки участвуют в образовании цвета, вкуса и аромата хлеба. При интен­сивном разложении белков, особенно в муке со слабой клейкови­ной, тесто расплывается и хлеб получается неудовлетворительного качества. При расщеплении крахмала ферментами образуется маль­тоза (5—6 % к массе муки), которая расходуется на брожение тес­та и участвует в процессе выпечки, определяя вкус и аромат хлеба.

Температура является основным фактором, регулирующим ход технологического процесса приготовления теста. Оптимальная температура для спиртового брожения — 35 °С, для молочнокис­лого — 35...40°С, повышение температуры приводит к повыше­нию кислотности, усилению биохимических процессов, ослабле­нию клейковины. Оптимальная температура брожения теста — 26...32 °С. Повышенную температуру рекомендуют для приготов­ления теста из муки с сильной клейковиной; тесто из слабой муки готовят при более низкой температуре.

В процессе брожения тесто подвергается обминке, т. е. кратко­временному повторному промесу в течение 1,5—2 мин. При этом происходит равномерное распределение пузырьков диоксида уг­лерода по всей массе теста, улучшается его качество, мякиш хлеба приобретает мелкую, тонкостенную и равномерную пористость.

Разделка теста. Разделкой называют ряд операций обработки выбродившего теста. Разделка пшеничного теста включает в себя следующие основные операции: деление теста на куски; округле­ние; предварительную расстойку; формирование (закатку) тесто­вых заготовок; окончательную расстойку.

При производстве подового хлеба исключаются операции предварительной расстойки и закатки.

Разделка ржаного теста состоит из следующих операций: деле­ние теста на куски; формирование (округление или закатка) тес­товых заготовок; окончательная расстойка.

Разделка теста включает и дополнительные операции: посадка тестовых заготовок в шкаф для расстойки и их выгрузка, надрезка заготовок после окончательной расстойки, посадка их в печь.

Различия в разделке пшеничного и ржаного теста обусловлены особенностями их свойств. Ржаное тесто не имеет клейковинного скелета и более пластично. Оно обладает повышенным прилипанием, для него необходима минимальная механическая обработка. Пшеничное тесто упругое и требует более интенсивного механи­ческого воздействия. Многократная обработка пшеничного теста необходима для получения однородной структуры во всей массе куска, вследствие чего получается хлеб с равномерной, мелкой пористостью.

Цель окончательной расстойки — брожение теста, которое не­обходимо для восполнения СО₂, удаленного на стадиях разделки. Хлеб из теста без окончательной расстойки получается малого объема, с плохо разрыхленным мякишем, с разрывами и трещина­ми на корке. Окончательная расстойка проводится в атмосфере воздуха при температуре 35...40°С и относительной влажности воздуха 75—85 % в течение 25—120 мин в зависимости от массы кусков теста, условий расстойки, свойств муки, рецептуры теста и ряда других факторов.

Выпечка хлеба. При выпечке основными являются физические процессы — прогрев теста, внешний влагообмен между тестом-хлебом и паровоздушной средой пекарной камеры и внутренний тепломассообмен в тесте—хлебе. Кроме физических процессов при выпечке хлеба протекают микробиологические, коллоидные и био­химические процессы.

В начале выпечки тесто вследствие конденсации паров воды из среды пекарной камеры поглощает влагу, и его масса несколько увеличивается. После прекращения конденсации влаги начинает­ся ее испарение с поверхности, которая к тому времени прогрева­ется до 100 °С, превращаясь в сухую корку. При этом часть влаги испаряется в окружающую среду, а часть (около 50 %) переходит в мякиш. Влажность мякиша горячего хлеба на 1,5—2,5% выше влажности теста. Обезвоженная корка прогревается в процессе выпечки до 160... 180 °С, а мякиш — до 95...97 °С. Выше этой тем­пературы мякиш не прогревается вследствие его высокой влаж­ности (45—50%).

В первые минуты выпечки спиртовое брожение в середине теста ускоряется и при 35 °С достигает максимума. После этого скорость его снижается, и при 50 °С оно прекращается, так как дрожжевые клетки отмирают. При 60 °С останавливается жизнедеятельность кислотообразующих бактерий. Вследствие остаточной деятельности микрофлоры во время выпечки в тесте—хлебе увеличивается со­держание спирта, диоксида углерода и кислот, что повышает объем хлеба и улучшает его вкус. Кроме того, в первые минуты выпечки происходит тепловое расширение воздуха и газов в середине теста, которое существенно влияет на увеличение объема хлеба.

Биохимические процессы связаны с изменением состояния крахмала и белков. При 70...80°С они прекращаются. Крахмал при выпечке клейстеризуется и интенсивно разлагается, причем его гидролиз в ржаном тесте идет интенсивнее, чем в пшеничном. Поэтому в ржаном хлебе содержание водорастворимых веществ (декстринов и сахаров) значительно выше, чем в пшеничном. Белки расщепляются на составные части с образованием промежуточных продуктов. От глубины и интенсивности разложения крахмала и белков зависят цвет корки пшеничного хлеба, его вкус и аромат. Цвет пшеничного хлеба обусловлен присутствием меланоидинов, ржаного хлеба — меланинов, образованных в хлебе при участии некоторых аминокислот и ферментов.

Режимы выпечки зависят от сорта хлеба, вида и массы изделия, качества теста, свойств муки, конструкции печи. Решающим фак­тором является масса тестовой заготовки. Длительность выпечки колеблется от 8—12 мин для мелкоштучных изделий и до 60 мин для ржаного хлеба массой 1 кг. Для большинства пшеничных и ржаных изделий режим выпечки включает три периода.

В первом периоде выпечка производится при высокой относи­тельной влажности (до 80 %) и сравнительно низкой температуре паровоздушной среды пекарной камеры (110...120°С) в течение 2—3 мин; при этом тестовая заготовка увеличивается в объеме, а пар, конденсируясь, улучшает состояние ее поверхности.

Второй период идет при высокой температуре (240...280°С) и пониженной относительной влажности; при этом образуется кор­ка, закрепляются объем и форма изделия.

Завершающий этап выпечки происходит при менее интенсивном подведении теплоты (180 °С), что способствует снижению упека.

Упек хлеба — это потеря массы теста при выпечке; он выра­жается разницей между массой теста и горячего хлеба, отнесенной к массе теста (в %) и составляет 6—14 %. Почти 95 % этих потерь составляет влага, а другую часть — спирт, диоксид углерода, лету­чие кислоты и др.

Качество хлеба и хлебобулочных изделий должно отвечать тре­бованиям соответствующих стандартов (ГОСТ) или технических условий (ТУ). Стандарт определяет требования к качеству сырья, форму и массу изделий, сорт муки, органолептические, физико-химические и микробиологические показатели качества хлеба.