Цель работы:

выявить характерные периоды выпечки на примере подовых пшеничных изделий в виде

нарезных батонов.

Задание:

1. Измерить размеры выпекаемой заготовки нарезного батона и определить показатель формы, переменчивый объем заготовки;

2. Измерить переменную массу выпекаемой заготовки, установить ее наименышее и наибольшее значения;

3. Измерить температуру выпекаемой заготовки на открытой, контактной поверхностях, а также в центральной области.

Общие сведения о пшеничных изделиях в виде нарезных батонов

важной конечной стадией технологического процесса производства хлебобулочных

изделий валяется процесс выпечки. Выпечка - это процесс прогрев расстоявшихся тестовых заготовок, при котором происходит их переход из состояния теста в состояние хлеба.

Проведенные исследования показали, что при выпечке хлебобулочных изделий протекает комплекс сложных процессов, обусловливающих их качеств теплофизических, биохимических, микробиологических и коллоидных. Благодаря этим исследованиям были сформулированы теоретические основы процесса выпечки и ее основные закономерности.

Условия выпечки оказывают большое влияние на процессы, происходящие в тестовой заготовке и показатели качества хлеба. Сокращение продолжительности выпечки снижает качество хлеба, особенно по показателям вкуса, аромата, степени пропечённости мякиша способности хлеба сохранять свежесть в процессе хранения. Увеличение продолжительности выпечки улучшает органолептические показатели качества хлеба, но приводит к снижению его выхода и повышению энергозатрат на его производство.

В последние годы в результате технического прогресса появилась возможность проведения более полного исследования процесса выпечки и явлений, происходящих, как внутри, так и на поверхности выпекаемых заготовок.

В связи с этим исследование влияния хлебопекарных свойств пшеничной муки на процессы, протекающие при выпечке и последующем хранении хлеба является актуальным.

Физические процессы. Прогрев теста-хлеба, как уже указывалось, является основной причиной всех процессов и изменений, сопровождающих выпечку хлеба - это изменение объема заготовки, ширины, высоты, массы и показателя формы, о которых мы будем говорить далее в работе.

Микробиологические процессы. При выпечке изменяются условия жизнедеятельности микроорганизмов. Дрожжи вызывают интенсивное спиртовое брожение при темпера у ре 35С, которое продолжается до 40С. При дальнейшем прогреве брожение будет затухать, а при 45С интенсивность его резко упадет. При 50°С дрожжи отмирают.

Кислотообразующие бактерии прекращают жизнедеятельность при прогреве теста-хлеба до 60°С. Лишь термофильные кислотообразующие бактерии проявляют некоторую активность при более высокой температуре.

Биохимические процессы В начальный период выпечки усиливаются разнообразные ферментативные изменения веществ теста, связанные с брожением, вызываемым дрожжами и кислотообразующими бактериями, и с повышением активности ферментов муки. Под воздействием микроорганизмов продолжается накопление в тесте-хлебе продуктов брожения, играющих важную роль в образовании вкуса и аромата хлеба и обеспечивающих нормальный объемный выход и достаточно высокую пористость хлеба. Ферменты муки продолжают до известных пределов прогрева гидролитическое расщепление ее компонентов, которое, возможно, дополняется их кислотным гидролизом. В результате ферментативных процессов в тесте возрастает количество водорастворимых углеводов. Заметно увеличивается, особенно в корке, количество декстринов, чему в немалой степени способствует термическая декстринизация крахмала. На первых минутах выпечки продолжается протеолиз белков, затем в связи с инактивацией протеаз он затухает, чему также способствует термическая денатурация белков. В связи с этим количество водорастворимых азотистых веществ в хлебе значительно меньше, чем в тесте.

Существенную роль играют биохимические процессы, происходящие при выпечке в корке. Под влиянием тепла корка прогревается от 130*С в середине до 160-180‘С на поверхности, в ней быстрее, чем в мякише, прекращаются микробиологические и биохимические и одновременно интенсифицируются термические процессы, в результате которых декстринизируется крахмал, карамелизуются несброженные сахара и изменяются велк вещества. До недавнего времени перечисленными изменениями объясняли образов корки изделий из пшеничной муки. Однако эти взгляды экспериментально не подтвердились. Показано, что термическая карзмелизация сахаров и декстринизация крахмала влияют на потемнение корки, но не они обусловливают образование яркой с глянцем окраски, заботами ВНИИХПа впервые объяснено, что интенсивность окраски корки пшеничного хлеба в основном объясняется образованием при высокой температуре корки меланоидинов — темноокрзшенных комплексных соединений редуцирующих Сахаров и аминокислот. Следует попутно заметить, что меланоидины участвуют в образовании не только цвета корки, но и вкуса и аромата хлеба.

Коллоидные процессы. Как указывалось, при выпечке хлеба происходят существенные физико-химические изменения белков и крахмала, обусловливающие переход теста 8 мякиш хлеба. В температурном интервале 50—70*С одновременно идут тепловая денатурация белков и клейстеризэция крахмала. Белки при этом резко снижают гидрзтационную способность, поглощенная ими при набухании влага переходит к клейстеризующемуся крахмалу. Денатурация белков в указанном диапазоне температур в основном прекращается, а клейстеризэция продолжается практически до окончания выпечки. Переход теста 8 мякиш происходит одновременно не во всем объеме куска теста-хлеба, а начинается с его поверхности и распространяется вглубь по направлению к центру. Граница, отделяющая тесто от мякиша, 8 каждый данный момент выпечки проходит по изотермической поверхности с температурой около 60'С. Однако эта температура не является оптимальной для образования доброкачественного мякиша. Решающую роль на заключительной стадии выпечки играет клейстеризэция крахмала которая протекает замедленно в связи с явным дефицитом влаги в хлебе. Практически образование мякиша завершается при температуре, близкой к 100С.

Для решения поставленных задач мы использовали экспериментальную установку АСНИ ПВ, которая изображена на рисунке 1.

Экспериментальные данные отражены в 3ех ниже приведённых протоколах.

Протокол №1 «Измерительная информация по геометрическим характеристикам выпекаемой заготовке»

В процессе выпечки тестовой заготовки мы ежеминутно измеряли условную высоту(h_усл) и условную ширину (b_усл). Затем, полученные значения мы переводили в действительные с помощью масштабного коэффициента.

По последнему замеру условной высоты h_усл находится масштабный коэффициент. Он будет одним и тем же и для действительной высоты h, и для действительной ширины b. Т.к. высота по окончанию выпечки h_вып=65 мм, масштабный коэффициент равен k=65\111=0,586

Показатель формы определяется как ф=h/b, где h и b высота и ширина заготовки батонна

соответственно.

ф= 64/107=0,59

Объем заготовки определяется по формуле V=V_в+V_м=0,32hbl+(0,27hbl- 0,05h²l)= hl(0.59b-

0,05h),

l=260 мм - длина заготовки.

По полученным фактическим результатам построим графики изменения высоты и ширины выпекаемой заготовки нарезного батона (Рис 1).

На рис. 2 мы изображаем график зависимости переменного объема от показателя формы выпекаемой заготовки. Рис. 2 дополняется рисунком 3., на котором показываются теоретические контуры процесса выпечки: 1)в начале процесса выпечки; 2) в момент достижения наибольшей высоты; 3) по окончанию выпечки.

Для этого мы использовали каноническое уравнение эллипса и уравнение окружности.

Каноническое уравнение эллипса имеет вид:x²/a² +y²/b²=1 , где a, b, c связаны между

собой равенством а² + b² = с² (или b² – a² = с²).

Уравнение окружности ώ (А; R) имеет вид (х - a)² + (у – b)² = R² ,где a и b - координаты центра А окружности ώ (A; R).

h_b * h_н= h, h_b = 0,65*h -высота верхней части поперечного конура, выпекаемой за^готовки. h_н = 0,35*h - высота, нижней части, соответственно.

Анализ графиков, полученных по протоколу №1

Из рис 1. видно, что ширина выпекаемой заготовки резко увеличивается, а затем постепенно снижается и становится постоянной на 17-ой минуте выпечки. Максимальное значение ширины, мы отмечаем на 2,5 минуте. Высота заготовки, в начале выпечки, увеличивается менее резко, а на 8-12 минуте имеет постоянное значение, а затем плавно снижается.

Также отметим, что изменение высоты происходит в 4 этапа:

1. Увеличение, связанное с подъемом выпекаемой заготовки;

2. Период первичной стабилизации выпекаемой заготовки;

3. Некоторое уменьшение высоты, связанное с усадкой выпекаемой заготовки;

4. Период вторичной стабилизации выпекаемой заготовки.

Стабилизация высоты и ширины обусловлена переходом теста в мякиш (денатурация коагуляция белков). При этом образуется оболочка непропеченного мякиша, который удерживает форму выпекаемой заготовки без надрывов. Некоторое уменьшение свидетельствует о том. что вся масса выпекаемой заготовки преобразовалась & мякиш, который сжимается («усаживается») с начальным образованием корки на поверхности, который удерживает объем.

На рис. 2. мы видим, как тесто с нарастающей скоростью вначале увеличивается в объеме, но постепенно этот процесс начинает замедляться и примерно к середине выпечки увеличение объема прекращается. Увеличение объема заготовки нарезного батона объясняется термическим расширением углекислого газа.

Здесь же, на рис. 2, показан график изменения показателя формы {ф), из которого мы видим, что ф медленно возрастает и на 8-10 минуте стабилизируется, и незначительно снижается.

Если показатель формы составляет 0,58-0,62 - это хорошая форма, если ниже этих значений, то форма расплывчатая, если выше, то округлая форма.

8 данном случае, как мы рассчитали ранее, показатель формы составляет:

Ф = h/b = 0,59 - хорошая форма.

На рис. 3. мы изобразили контуры выпекаемой заготовки, в начале выпечки, в середине и в конце. На данном рисунке, мы видим, что наибольшие значения: высоты, ширины, объема и показателя формы в середине выпечки.

Характеры изменения температур открытой и контактной поверхностей выпекаемой заготовки заметно отличались друг от друга в I и II периодах. Температура открытой поверхности в I периоде резко возрастала от 36 до 70С и стабилизировалась на этом уровне Во II периоде она достигала своего максимального значения - 145С. а затем снижалась до Ш С. Температура контактной поверхности выпекаемой заготовки в начале выпечки составляла 36С и плавно повышалась до 131С к концу II периода и затем стабилизировалась на этом уровне в начале Ш периода изменение рассматриваемых температур в конце выпечки(вторая половина III периода) было аналогичным друг другу. К моменту окончания выпечки они монотонно увеличивались до 155С и 166,5С для контактной и открытой поверхностей соответственно.

Вышеописанные граничные параметры определяли S-образный характер изменения температуры -центральной области выпекаемой заготовки. На графике, представленном на рисунке 5, видны две характерные точки: С- точка перегиба (65С) соответствует началу процессов денатурации белка и клейстеризации крахмала; D- точка достижения температуры 99-100*С, после которой она стабилизируется и не изменяется до окончания выпечки. Из научно- технической литературы известно, что момент достижения центральной области выпекаемой заготовки температуры 96-99'С соответствует окончанию процесса выпечки и свидетельствует о готовности пшеничного хлеба.