Формирование качества хлеба в процессе производства

Технологический процесс производства хлеба включает следующие операции:

• подготовка сырья,

• замес,

• брожение теста,

• обминка теста,

• брожение,

• деление теста на куски,

• округление кусков,

• предварительная расстойка,

• формование тестовых заготовок,

• окончательная расстойка,

• выпечка,

• охлаждение и хранение хлеба.

Каждая из приведенных операций оказывает существенное влияние на качество хлеба.

Подготовка сырья. При производстве хлеба использую основное и дополнительное сырье.

Основное сырье — сырье, являющееся необходимой составной частью хлебобулочных изделий: мука, дрожжи, соль и вода.

Дополнительное сырье - сырье, применяемое по рецептуре для повышения пищевой ценности, обеспечения специфических органолептических физико-химических свойств хлебобулочных изделий.

Мука, поступающая на склады хлебозавода, подвергается анализу, характеризующему ее цвет и хлебопекарные свойства. На основе анализов проводится смешивание разных по свойствам партий муки, что обеспечивает получение хлеба хорошего качества. Смесь муки просеивают и пропускают через магниты. При этом мука разрыхляется и насыщается кислородом, что положительно влияет на процесс брожения.

Муку хранят в утепленных складах, что имеет важное значение для технологического процесса, так как это позволяет применять для замеса воду сравнительно невысокой температуры.

Для производства хлеба применяют хлебопекарную муку, соответствующую установленным требованиям к качеству.

Вода должна отвечать требованиям, предъявляемым к питьевой воде, быть достаточно жесткой, так как соли кальция и магния укрепляют клейковину. Воду предварительно подогревают и используют для растворения сахара, соли, приготовления суспензий дрожжей.

Соль должна соответствовать ГОСТ на пищевую поваренную соль. Ее употребляют в виде растворов определенной концентрации. Она оказывает влияние на процессы, происходящие в тесте при брожении, поэтому в опару ее вводят в небольших количествах (0,3 0,5% к массе муки), остальную часть — при домесе теста.

Дрожжи в основном используют прессованные, изготовленные на дрожжевых заводах размножением дрожжей-сахаромицетов на растворах патоки (мелассы).

В прессованных дрожжах не допускается содержание посторонних дрожжей, цвет их светлый, сероватый или желтоватый, строение плотное, слоистое. Они должны иметь нормальные вкус и запах. Их проверяют по свежести, влажности, кислотности, подъемной силе. Срок хранения прессованных дрожжей при 0 — 40 С не более 10 сут.

Чаще применяют жидкие дрожжи, изготовляемые непосредственно на хлебозаводах размножением чистых культур дрожжей-сахаромицетов на мучной заварке, предварительно заквашенной молочнокислыми бактериями.

Реже применяют сухие дрожжи, получаемые высушиванием прессованных дрожжей до влажности 11 — 12%. В сухих дрожжах не допускаются посторонние примеси, ненормальные вкус и запах. Прессованные и сухие дрожжи применяют в виде суспензий. Кроме того, широко распространены активированные дрожжи, приготовленные путем активации прессованных или сухих дрожжей. Для ржаного хлеба на заводах изготовляют биологический разрыхлитель — закваску путем сбраживания питательной смеси молочнокислыми бактериями или последними и дрожжами. Иногда используют сухую закваску, полученную из готовой закваски, высушенной и размолотой.

Солод применяют для улучшения качества муки с пониженной сахарообразующей способностью, а также при производстве некоторых заварных сортов ржаного и ржано-пшеничного хлеба. Солод используют двух видов — белый (ржаной или ячменный) и красный (ржаной). Белый солод получают из проросшего, высушенного при 55 'С и размолотого зерна ржи или ячменя. Он содержит в активном состоянии все ферменты зерна, особенно амилазу, повышающую сахарообразующую способность муки. Красный ржаной солод получают из зерна ржи или ячменя, проросшего и выдержанного в течение нескольких часов при 1000С, с последующим высушиванием и измельчением зерна. В этом солоде ферменты инактивированы, но он содержит много водорастворимых веществ, в том числе продуктов гидролиза крахмала, а также меланоидины, придающие ржаному хлебу специфические вкус и аромат и коричневую окраску.

Дополнительное сырье — сахар и жиры — должны отвечать общим требованиям стандартов на эти продукты. Сахар применяют в виде раствора, твердые жиры — в расплавленном виде. Остальные виды дополнительного сырья тщательно очищают и моют.

Дозирование различных продуктов определяется рецептурами, устанавливаемыми для каждого наименования изделий.

Тщательная подготовка сырья имеет большое значение для качества хлеба: она предотвращает попадание в хлеб посторонних примесей и обеспечивает нормальное ведение технологического процесса.

Замес и брожение теста. Замес теста осуществляется на термомесильных машинах непрерывного периодического действия согласно рецептурам, в которых предусмотрены расходы основного и дополнительного сырья в расчете на 100 кг муки. При замесе теста частицы муки впитывают воду, набухают. В результате механического воздействия частицы слипаются, образуя сплошную массу — тесто. Замес должен обеспечивать получение теста со свойствами, оптимальными для выпечки хлеба высокого качества. Влажность теста зависит от вида мук, сорта хлеба, рецептуры, стандартной влажности хлеба.

Изготовление пшеничного теста. Существует два основных способа приготовления теста из пшеничной муки.

Безопарный способ является однофазным и заключается в том, что мука, вода, дрожжи, соль и другое сырье в соответствии с рецептурой сразу замешиваются в тесто. Длительность брожения теста в зависимости от количества дрожжей может колебаться от 2 до 4 ч и более. Для равномерного подъема теста во время его брожения делают две-три обминки. После брожения тесто разделывается, затем следуют расстойка и выпечка.

Опарный способ является двухфазным и заключается в том, что сначала готовится опара. Опарой называют жидкое тесто, которое делают с целью размножения и активизации дрожжей и молочнокислых бактерий. Продолжительность брожения опары — 3 — 4 ч. В готовую опару добавляется остальная мука и вода, вносится соль и прочее сырье по рецептуре и замешивается тесто.

Приготовление ржаного теста. Ржаное тесто из обойной муки, а также тесто из смеси муки ржаной и пшеничной готовят обычно на закваске. На хлебозаводах обычно пользуются специально приготовленными свежими заквасками — головкой или квасом. Головка готовится более крутой, чем тесто, квас, наоборот — более жидким. Головка имеет такую же влажность, что и тесто (50 — 52%), у кваса влажность выше на 5 — 8%.

В последнее время начинают приготовлять ржаное тесто на "жидких заквасках с влажностью 70 — 75%. Оно получается с неравномерной пористостью, с разрывами на корке, отстающей коркой. Избыточная расстойка дает хлеб расплывшийся (подовый хлеб), с вогнутой коркой (формовой хлеб), из лишне кислый, со слабой пористостью.

Процессы, происходящие при приготовлении теста, и их влияние на качество хлеба. Процесс приготовления теста направлен на придание ему положительных свойств. Оно должно иметь определенные физические характеристики, быть упругим, эластичным и достаточно разрыхленным, содержать вещества, определяющие вкус и аромат хлеба.

После замеса тесто представляет собой полидисперсную систему, состоящую из твердой, жидкой и газообразной фаз.

Твердую фазу в пшеничном тесте составляют белки клейковины, которые связывают воду адсорбционно и осмотически. Механические воздействия при замесе способствуют вытягиванию белков и созданию губчато-сетчатого каркаса. В белковом каркасе распределяются зерна крахмала и частицы оболочек зерна. Крахмал связывает волу в количестве 30 — 40% своей массы.

Жидкую фазу теста образуют растворенные в воде белки, сахара, слизи, соли.

Газообразная фаза образуется в тесте за счет захвата и удержания тестом пузырьков воздуха при замесе. В дальнейшем в процессе брожения газообразующая фаза увеличивается за счет выделяющихся газов.

Таким образом, при замесе теста происходят процессы, формирующие качество полуфабриката хлебопекарного производства и хлеба.

Брожение теста — важнейший процесс, влияющий на качество хлеба. Целью брожения является создание теста с хорошей газообразующей способностью и физическими свойствами для последующей разделки и выпечки хлеба. Формирование вкуса и аромата печеного хлеба идет на стадии брожения.

В процессе брожения теста вследствие протеолиза часть водорастворимых белков может начать набухать неограниченно, пептизироваться и переходить в вязкий коллоидный раствор. При этом соотношение жидкой и твердой фаз будет меняться и соответственно будут изменяться физические свойства теста. Повышение количества жидкой фазы делает тесто более жидким и текучим. В результате гидролитического действия ферментов в тесте расщепляются не только белки, но и другие вещества — крахмал, лецитин и т.д. Вследствие этого накапливаются вещества, способные переходить в раствор (декстрины, сахара), т.е. увели- живется количество жидкой фазы, и физические свойства теста изменяются. Поэтому тесто при брожении всегда разжижается. Для качества хлеба важное значение имеет накопление основных и побочных продуктов брожения и гидролиза. В опаре, заквасках, жидких полуфабрикатах теста преимущественно идут два вида брожения спиртовое и молочнокислое. В пшеничном тесте в основном преобладает спиртовое, в ржаном молочнокислое брожение.

При брожении действуют дрожжи, которые вносят при замесе, и молочнокислые бактерии, всегда имеющиеся в муке или вносимые специальной закваской.

Добавляемые в тесто дрожжи вызывают спиртовое брожение. При воздействии ферментов, выделяемых дрожжами, из сахаров образуются спирт и диоксид углерода. Упрощенно этот процесс можно представить следующей схемой:

С6Н12О6 = 2СО2 + 2С2Н5ОН + 28 ккал.

Процесс идет с выделением теплоты. Поэтому в процессе брожения температура теста обычно повышается на 1 — 20С по сравнению с начальной его температурой. Образующийся диоксид углерода частично уходит из теста, но в большей части задерживается клейковиной муки. Вследствие этого тесто увеличивается в объеме. Второй конечный продукт спиртового брожения — спирт — накапливается в тесте и наряду с другими веществами участвует в образовании специфического вкуса хлеба.

Чтобы процесс спиртового брожения мог осуществляться, дрожжам необходим сахар. В тесте (или опаре) дрожжами могут сбраживаться собственные сахара муки, мальтоза и другие сахара, образующиеся в тесте из крахмала под действием сахарообразующих ферментов, и сахар, вносимый в тесто по рецептуре. Дрожжи, применяемые в хлебопечении, непосредственно сбраживают только простые сахара — глюкозу и фруктозу. Сахароза предварительно превращается под действием фермента дрожжей - P-фруктофуранозидазы в глюкозу и фруктозу.

Технологическое значение собственных сахаров муки велико, но содержание их в пшеничной муке составляет всего 2 — 3% и образовавшегося при их сбраживании диоксида углерода недостаточно для разрыхления теста. Для нормального брожения необходимо около 6% сахаров с учетом начального их содержания в муке. Кроме того, собственные сахара муки в основном расходуются в первые часы брожения, а в процессе приготовления хлеба особое значение имеет окончание брожения — период расстойки и первые минуты выпечки. Для получения хорошо разрыхленного хлеба необходимо, чтобы углекислый газ, уходящий из теста во время расстойки и в начале выпечки, восполнялся бы вновь образующимся количеством газа. В этот период материалом для сбраживания служат сахара, образующиеся из крахмала пол действием сахарообразующих ферментов муки. Процесс сахарообразования идет пол действием ферментов, осахаривакипих крахмал по схеме крахмал — г глюкозо- и фруктозофосфаты — сахароза — инвертный сахар. В тесте из муки, полученной из проросшего зерна, идет накоплениедекстринов. Для ржаного теста процесс осахаривания крахмала не имеет столь большого значения, так как ржаная мука содержит в среднем 6% сахаров.

В действительности процесс протекает гораздо сложнее, с образованием ряда промежуточных соединений, в том числе фосфорилированных углеводов продуктов соединения сахара с фосфорной и пировиноградной кислотами. В общем виде, минуя промежуточных реакции, превращение сахаров в пировиноградную кислоту можно представить следующим образом:

С6Н12О6= 2СН3СОСООН + 2Н2

При окислении сахаров освобождается водород, который используется для восстановления фермента алкогольдегидрогеназы. В конце спиртового брожения пировиноградная кислота расщепляется пируватдекарбоксилазой на диоксид углерода и уксусный альдегид

СНзСОСООН = СН3СОН + СО2

Уксусный альдсгид затем восстанавливается алкогольдегидрогеназой в этиловый спирт

СНЗСОН + НАД * Н2 = СН3СОН+ НАД.

Молочнокислые бактерии, присутствующие в тесте, вызывают молочнокислое брожение. Оно заключается в расщеплении бактериями глюкозы на молочную кислоту

С6Н12О6 = 2C3H6O3.

В действительности процесс идет сложнее, с образованием ряда промежуточных продуктов, в том числе пировиноградной кислоты.

В отличие от спиртового молочнокислое брожение протекает без участия пируватдекарбоксилазы путем непосредственного восстановления пировиноградной кислоты

СН3СОСООН + НАД * Н2 = СН3СНОНСООН + HAД.

Этот вид брожения называется гомоферментативным. Но в тесте протекает и гетероферментативное брожение.

В выброженном тесте наряду с молочной кислотой образуются летучие кислоты, главным образом уксусная, и диоксид углерода, кроме того, присутствуют янтарная. яблочная, муравьиная, винная, лимонная и другие органические кислоты. Накопление в тесте этих кислот приводит к повышению кислотности теста в процессе брожения, причем приблизительно на '/, оно обусловлено образованием молочной кислоты. Уксусная кислота имеет значение при формировании вкуса хлеба. Если процесс брожения идет неправильно и уксусной кислоты образуется много, то хлеб приобретает неприятный кислый вкус.

Соотношение молочной и уксусной кислот зависит от условий брожения — температуры теста и его консистенции. В густом тесте наблюдается более интенсивное образование уксусной кислоты, а повышение температуры задерживает этот процесс. Содержание летучих кислот в пшеничном тесте колеблется в пределах 5 — 20% общего количества кислот, в ржаном — 20 — 40%. Молочная кислота препятствует развитию в тесте посторонних микроорганизмов, в частности гнилостных и маслянокислых бактерий. В тесте накапливаются и такие побочные продукты, как альдегиды (уксусный, изовалериановый, фурфурол, оксиметилфурфурол и др.), высшие спирты (изоамиловый, изобутиловый). Все промежуточные и побочные продукты, образующиеся в процессе брожения, являются исходным материалом для формирования вкусовых и ароматических веществ при выпечке хлеба.

В процессе брожения масса теста уменьшается. Это обусловлено не только испарением влаги, но и выделением продуктов брожения — диоксида углерода, спирта, летучих кислот. Потеря в массе теста колеблется от 1 до 3%. Таким образом, в процессе приготовления теста при соблюдении оптимальных режимов замеса и брожения формируется полуфабрикат как основа для получения хлеба высокого качества.

Разделка теста. Тесто делят на куски на тестоделительных машинах разной конструкции. Кускам из готового теста придают соответствующую форму в зависимости от вида изделий. Они могут быть половыми или формовыми.

При приготовлении пшеничного подового хлеба куски теста округляют, затем они проходят предварительную расстойку. После этого куску теста придают форму, соответствующую данному виду изделия, и затем следует окончательная расстойка теста до готовности.

При приготовлении формового хлеба, а также ржаного подового округление теста и стадия предварительной расстойки отсутствуют и положенное в форму тесто сразу направляют на окончательную расстойку.

Тестоделительная машина должна обеспечивать точность массы кусков теста. Отклонение от заданной массы не должно превышать +1,5%. Массу куска теста устанавливают исходя из массы, которую должен иметь готовый хлеб, с учетом убыли во время выпечки (упек) и остывания (усушка).

Округляют тесто и придают ему правильную форму также на машинах. Для таких изделий, как формовой хлеб, круглые булочки, округлением заканчивается формование. Существуют закаточные машины для придания кускам теста формы булки, батона, розанчика, халы, рожка и пр.

Расстойка теста. Осуществляют в специальных камерах или расстойных шкафах, где поддерживаются определенная температура и влажность воздуха. Цель расстойки — разрыхлить тесто перед тем, как поместить его в печь. Если сформованное изделие поместить в печь без расстойки, то за счет брожения и быстрого выделения диоксида углерода в изделии возникнут крупные разрывы. При недостаточной расстойке хлеб получится плохо разрыхленным, с неравномерно развитой пористостью. Излишняя расстойка вызовет попадание теста в печи, хлеб будет иметь плоскую или вогнутую верхнюю корку, а подовые изделия будут расплывшимися. Чтобы во время расстойки поверхность теста не засыхала, воздух в камере увлажняют, поддерживая относительную влажность 80% и температуру 30 — 35 'С. Продолжительность расстойки зависит от температуры окружающего воздуха, размера куска теста, рецептуры теста, сорта и качества муки и пр. Понижение температуры воздуха замедляет расстойку, повышение — ускоряет. Расстойка куска теста меньшего развеса требует больше времени, чем расстойка куска более крупного развеса, так как маленький кусок скорее остывает. Тесто с добавлением жира и сахара расстраивается медленнее, чем простое.

Так как дополнительное сырье замедляет процесс брожения, тесто из ржаной муки расстраивается быстрее, чем из пшеничной. Продолжительность расстойки для разных видов изделий колеблется от 25 до 60 мин.

Как недостаточная, так и избыточная расстойка дает хлеб низкого качества. При недостаточной расстойке хлеб получается с неравномерной пористостью, разрывами на корке, отстающей коркой, при избыточной — расплывшийся (подовый хлеб), с вогнутой коркой (формовой хлеб), излишне кислый, со слабой пористостью.

Выпечка хлеба. Расстоявшееся тесто поступает на выпечку, которая производится в формах, или на листах, или на поду печи. Выпекают хлеб в печах различных конструкций при температуре 210 — 280С. Температура и продолжительность выпечки зависят от вида изделия и его развеса. Ржаной хлеб выпекается дольше, чем пшеничный; продолжительность выпечки крупного хлеба больше, чем мелкого развеса; формовой хлеб также выпекается дольше, чем подовый. Продолжительность выпечки составляет от 12 до 80 мин.

Упек хлеба — это убыль массы изделия при выпечке, которая выражается в процентах к массе теста перед посадкой в печь.

Охлаждение хлеба. Горячий хлеб из печи поступает в специальные камеры — хлебохранилища или экспедиции хлебзаводов, где он остывает.

Горячий хлеб имеет температуру корки на поверхности 130 — 150 'С, температура мякиша — около 100 'С. Остывание хлеба начинается с поверхности, постепенно распространяясь по всему мякишу. Для этого горячий хлеб укладывают на кулер

Скорость остывания отдельных слоев разная. Корка остывает быстро, мякиш остывает медленнее. За это же время температура мякиша снижается до 50 — 60 С.

Сразу же после выемки из печи начинается усыхание хлеба за счет испарения части влаги. Одновременно происходит перераспределение влаги в хлебе. Влажность корки в момент выхода хлеба из печи практически равна нулю, и поэтому за счет разности концентраций влаги в мякише и корке влага устремляется в корку, повышая ее влажность (до 12%). Этому способствует также разница температур мякиша и корки. Усыхание идёт наиболее интенсивно в первый период остывания.

Когда хлеб остынет до температуры помещения, усыхание идет менее интенсивно.

Усушка - это разница в весе горячего и остывшего хлеба, выраженная в процентах к весу горячего хлеба. Величина усушки зависит от температуры помещения, скоросити перемещения воздуха, массы изделий и др. Усушка хлеба составляет 2 — 3% зависимости от сорта хлеба и условий хранения.