Технология мучных кондитерских изделий. Учебное пособие

При гидратации холодной водой зерна крахмала адсорбируют не 30 %...40 %

воды, т. е. одна часть крахмала может удержать 0,3...0,4 части воды. При нагревании суспензии крахмала молекулы воды, проникая в зерна клейстеризующегося крахмала, увеличивают их в объеме.

Набухание крахмала, подобно набуханию белков, протекает в две стадии. На

первой стадии происходит адсорбация молекул воды на поверхности частичек муки за счет активности гидрофильных групп коллоидов. На второй стадии набухание носит осмотический характер.

Способность крахмальных зерен муки к поглощению влаги зависит от многих факторов. Одним из них является частичное диспергирование крахмальных зерен при помоле зерна на муку. Количество поврежденных крахмальных зерен повышает гидрофильность крахмала и интенсивность его гидролиза амилолитическими ферментами. За счет повреждения крахмальных зерен возрастает водопоглотительная способность муки.

Молекулы крахмала являются реакционноспособными соединениями и активно взаимодействуют с ионами металлов, кислотами, окислителями,

поверхностно-активными веществами. Так, хлорид натрия (пищевая соль) повышает температуру клейстеризации крахмала, влияет на конечную вязкость.

Увеличение жесткости воды также повышает температуру клейстеризации крахмала. Сорбция крахмалом ионов кальция и магния снижает вязкость клейстера и прочность крахмального студня. Замена этих ионов на ион натрия увеличивает механические характеристики студня.

С увеличением концентрации студней повышается их упругость, вязкость,

снижается эластичность, обнаруживается хрупкость. ПАВ уменьшают вязкость и прочность студней, задерживают процесс упрочнения при старении. Малые добавки сахара повышают, большие – снижают растворимость крахмала.

Таким образом, при замесе теста протекают коллоидные процессы взаимодействия белковых веществ и крахмала, муки с водой и образование структуры из набухших нитей клейковины и зерен увлажненного крахмала.

В кондитерском тесте примерно равное количество влаги связывается белками

11

и крахмалом.

Коллоидные процессы продолжаются при выпечке тестовых готовок и приводят к получению выпеченных полуфабрикатов, имеющих структуру,

образованную денатурированными белками и обезвоженным крахмалом в присутствии других пищевых веществ.

1.2 Влияние других рецептурных компонентов на свойства теста и

изделий

В рецептуру большинства мучных кондитерских изделий кроме муки входят сахар, жиры, крахмал, молоко и молочные продукты, яйцепродукты, патока,

инвертный сироп, разрыхлители, ароматизаторы. В большинстве изделий в тесто входит вода. В отделы изделия входит соль.

Влияние сахара связано с его дегидратирующими свойствами. В водном растворе молекулы сахаров покрываются гидратными оболочками. Молекулы сахарозы при температуре 20 0С связывают и удерживают 8...12 молекул воды.

Оболочки увеличивают и молекулярный объем, снижая скорость диффузии и осмотическое набухание белков. С увеличением сахара в тесте в большей степени снижается количество свободной воды в жидкой фазе теста и ограничивается набухание коллоидов муки.

Содержание сахара в тесте влияет на структуру теста, его структурно-

механические свойства и качество изделий. Сахар делает тесто мягким и вязким.

При высоком содержании сахара повышается адгезия (прилипание) теста к рабочим поверхностям машин (прокатывающим, формующим механизмам, к стальной ленте печной камеры). Тестовые заготовки при выпечке расплываются. При повышенном содержании сахара и отсутствии в рецептуре жира получаемые изделия имеют чрезмерную твердость.

Таким образом, сахара в тесте и изделиях играют не только пищевкусовую

12

роль, но и имеют технологическое значение. Они ограничивают набухание белков и повышают пластичность теста.

На качество теста оказывает влияние размер частиц сахара. Для получения пластичного теста с малым содержанием воды следует применять измельченный сахар-песок – сахарную пудру. Это обеспечивает растворимость в воде всего количества сахара. В противном случае ухудшается качество изделий из-за присутствия на поверхности нерастворенных кристаллов. Таким образом, используя свойства сахара, можно регулировать степень набухания белков и крахмала муки.

Жиры также регулируют степень набухания коллоидов муки, но механизм их действия иной. Жиры, адсорбируясь на поверхности коллоидных частиц, ослабляют взаимную связь между ними, и препятствуют проникновению влаги, увеличивая содержание жидкой фазы теста. Тесто становится более пластичным. Чем тоньше пленки жира и, чем больше их в тесте, тем более пористую и хрупкую структуру имеют получаемые изделия. Поэтому жиры рекомендуют вводить в тесто в виде тонкодиспергированной эмульсии.

На качество изделий оказывают влияние химический состав жира и его физическое состояние. Жиры должны быть пластичными. В этом случае они покрывают частицы муки тончайшими пленками. Если температура плавления жира превышает температуру теста, то он остается в тесте в виде твердых частиц и его положительное влияние на свойства теста ослабляется.

Преимущество имеют жиры, сохраняющие пластичность в широком интервале температур. Это достигается сочетанием твердых и жидких жиров с различными температурами плавления. Жидкое растительное масло выделяется из изделий.

Таким образом, жиры, уменьшая набухание коллоидов муки, повышают пластичностъ теста, а готовым изделиям придают слоистость, рассыпчатость,

пористость. При увеличении количества жира тесто становится рыхлым,

крошащимся.

Молоко и молочные продукты (молоко цельное, сгущенное, сухое, сухие сливки и др.) содержат в своем составе хорошо эмульгированный, легко

13

адсорбируемый клейковиной жир, благодаря чему этот вид сырья влияет не только на вкусовые качества, но и повышает пластичность теста.

Яйца и меланж содержат два поверхностно-активных вещества: яичный альбумин (яичный белок) и фосфатиды – лецитин (яичный желток). В других яйцепродуктах содержится или яичный альбумин, или фосфатиды – лецитин.

Яичный альбумин служит хорошим пенообразователем и способствует образованию пористой фиксированной структуры, возможно без применения других разрыхлителей. Лецитин желтков при получении эмульсии воздействует как эмульгатор, диспергируя жир, входящий в рецептуру изделий.

Оба вещества улучшают пищевую ценность изделий, формируют вкусовые и ароматические качества.

Патока и сироп инвертный, содержащие редуцирующие вещества, повышают гигроскопичность изделий и их намокаемость.

При введении в затяжное печенье более 2 % патоки тесто обладает повышенной влажностью и липкостью.

При выпечке тестовых заготовок редуцирующие сахара взаимодействуют с аминокислотами с образованием темноокрашенных веществ – меланоидинов.

Скорость реакции возрастает в щелочной среде, продукты реакции при небольшой концентрации окрашивают изделия в золотисто-желтый цвет.

Разрыхлители, входящие в рецептуру большинства изделий, выполняют основную технологическую роль: разрыхляют тесто или тестовые заготовки и обеспечивают получение изделий пористой структуры. Известны три способа разрыхления кондитерского теста: химический (с помощью разрыхлителей, солей);

биохимический (с помощью дрожжей); физический.

В производстве мучных кондитерских изделий как основной способ разрыхления теста принят химический способ. Он применяется при выработке изделий с высоким содержанием сахара и жира, которые угнетающе действуют на дрожжи.

Биохимический способ применяется при выработке изделий с меньшим содержанием сахара и жира (крекеры, галеты, кексы).

14

Физический способ состоит в том, что тесто насыщается воздухом или газом в процессе тестообразования. При выпечке пузырьки газообразной фазы расширяются и образуют пористую структуру (бисквитное тесто и полуфабрикат, белковый полуфабрикат).

При химическом способе разрыхления теста используются щелочные,

щелочно-кислотные и щелочно-солевые разрыхлители.

Щелочные разрыхлители: гидрокарбонат натрия (двууглекислый натрий,

питьевая сода), карбонат аммония, углеаммонийная соль.

Разрыхление теста химическими разрыхлителями происходит в процессе выпечки тестовых заготовок (печенье сахарное, затяжное, вафельные листы,

пряники). При достижении температуры 60 0С разлагается карбонат аммония:

Выделяется около 82 % газообразных веществ (аммиак, диоксид углерода) и

около 18 % паров воды.

Углеаммонийная соль, используемая как заменитель карбоната аммония, при разложении дает те же газообразные вещества, но в меньшем количестве:

Доля углеаммонийной соли по сравнению с карбонатом аммония по этой причине должна быть на 30 % больше. Изделия, разрыхленные карбонатом аммония или его заменителем, приобретают запах аммиака, который сохраняется некоторое время. Для устранения этого недостатка данный разрыхлитель используют вместе с гидрокарбонатом натрия.

При температуре 80 0С...90 0С разлагается гидрокарбонат натрия:

15

Большим недостатком гидрокарбоната натрия является образование при его разложении карбоната натрия Na2C03 в количестве 63 % (от массы гидрокарбоната),

сообщающего изделиям щелочную реакцию. Щелочная реакция способствует реакции меланоидинообразования и карамелизации сахаров. Окраска поверхности изделий приобретает желтоватый оттенок разной интенсивности, а сами изделия – специфический привкус. При избытке проявляются неприятные привкус и аромат.

При разложении гидрокарбоната натрия выделяется в свободном виде только

50 % диоксида углерода.

Рецептурами предусмотрены дозы гидрокарбоната натрия в зависимости от вида изделия от 0,4 % до 0,7 % и карбоната аммония от 0,5 % до 0,08 %.

Допускается варьирование количества разрыхлителей в зависимости от качества муки (к массе разрыхлителя) в интервале ±15 % гидрокарбоната натрия и уменьшения дозы карбоната аммония не более 50 %. В производстве пряников куполообразной формы доза карбоната аммония превышает дозу гидрокарбоната натрия более чем в два раза.

К щелочно-кислотным разрыхлителям относят разрыхлители, позволяющие получить изделия с нейтральной реакцией. Они состоят из гидрокарбоната и какой-

либо кислоты или кислой соли.

В качестве кислой соли может быть использован кислый виннокислый калий

(кремортартар). Кислые соли реагируют с гидрокарбонатом натрия в процессе выпечки следующим образом:

Если вместо кислой соли использовать кислоту, то реакция начинает проходить в тесте до выпечки.

Использование щелочно-кислотных и щелочно-солевых разрыхлителей не нашло применения в отечественной кондитерской промышленности, так как получаемые изделия по вкусу и аромату значительно отличаются от традиционных,

16

привычных потребителю изделий. Однако их использование целесообразно при выработке специальных сортов диетического назначения.

Дрожжи позволяют устранить недостаток химических разрыхлителей и получать изделия, имеющие кислую реакцию. С участием амилолитических ферментов муки и дрожжей в тесте накапливаются сахара. Фермент дрожжей зимаза сбраживает сахара с образованием углекислоты и спирта. Таким образом,

разрыхление теста или опары происходит в процессе тестообразования. В тесте накапливается преимущественно молочная кислота, которая влияет на набухание белков в тесте и вкус изделий.

Использование дрожжей по сравнению с химическими разрыхлителями приводит к удлинению производственного цикла и увеличению потерь.

Соль поваренная, как было сказано ранее, повышает температуру клейстеризации крахмала. При небольших дозах (от 0,2 % до 0,8 % к массе муки)

соль увеличивает набухание белков муки, улучшаются свойства теста, повышается прочность.

Вода используется на замес в различных количествах – в зависимости от вида теста и изделия, его рецептуры, от водопоглотительной способности муки. Вода способствует набуханию коллоидов муки, растворению составных частей муки и кристаллического сырья. При понижении влажности муки на 1 %, а также с увеличением выхода муки водопоглотительная способность возрастает на 1,8 %...

1,9 %. В кондитерской промышленности при использовании муки с влажностью,

отличающейся от рецептурной (14,5 %), производится пересчет количества муки на замес по сухим веществам.

Ориентировочный расчет количества воды, необходимого для замеса теста,

осуществляют по формуле

17

где х – количество воды на один замес, кг;

А – желаемая влажность теста, %;

В – масса сырья на один замес (без добавляемой воды), кг;

С– масса сухих веществ сырья, кг.

Взависимости от водопоглотительной способности муки, от рецептуры изделия дозировку воды в производственных условиях уточняют для каждого сорта изделий. Регулирование влажности теста осуществляют только в начале замеса,

пока не сформировалась структура теста.

Водопоглотительная способность муки зависит от количества сахара в тесте.

При добавлении 1 % сахара она уменьшается на 0,6 %.

Таким образом, используемое в производстве мучных кондитерских изделий сырье, как правило, играет не только роль вкусовых веществ, но и технологическую роль, оказывая влияние на физико-химические свойства теста и изделий.

1.3 Влияние технологических параметров на свойства теста и процесс

тестообразования

Процесс тестообразования, свойства теста зависят в значительной степени от технологических параметров: температуры, продолжительности, интенсивности замеса.

Влияние температуры выражается в степени набухания коллоидов муки. С

изменением температуры возрастает скорость диффузии молекул воды. Молекулы сахара частично дегидратируют, увеличивается количество свободной воды. Это приводит, с одной стороны, к более полному набуханию коллоидов муки, а с другой

– к растворению кристаллического сахара.

Изменением температуры регулируют структуру, физические и реологические свойства теста. В зависимости от этих свойств кондитерское тесто различных видов может быть отнесено к следующим трем основным видам:

18

1)упруго-пластично-вязкое (затяжное, крекеры, галеты);

2)пластично-вязкое (сахарное, песочное тесто);

3)слабоструктурированное (вафельное, бисквитное тесто).

Пластичное тесто (сахарное, песочное) образуется в условиях ограниченного набухания коллоидов муки, поэтому температура теста должна быть ниже, чем температура теста, обладающего упруго-пластично-вязкими свойствами

(затяжное, крекерное, галетное).

В таком тесте коллоиды муки должны быть более набухшими.

Для каждого вида теста существует свой оптимум температур, 0С:

На температуру теста оказывает влияние, прежде всего температура сырья и

температура рецептурной смеси сырья, входящего в рецептуру теста. На температуру теста влияет температура жидких компонентов – воды и молока,

идущих на замес. Регулируя их температуру, можно получить рецептурную смесь и тесто с оптимальной влажностью.

Количество теплоты Q (Дж), которое следует внести или отнять при замесе

определяется расчетным путем по формуле

где т – масса всего сырья, кг;

С – удельная теплоемкость смеси сырья, Дж/(кг·0С); t1 – температура смеси сырья, 0С;

t – заданная температура смеси сырья, 0С.

19

При этом расчете не учитываются теплота гидратации коллоидов муки,

теплота растворения сахара, теплота, возникающая в результате трения.

Установлено, что перечисленные виды теплоты составляют около 15 % общего количества теплоты. Поэтому расчетные значения Q необходимо умножить на 0,85.

Температура в помещении, где идет замес и обработка теста, не должна резко отличаться от температуры теста. Обработку теста с температурой 32 0С...40 0С

необходимо проводить в помещении с температурой не ниже 20 0С. При обработке теста в холодном помещении температура должна быть ниже обычной, иначе ухудшается качество изделий.

Продолжительность замеса теста влияет прежде всего на степень набухания коллоидов муки, а следовательно, на структуру и свойства теста. При получении сахарного, песочного, сдобного теста продолжительность замеса должна быть минимальной и обеспечивать равномерное распределение сырья и получение связанного теста.

При получении упруго-пластично-вязкого теста продолжительность замеса увеличивается.

Оптимальная продолжительность замеса теста должна определяться с учетом качества муки (количество и качество клейковины), температуры смеси сырья,

влажности теста, конструкции машины, частоты вращения рабочих органов, т. е. тех факторов, которые влияют на скорость образования теста.

При производстве затяжного печенья, крекеров, галет продолжительность замеса теста уменьшается, если используется мука с высоким содержанием клейковины. Наоборот, при низком содержании клейковины обеспечить более полное набухание белков муки возможно только при удлинении процесса тестообразования.

Повышение влажности теста при прочих равных условиях сокращает продолжительность замеса, так как увеличение свободной влаги ускоряет набухание белков.

Замес теста ускоряется при повышении начальной температуры рецептурной смеси.

20