Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология производства продукции индустрии питания и ресторанного бизнеса (Технология мучных кулинарных изделий). Учебное пособие
.pdf
Воздействие замораживания теста на крахмал муки. Характеристики крахмала в мякише хлеба, произведенном из замороженного теста, изменялись вследствие хранения замороженных
полуфабрикатов. Эти изменения аналогичны тем, которые сопровождают черствение традиционного хлеба. Были выявлены значимые положительные корреляции между отношением амилоза/амилопектин, продолжительностью расстойки и объемом хлеба. Амилозо-амилопектиновое отношение имеет отрицательную
корреляцию с продолжительностью холодильного хранения.
Вместе с тем до сих пор неясно, отражает ли эта взаимосвязь некий фундаментальный функциональный эффект или просто свидетельствует о высокой степени разложения растворимых полимеров крахмала в замороженном тесте.
Отмеченное влияние крахмала на свойства замороженного
теста, похоже, является незначительным, указывая на то, что
имеет место перемещение влаги в муке и ингредиентах. Отмеченное явление предполагает разрушение ассоциации клейковины с крахмалом, которое может быть частью процесса деградации теста.
Температура охлаждения и замораживания. Охлаждение
теста требует снижения температуры лишь до 4 °С (температуры,
поддерживаемой в обычном холодильнике), а замораживание
требует, чтобы температура продукта была понижена до уровня,
при котором происходит образование льда. В обоих случаях консервация пищевой системы (продукта, рассматриваемого в качестве системы) производится путем снижения скорости физических и химических реакций (изменений), которые происходили
бы при комнатной температуре.
В зоне замораживания происходит целый ряд изменений.
Во-первых, это фазовый переход воды в лед. В пищевой системе
это изменение имеет более сложный характер, чем при замораживании чистой воды, включая многие другие изменения, связанные с этим фазовым переходом.
Замерзание - это кристаллизация жидкой воды в твердую
фазу, то есть в лед. Это фазовое изменение происходит, когда
температура воды становится ниже 0 °С или когда температура
пищевой системы опускается ниже точки замерзания жидкой фа-
121
зы. В этой точке возможно переохлаждение без образования льда.
Неопределенность начала образования льда связана с проблемой
«ядрообразования» (кристаллообразования). Согласно различным
исследованиям замораживание без кристаллообразования может
продолжаться до температуры - 40 °С. При этой температуре ядра
возникают спонтанно, и образуется лед. Такой тип кристаллообразования называется гомогенетическим. В пищевых
системах различные частицы жидкой фазы инициируют кристаллообразование при температуре значительно более высокой,
чем - 40 °С. Такой переход называется гетерогенетическим кристаллообразованием. С началом образования ядер может начаться
рост кристаллов льда. Поскольку для ядрообразования требуется
всего несколько градусов переохлаждения, рост кристаллов льда
может происходить при минимальном переохлаждении. Интенсивность кристаллообразования зависит от скорости отбора теплоты. Морфология кристаллов определяется как скоростью отбора теплоты, так и направлением потока тепла при ее удалении.
Процессы при образовании льда. Лед повышает теплопроводность системы и, как следствие, облегчает удаление теплоты
из замораживаемого теста. При температуре 15 °С удельная теплоемкость воды составляет 4,19 Дж/(г·К) (1 ккал/г, а льда при
температуре -10 °С - 0,48 ккал/г (2 Дж/(г·К). Чтобы образовать
лед или растопить 1 г льда, скрытую теплоту льдообразования, составляющую примерно 80 ккал/г (335,2 Дж/г), следует отвести из
каждого грамма воды.
При быстром замораживании лед образуется внутри клеток
и может повреждать их структуру. В случае замораживания теста
внутриклеточные кристаллы льда могут снизить ферментативный
потенциал дрожжей и воздействовать на структуру оболочек клеток. Они также могут нарушить клейковинную матрицу. Однако
простое снижение скорости замораживания при массовом производстве неприемлемо по экономическим причинам - оно увеличивает длительность процесса и снижает производительность. Оптимальным считается сочетание методов быстрого и сверхбыстрого замораживания при строго контролируемых температурах. Этот
метод применялся в исследовании, в ходе которого замораживание
проводилось в морозильной установке при постоянной температу-
122
ре -35 °С. Когда внутренняя температура теста снижалась
до -17 °С, его упаковывали в полиэтиленовые мешки и помещали
на хранение в холодильную камеру с температурой -25 °С.
Дегидратация и миграция влаги в замороженном тесте.
Реакции не прекращаются и после помещения продукта на хранение при низкой температуре, при котором скорости физических и химических реакций обычно ниже, чем при обычной температуре окружающей среды. Отмечено ускорение некоторых
реакций при температуре, незначительно ниже в точке замерзания. Это явление зачастую связывают с быстрым начальным ростом концентрации не замороженной матрицы между кристаллами
льда при понижении температуры. Хотя данное условие присутствует в замораживаемом тесте, но до сих пор эти эффекты не
изучались или о них не было сообщений. Отказ от рассмотрения
эффектов концентрации в некоторых исследованиях мог привести к недооценке взаимодействия глютатиона и метаболитов
дрожжей. Снижать значения рН может также концентрация кислот, участвующих в брожении, и кристаллизация солей. Вероятно, эти изменения происходят в локализованных областях структуры теста, влияя тем самым на его стабильность. Твердая фаза
льда также изменяется: небольшие кристаллы льда растут, образуя крупные кристаллы.
Температурные градиенты в замороженном тесте, создающиеся из-за неизбежных изменений температур в течение низкотемпературного хранения, вызывают миграцию воды вдоль температурных градиентов. Эти изменения приводят к тому, что
компоненты жидкой фазы замороженного теста находятся в метастабильном равновесии, которое в ходе хранения может меняться вместе с точным составом этой фазы. Изменения в перемещении воды могут приводить к потере влаги в некоторых компонентах теста. Например, если мембраны клеток не повреждены
или препятствуют проходу льда, осмотическое давление создает
силу, способствующую дегидратации клеток.
В зависимости от скорости охлаждения и проницаемости
клеточной мембраны по отношению к воде, содержимое клетки
может переохладиться. При недостаточно быстром охлаждении
клетки внутри могут замерзнуть. При медленном охлаждении
123
образуется только внеклеточный лед, и клетка обезвоживается.
Если осаждается соль, происходит ряд изменений рН. Разрушение определенных связей в результате дегидратации может влиять на функциональность теста, но, судя по практической эффективности замороженного теста, большинство этих изменений являются обратимыми.
Размораживание. Замороженное тесто перед проведением
расстойки необходимо разморозить. Этот процесс может проходить в различных температурно-временных условиях. Чем выше
температура, тем короче должна быть длительность расстойки
до достижения заданной высоты теста. После 16 ч хранения тестовых заготовок при температуре - 23 °С и последующего размораживания при указанных четырех режимах длительность их
расстойки составляла 101, 61, 147, 182 мин. Эти данные свидетельствуют, что для повышения эффективности процесса приготовления замороженного теста, размораживание необходимо и
что эту операцию надо проводить медленно при оптимальных
временных и температурных условиях. Функциональное действие размораживания проявляется в дегидратации системы - в
основном клейковинного каркаса и дрожжевых клеток. Чтобы
минимизировать различные химические, ферментативные и физические реакции, оно должно проводиться при рефрижераторной температуре (температуре хранения охлажденного теста).
Исходя из производственной целесообразности и основываясь
на общей оценке качестве хлеба, рекомендуется размораживание замороженных тестовых заготовок при температуре 5 °С в
течение 16 ч.
Важный фактор размораживания - повышенная теплопроводность замороженных продуктов. С термодинамической точки
зрения размораживание не является просто обратным процессом
по отношению к замораживанию. При размораживании температура продукта, находящегося в теплой среде, быстро повышается,
а внутренние температурные градиенты значительно меньше, чем
при замораживании. Изолирующий жидкий слой, который образуется на поверхности, замедляет размораживание и способствует
деградации продукта. Следовательно, колебания температуры
выше зоны замораживания продукта снижают его стабильность и
124
качество, и при транспортировке, обработке и хранении замороженного теста этой ситуации следует избегать.
Расстойка замороженного теста. Продолжительность
расстойки замороженных тестовых заготовок после размораживания существенно больше, чем у традиционного теста, что связано с двумя факторами: более низкой температурой размороженных заготовок, помещаемых в расстойный шкаф, и определенным снижением газоудерживающей способности теста и активности дрожжей под влиянием процесса замораживания. Чтобы компенсировать их влияние, расстойка производится при повышенной температуре 32 °С для хлеба и до 42 °С - для небольших изделий (например, датской сдобы при относительной влажности 75 %). Причиной неравномерного брожения и вследствие
этого перерасстоявшихся внешних слоев теста и недорасстоявшейся центральной части может быть большой температурный
градиент в тесте для хлебобулочных изделий. Применение более
высокой относительной влажности 85-90 % по сравнению с традиционной 75 % может приводить к появлению на корке выпеченных
изделий пузырей и светлых пятен.
7.3. Функциональная роль микроингредиентов
в замороженном тесте
При длительном хранении замороженного теста в морозильной камере часто возникают две проблемы: ослабление
структуры теста, приводящая к низкому объему хлеба и грубой
текстуре, и снижение активности дрожжей, проявляющееся в
длительном созревании при расстойке. Публикации по проблемам замороженного теста ясно показывают, что наибольшее внимание продолжает уделяться дрожжам. Такое внимание можно
объяснить существующим мнением, что эти проблемы вызываются повреждением дрожжей, хотя последние исследования
показывают, что более важную роль в стабилизации теста могут
играть определенные микроингредиенты, что и будет показано в
настоящей главе.
Свойства замороженного теста. Практический опыт и опубликованные данные ясно показывают, что для обеспечения стабильности теста необходимо предпринимать определенные меры:
125
пониженная водопоглотительная способность;
пониженная температура замеса;
высокое содержание шортенинга;
высокое содержание дрожжей;
высокое содержание поверхностно-активных веществ;
приготовление теста безопарным методом без брожения;
замораживание теста сразу после замеса;
соответствующая упаковка, непроницаемая для влаги и кислорода;
хранение при температуре -23 °С.
Технология замороженного теста включает два основных
этапа: приготовление теста (формирование его структуры) и низкотемпературную обработку (замораживание и хранение).
Температура замеса. Область исследований замораживаемого теста, которой уделялось явно недостаточно внимания,- это
стадия приготовления теста и, в частности, температура замеса.
При повышенной температуре замеса (выше 21 °С) происходит
начальное брожение дрожжей, которое повышает чувствительность дрожжевых клеток к повреждающему воздействию низких
температур в процессе хранения, в то время как при пониженных
температурах замеса (ниже 21 °С) брожение незначительно или
совсем отсутствует, и структурная целостность дрожжей сохраняется. Итак, температуру замеса более 21 °С применять не рекомендуется.
Предварительная расстойка (отлежка). Обычно тесто замораживается сразу после окончания замеса, но если после замеса осуществить период релаксации - отлежку в течение 8-10 мин,
то это позволит впоследствии произвести из замороженного теста
хлеб большего объема. На практике эта процедура осуществляется понижением температуры с 20-21 до 17-19 °С или ниже в течение 8-10 мин, и после этого тесто сразу замораживается стандартным способом.
Мука. Обычно применяется высокобелковая мука с содержанием белка 13,5-14,0 %. Может использоваться мука из озимой и
яровой пшеницы или их смеси. Также можно готовить тесто из
муки с низким содержанием белков (11,5-12,5 %), но в этом случае
необходимо добавлять пшеничную клейковину. Среди специали-
126
стов хлебопекарного производства широко распространено мнение, что высокобелковая мука повышает стабильность теста в процессе хранения. Объем хлеба менее всего варьируется при использовании муки с 13,8 % белка при температуре замеса 18-27 °С.
Шортенинг. Хорошо известно, что включение шортенинга в рецептуру облегчает приготовление теста и улучшает
свойства мякиша хлеба. Содержание шортенинга должно быть
не менее 1 % (оптимальное количество – 2 %). В замораживаемом тесте предпочтительнее использовать насыщенный или
частично насыщенный шортенинг. Применять ненасыщенные
триглицериды (масла) не рекомендуется, если в рецептуре не
содержатся поверхностно-активные вещества (ПАВ), укрепляющие свойства теста, такие как этоксилированные моно- и
диглицериды, стеароиллактилат натрия или кальция, диацетиловые эфиры моно- и диглицеридовавинной кислоты. ПАВ позволяют нейтрализовать негативное действие использования
масла при выпечке.
Поверхностно-активные вещества (ПАВ). ПАВ обычно
изменяют свойства теста и качество хлеба. Они подразделяются
на два основных класса: пластификаторы мякиша (например,
моноглицериды) и вещества, укрепляющие тесто (например,
этоксилированные моно- и диглицериды, стеароиллактилат натрия или кальция и т. д.), некоторые из которых проявляют
двойное действие (например, стеароиллактилат натрия, SSL). В
замораживаемом тесте желательно использовать ингредиенты,
укрепляющие свойства теста, поскольку они преимущественно
взаимодействуют с белками клейковины, которые обеспечивают
структурную устойчивость клейковинного каркаса и вследствие
этого важны для стабильности замороженного теста. Таким образом, высокобелковая мука является важным компонентом замораживаемого теста. Ее использование совместно с окислителями
теста повышают его стабильность и, следовательно, их применение желательно при производстве замороженного теста. Можно
заключить, что рецептура, в которую входит мука с высоким содержанием белков, окислители теста и твердый шортенинг, позволяет готовить тесто, обладающее значительно лучшей стабильностью при температуре хранения -23 °С.
127
7.4. Окислительные процессы в замороженном тесте
Натуральные и искусственные окислители оказывают благоприятное влияние на реологические свойства теста и общее качество конечного изделия. Это влияние проявляется у всех видов
хлебобулочных изделий. Основным окислителем в хлебопекарной отрасли более 60 лет являлся бромат калия, который
приводит к увеличению объема хлеба в течение первых минут
выпечки. В качестве критерия оптимальности окисления, а следовательно, и свойств теста, часто используется объем хлеба. В
целом объем возрастает пропорционально концентрации, но следует отметить, что для достижения одинакового объема хлеба
при замесе теста при 17-19 °С требуется более высокая концентрация бромата, чем при 25-27 °С. Эти данные означают, что при
снижении температуры замеса необходим более высокая степень
окислительных процессов. Следовательно, максимальный прирост объема хлеба достигается в том случае, когда уровень окисления сбалансирован с температурой теста в процессе замеса.
Тщательно исследовались содержание белка в муке, продолжительность замеса, водопоглотительная способность, температура
замеса, тип шортенинга, ПАВ, вид дрожжей (прессованные или
сушеные инстантные), вид выпекаемых изделий, окислители и
питательная среда для дрожжей. Эти эксперименты позволили
выделить два ключевых ингредиента (окислитель и дрожжи), которые оказывают наибольшее влияние на поведение замороженного теста в процессе и после хранения. Кроме того, результаты экспериментов ясно показали, что дестабилизация теста и
его длительное созревание - это два разных явления, хотя и
имеющие некоторые точки пересечения.
Требования к способам тестоприготовления. При производстве хлебопекарных изделий применяются различные методы.
Например, некоторые производители не отводят длительности на
период брожения (метод «no-time», наиболее часто используемый
при производстве замороженного теста), а другие применяют
безопарный метод или опарный способы с различным периодом
брожения опары (1-5 ч). Некоторые производители используют
рецептуры без внесения дополнительных видов сырья, низкое
содержание дрожжей (1 % и менее) и длительное брожение
128
(16-18 ч). Общепризнано, что разные способы приготовления теста для достижения приемлемого потребительского качества изделия и облегчения выполнения производственных операций требуют соответствующего уровня окисления. При производстве
замороженного теста обычно требуется наивысший уровень
окисления, а при приготовлении теста без использования опары
или на опаре - значительно более низкий уровень.
Окислители. Для увеличения объема хлеба и улучшения
свойств теста и качества хлеба в хлебопекарном производстве
наиболее часто используются КBrО3, йодат калия, азодикарбонамид (АДА) и аскорбиновая кислота (АК). Их называют также
хлебопекарными улучшителями. Поскольку их скорости различаются, логично предположить, что их поведение в тесте также
будет отличаться, в связи с чем в определенных видах хлебопекарных изделий они не являются взаимозаменяемыми. Замораживаемое тесто готовится и обрабатывается в исключительно жестких условиях - при температурах замеса ниже традиционных, с
низкой водопоглотительной способностью, оно подвергается воздействию циклов замораживания и размораживания, из-за чего
очень важна скорость реакции. Например, применение быстродействующего окислителя АДА дает больший объем хлеба по
сравнению с медленно действующим броматом. В присутствии
ванадия бромат превращается из медленно действующего окислителя в быстродействующий, причем скорость реакции возрастает настолько, что приходится снижать продолжительность замеса, чтобы избежать перемеса теста. Бромат в замороженном
тесте не очень эффективен, но его эффективность значительно
возрастает при добавлении аскорбиновой кислоты. Предполагается, что эти два окислителя действуют синергетически. Литературные данные указывают на то, что действие бромата можно
усилить путем снижения рабочего значения рН. рН теста оказывает незначительное влияние на скорость действия бромата. Конечно, КВrО3 - медленно действующий окислитель, но пониженная температура замеса может снижать его окислительное действие еще больше.
Тесто замешивалось при 20-21 °С с последующей отлежкой в
течение 10 мин; хранилось при 23 °С в течение 1 недели, размора-
129
живалось при 4 °С 16-18 ч, созревало до подъема на 2,54 см и выпекалось при 219 °С (20 мин). Мука с содержанием белка 13,8 %.
Структурные свойства теста, формирующиеся на стадии
замеса (при оптимальном окислении), очень важны для его стабильности при низкотемпературном хранении. Это утверждение
легко подтверждается. После замеса при температуре 20-21 °С
одна партия теста испытывалась «свежей» (без замораживания), а
другая хранилась при температуре -23 °С в течение 16 недель;
пробы теста испытывались через каждые 4 недели. Результаты
указывают на отсутствие значимого уменьшения объема хлеба
при хранении вплоть до длительности хранения в течение 16 недель. Хлеб из теста с нестабильной, слабой структурой обычно
имеет низкий объем и грубую текстуру. Из этих результатов вытекает несколько заключений: 1) структурные свойства теста
формируются на стадии замеса; 2) стабильность теста зависит от
степени окисления; 3) свойства можно оценивать по исходному
(«свежему») тесту, не дожидаясь окончания хранения. Тесто с
недостаточным уровнем окисления характеризуется пониженной
стабильностью (низкий объем хлеба, грубая текстура) по сравнению с тестом, замешанным при оптимальном окислении. Эти
данные свидетельствуют о том, что дестабилизация (низкий объем хлеба, грубая текстура) в значительной степени возникает изза недостаточного окисления. Эта ситуация еще более усугубляется при понижении температуры замеса.
Заменители бромата. Законом штата Калифорния от 1986 г.
КВrO3 отнесен канцерогенным веществам. Министерством здравоохранения РФ в 1996 г. броматы исключены из списка разрешенных пищевых добавок. В качестве улучшителей окислительного действия на хлебопекарных предприятиях РФ могут использоваться АК. Канцерогенность относится к бромату по существу,
а не к конкретному типу соли. Следовательно, ни кальциевая, ни
натриевая форма не могут рассматриваться в качестве замены
бромата калия. Замороженное тесто, как отмечалось ранее, требует высокой степени окисления. Эта потребность настолько велика, что зачастую приближается к верхнему разрешенному законом пределу - независимо от того, используется ли бромат отдельно или в смеси с другими окислителями. Какие же окислите-
130
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]