Обзор литературы
Пищевая ценность хлеба
В мире мало ценностей, которые, как хлеб, ни на день, ни на час не теряли бы своего значения. Хлебные изделия являются одними из основных продуктов питания человека. Суточное потребление хлеба в разных странах составляет от 150 до 500 г на душу населения. В России его потребляют традиционно много – в среднем до 330 г в сутки.
Хлеб является пищевым продуктом номер один, основой питания. Он обладает постоянной, не снижающейся при ежедневном употреблении усвояемостью, что связано с его строением, консистенцией и химическим составом. Белки хлеба находятся в денатурированном виде, крахмал частично клейстеризован, частично перешел в растворимое состояние, жир -— в виде эмульсии или адсорбирован белками и крахмалом; соль и сахар растворены, а вещества оболочечных частиц размягчены [14].
Благодаря такому состоянию веществ, мягкой консистенции и развитой пористости повышается доступность хлеба для деятельности ферментов пищеварительных соков.
Хороший вкус и запах свежего хлеба возбуждают аппетит и способствуют пищеварению.
Пищевая ценность во многом зависит от сорта муки и рецептуры хлеба. Чем ниже сорт муки, тем больше в ней содержится питательных веществ, и чем выше сорт муки, тем больше в ней крахмала и меньше витаминов и минеральных элементов, что сказывается на пищевой ценности хлеба. В результате введения в рецептуру теста жиров, сахара, молока и других компонентов изменяется пищевая ценность хлеба.
Во всех хлебных изделиях преобладают углеводы. Их количество составляет в среднем 50% (из них 80% — крахмал). Они удовлетворяют потребности организма человека в энергии (56-58% всех суточных затрат) при норме потребления хлеба 450 г в день (280 г пшеничного и 170 г ржаного). Особое место занимают неусвояемые углеводы (клетчатка и гемицеллюлозы), которые почти не расщепляются, но усиливают перестальтику кишечника [10].
За счет хлеба на 50% удовлетворяется потребность организма человека в витаминах группы В. Наличие витаминов в хлебе обусловлено сортом муки. Больше всего витаминов в хлебе из обойной муки. Но содержание витаминов уменьшается вследствие их разрушения при выпечке (теряется до 20—30%).
Хлеб важен и как источник минеральных элементов. В нем содержатся калий, фосфор, магний, в несколько меньшем количестве — натрий, кальций, хлор и др. Хлеб низших сортов содержит больше минеральных элементов.
От химического состава зависит энергетическая ценность хлеба. С повышением сорта муки увеличивается количество выделяемой энергии. Улучшенные сорта хлеба за счет введения дополнительного сырья характеризуются более высокой энергетической ценностью [2].
Способы и технология производства хлеба
Процесс производства хлеба включает следующие стадии: прием, хранение и подготовка сырья к пуску в производство; приготовление теста; разделка теста; выпечка; упаковка; хранение и отправка готовых изделий в торговую сеть.
Все сырье – основное и дополнительное, поступающее на хлебопекарные предприятия, должно удовлетворять по качеству требованиям соответствующих нормативных документов.
Мука на хлебопекарные предприятия поступает в таре или бестарным способом. При бестарном транспортировании ее доставляют автомуковозами, перекачивают аэрозольтранспортом в силосы для хранения по сортам. Мука, отпускаемая на производство, обязательно просеивается для отделения посторонних примесей, а для удаления металлических примесей должна проходить магнитную очистку. Бестарные склады могут располагаться в отдельном здании или производственном помещении, а также на складах открытого или частично открытого типа [1].
При тарной приемке мешки с мукой размещают в специальном помещении с соблюдением необходимых правил укладки и условий хранения. При передаче из склада на производство муку высыпают из мешков в завальную воронку, из которой она транспортируется через мукопросеивательную и магнитную системы в производственный бункер.
Вода, применяемая для приготовления теста, должна отвечать требованиям, предъявляемым к питьевой воде, подаваемой централизованными системами водоснабжения, подающими воду одновременно для хозяйственно-питьевых и технических целей. Вода хранится в емкостях-баках холодной и горячей воды, из которых затем направляется в дозаторы воды.
Вода в хлебопекарном производстве используется как растворитель соли, сахара и других видов сырья, для приготовления теста 40-70 л на каждые 100 кг муки, для приготовления жидких дрожжей, заварок, заквасок, идет на хозяйственные нужды – мойку сырья, оборудования, помещений, для теплотехнических целей – производства пара, необходимого для увлажнения воздушной среды в расстойных шкафах и печах [3].
Вода питьевая, применяемая для приготовления теста, должна отвечать «Санитарным правилам и нормам» (СанПиН 2.1.4. 559-96). Она должна быть прозрачной, бесцветной, не должна иметь постороннего запаха и вкуса, содержать ядовитых веществ и болезнетворных микроорганизмов [14].
Соль поваренная пищевая доставляется на хлебопекарные предприятия в мешках, мягких контейнерах, пачках или насыпью. Хранить соль в таре нецелесообразно, т. к. она разъедает тару. Соль хранят в ларях с крышками из нержавеющей стали или в деревянных. Склад для хранения соли должен быть сухим с влажностью воздуха не более 75%. На крупные хлебопекарные предприятия соль доставляют в автосамосвалах насыпью, сгружают в приемный отсек хранилищ солерастворителя, в который подают воду для приготовления раствора.
Дрожжи. Складское помещение для хранения дрожжей должно быть сухим, чистым вентилируемым. Прессованные дрожжи должны храниться при температуре от 0 до + 40С. Прессованные дрожжи водят при замесе полуфабрикатов в виде дрожжевой суспензии при соотношении дрожжей и воды 1:3-1:4, с температурой воды не выше 400С [15].
Растительные масла хранят в закрытых темных помещениях при температуре 18-210С. Масла, доставляемые на хлебопекарные предприятия в железнодорожных цистернах или автоцистернах, сливают в приемные баки, из которых направляют на производство по трубопроводам. Перед использованием в производстве масло пропускают через сито с размером ячеек не более 3 мм.
При смешивании в тестомесильной машине определенных количеств муки, воды, солевого раствора, дрожжей и другого сырья образуется тесто. Приготовление теста – очень важная операция в технологическом процессе производства хлеба. От свойств готового к разделке теста зависит его состояние при механической обработке в процессе деления, формования, а также расстойки и выпечки, и в конечном итоге, качество хлеба [12].
Виды заварок и их применение. Заварки представляют собой водно-мучную смесь, в которой крахмал муки в значительной степени клейстеризован. Заварки используют в хлебопечении как питательную среду для размножения дрожжей и молочнокислых бактерий, а также в качестве улучшителя при переработке муки с пониженной газообразующей способностью.
Существуют следующие виды заварок: простые (неосахаренные и осахаренные), высокоосахаренные, соленые, горькие, сброженные или заквашенные. Простые заварки готовят из муки и воды в соотношении 1:3 или 1:2 путем нагрева водно-мучной смеси до температуры клейстеризации крахмала. Осахаренные заварки получают в результате амилолиза клейстеризованного крахмала муки. Осахаренные заварки могут быть самоосахаренные, в которых амилолиз вызывается действием собственных амилолитических ферментов завариваемой муки, и осахаренные под действием ферментных препаратов, внесенных извне. Оптимальная температура осахаренных заварок 62-650С, продолжительность осахаривания 2-4 ч. Неосахаренные заварки применяют в качестве улучшителя. Их готовят из 3-10% муки от общего ее количества в тесте. Температура заваривания должна быть при заваривании пшеничной сортовой муки 63-650С, пшеничной обойной – 70-730С. Заваренную и тщательно промешанную массу заварки сразу после заваривания охлаждают до 350С, после чего ее можно использовать при приготовлении опары и теста. Высокоосахаренные заварки – высокоосахаренные ферментативные полуфабрикаты получают путем осахаривания клейстеризованного крахмаламуки ферментными препаратами глюкоамилазы. Соленые заварки отличаются от обычных тем, что муку заваривают не водой, а нагретым до кипения раствором соли, который готовят из всего количества соли, предусмотренного рецептурой изделий. Горькие заварки готовят путем заваривания муки горячим хмелевым отваром. Такие заварки отличаются повышенной микробиологической чистотой, обусловленной наличием в отваре горьких кислот и смол. Сброженные и заквашенные заварки различаются между собой тем, что в первом случае заварку после охлаждения сбраживают прессованными или жидкими дрожжами, а во втором заквашивают молочнокислыми бактериями [1].
Способы приготовления теста. Наиболее распространенными в промышленности являются опарный и безопарный способы приготовления теста. Сущность опарного способа заключается в приготовлении теста в две стадии: первая – приготовление опары, вторая приготовление теста. В зависимости от влажности различают густую, большую густую и жидкую опары. Опару густую готовят влажностью 45-50% из 45-55% муки от общего количества, дрожжей и воды. Тесто замешивают на опаре с добавлением остального количества муки, соли и воды, а также дополнительного сырья, предусмотренного рецептурой. Продолжительность брожения опары 3-4,5 ч. Большую густую опару готовят влажностью 41-45% из 60-70% от общего количества муки, расходуемой на приготовление теста, дрожжей и воды; тесто при замесе подвергают дополнительной механической обработке; продолжительность брожения теста сокращают до 20-40 мин. Жидкую опару готовят влажностью 68-72% из 25-35% муки, дрожжей и воды. Продолжительность брожения опары 3,5-4,5 ч. При замесе теста используют все количество опары, 75-65% муки, воду, солевой раствор и другие ингредиенты. Замес теста проводят при усиленной механической обработке (20-25 мин) или в тестомесильных машинах интенсивного действия (до 4 мин). Продолжительность брожения теста – 30-60 мин. Безопарный способ является однофазным способом, сущность его заключается в приготовлении теста из всего количества муки, воды, соли, дрожжей и дополнительного сырья по рецептуре. Начальная температура теста – 28-320С, продолжительность брожения – 2-3 ч. Для приготовления хлеба чаще используется опарный способ.
С момента замеса теста начинается процесс брожения, обусловленный дрожжами. Цель брожения (созревания) теста – разрыхление, придание тесту определённых физических свойств, накопление веществ, обусловливающих вкус, аромат и цвет готового продукта. Комплекс процессов, одновременно протекающих на стадии брожения и влияющих друг на друга, объединяют общим понятием «созревание». Созревание включает микробиологические (спиртовое и молочнокислое брожение), коллоидные, физические и биохимические процессы [8].
Спиртовое брожение вызывается дрожжами, в результате него сахара превращаются в спирт и углекислый газ. Кроме этанола образуются высшие спирты, участвующие в создании вкуса и аромата хлеба.
Молочнокислое брожение вызывается молочнокислыми бактериями; в результате образуются кислоты, существенно влияющие на вкус и аромат хлеба. С возрастанием кислотности ускоряется набухание белков, замедляется разложение крахмала до декстринов и мальтозы. Поэтому кислотность теста является признаком его созревания, а кислотность хлеба – одним из показателей его качества.
В пшеничном тесте преобладает спиртовое брожение. Коллоидные процессы продолжаются и после замеса. Происходит ограниченное набухание белков: они только увеличиваются в размерах. В муке со слабой клейковиной наблюдается неограниченное набухание, и тесто разжижается. В результате физических процессов происходит насыщение теста углекислым газом, увеличение его объёма и температуры [15].
Биохимические процессы протекают под действием ферментов, находящихся в муке, ферментов дрожжей и других микроорганизмов. Происходит расщепление белков. Продукты расщепления белков на стадии выпечки участвуют в образовании цвета, вкуса и аромата.
Выбродившее тесто поступает на разделку. Деление и формование теста имеет целью приготовление тестовой заготовки, соответствующей по массе и форме определенному сорту или наименованию хлеба. При этом из теста частично удаляется углекислый газ, в результате чего ухудшается его разрыхленность. Выпечка такого теста вызывает появление дефекта — непропеченности и низкой пористости. Поэтому необходима расстойка тестовых заготовок.
Расстойка теста производится для ускорения брожения при температуре 35-40°С и относительной влажности воздуха около 80 - 85%. Повышенная влажность предотвращает образование на поверхности тестовой заготовки корочки, ухудшающей внешний вид готового изделия. Во время расстойки продолжается брожение и заготовка вновь разрыхляется углекислым газом, почти полностью удаленным из нее при формовке, что позволяет получить хорошо разрыхленный хлеб. Продолжительность расстойки - 15-120 мин в зависимости от свойств муки, рецептуры, массы, условий расстойки и других факторов[3].
Выпечку производят в хлебопекарных печах при температуре 200-250°С. Продолжительность выпечки от 12 до 80 мин, а иногда и более, в зависимости от формы, массы и рецептуры изделий. При выпечке формируются цвет изделий и аромат свежеиспеченного хлеба за счет меланоидинообразования, а аромат дополнительно за счет образования сложных эфиров. Вкус определяется исходным дополнительным сырьем, а также процессами брожения и сложными процессами, происходящими при выпечке.
Выпеченные изделия до поступления их в торговую сеть хранят в остывочных отделениях хлебозавода. Хлеб, хранившийся на предприятии или в магазине свыше установленных сроков, подлежит переработке в хлебную мочку или крошку. Сроки хранения упакованных изделий на предприятии исчисляются с момента упаковывания [1].
При хранении хлеба ухудшаются его потребительские и вкусовые свойства: корка теряет блеск и хрупкость, слои мякиша, находящиеся под коркой, становятся сухими и жесткими, в результате чего повышается твердость изделий и их влажность приближается к равновесной.
Изменение качества хлеба при хранении (черствение и усыхание) - результат сложных физико-химических, коллоидных и биохимических процессов, протекающих в углеводах и белках.
Признаки черствения появляются примерно через 10-12 ч хранения хлеба при температуре 15-25˚С. Мякиш теряет эластичность, становится жестким и крошащимся, ухудшаются вкус и аромат, свойственные свежевыпеченному хлебу. Хрупкая после выпечки корка превращается в мягкую и эластичную [15].