Хлебопекарное производство

Хлеб является одним из основных продуктов питания, употребляемым ежедневно. Суточная потребность человека в хлебе составляет 300 – 500 г и зависит от национальных особенностей, экономических факторов, характера труда и т. д.

Пищевая ценность хлеба довольно высока; он содержит 5,5 – 9,5% белков, 0,7 – 1,3% жира, 1,4 – 2,5% минеральных соединений, 40 – 48% воды. Энергетическая ценность 100 г продукта составляет 800 – 1300 КДж.

По энергетической ценности и усвояемости более ценны хлебные изделия из муки высших сортов.

Высокая усвояемость веществ, содержащихся в хлебе, объясняется тем, что хлеб имеет пористый, эластичный, нелипкий мякиш, белки которого в оптимальной степени денатурированы, крахмал клейстеризован, сахар растворен, жиры эмульгированы, а оболочечные частицы зерна достаточно гидратированы и размягчены. Такое состояние веществ и пористая структура мякиша делают их доступными для действия пищевых ферментов. Приятный вкус и аромат хлебных изделий возбуждающе действуют на пищеварительную систему, способствуя повышению аппетита и лучшему выделению пищеварительных соков.

Характеристика и подготовка сырья

Основным сырьем для всех сортов хлеба является мука, дрожжи, соль и вода.

Мука применяется в основном хлебопекарная пшеничная и ржаная всех сортов. В небольшом количестве возможно использование второстепенных сортов муки. Для обеспечения высокого качества хлеба на хлебозаводе должен быть запас муки всех видов, сортов и с различными хлебопекарными достоинствами.

Партии муки после проверки хлебопекарных свойств смешивают в определенных пропорциях (валка муки), просеивают для удаления посторонних примесей и равномерного насыщения воздухом, пропускают через магнитные аппараты.

Вода должна соответствовать стандарту на питьевую воду. Ионы кальция, магния, определяющие жесткость воды, а также ионы хлора в хлорированной воде не ухудшают, а иногда улучшают качество хлеба, укрепляя слабую клейковину.

Воду подогревают таким образом, чтобы обеспечить температуру теста после замеса 28 – 30 ^оС. Расход воды в зависимости от рецептуры и качества муки колеблется от 50 до 70 л на 100 кг муки.

В качестве разрыхлителей теста используют дрожжи хлебопекарные, вырабатываемые на дрожжевых заводах в виде дрожжевого молока, прессованных дрожжей и сушеных. Для производства хлеба из муки пшеничной низших сортов и ржаной используют жидкие дрожжи и закваски, которые получают непосредственно на хлебозаводах.

Перед пуском в производство прессованные и сушеные дрожжи размешивают в теплой воде или жидкой мучной заварке.

Соль поваренная пищевая является не только вкусовым компонентом, но и влияет на скорость брожения теста, снижая активность дрожжей и ферментов. Соль в виде профильтрованного раствора вводят в тесто (не в опару) в количестве 1,2 – 2,5 кг на 100 кг муки.

К дополнительному сырью относят сахар, различные жиры, молочные и яичные продукты, солод, пряности, которые вводятся в изделие в соответствии с рецептурой для повышения пищевой и энергетической ценности.

Приготовление и созревание теста

Способы замеса теста.

Безопарный способ предусматривает однократный замес всего сырья, согласно рецептуре изделий. Этот способ проще, меньше задействовано технологического оборудования и производственных площадей; расход сухих веществ муки при брожении снижается на 0,5%; расход дрожжей увеличивается до 2 – 3%. Общая продолжительность процесса – 4,5 – 5 ч.

Этот способ дает хлеб, значительно уступающий по качеству хлебу, приготовленному опарным способом.

Опарный способ предусматривает две фазы: сначала готовят жидкое тесто (опару), а затем на нем замешивают густое тесто. Для приготовления опары берут половину муки, 2/3 воды и все предусмотренные рецептурой дрожжи. Опара бродит 3 – 4 ч, затем добавляют все оставшиеся компоненты, замешивают тесто, которое бродит 1 – 1,5 ч. За это время тесто еще 1-2 раза кратковременно месят (обминают). Если готовят сдобное тесто, то при второй обминке вводят положенные по рецептуре жир и сахар.

Этот способ приготовления теста является основным, так как позволяет гибче приспособить технологические процессы к качеству муки и получать хлеб высокого качества. Однако он длителен(6 – 8 ч), требует больше помещений, оборудования, рабочей силы и приводит к значительному расходу сухих веществ муки на процесс брожения (около 2%).

Выбирая оптимальный режим замеса теста в зависимости от силы муки и рецептуры теста, можно существенно улучшить качество изделий. Чрезмерно интенсивный замес, особенно для слабой муки, повреждает клейковину и резко ухудшает качество хлеба.

Образование теста представляет собой сложное сочетание физико-механических, коллоидных и биохимических процессов.

При соприкосновении с водой частицы муки быстро впитывают ее, набухают и склеиваются, образуя связное тесто, состоящее из трех фаз – твердой, жидкой и газообразной.

Твердая фаза состоит из нерастворимых в воде, набухших белков, связывающих воду осмотически и адсорбционно. В результате в тесте образуется трехмерная сетчато-губчатая основа – клейковинный каркас, который определяет его структурно-механические свойства теста, его упругость и эластичность. Белки пшеничного теста связывают воды в 2,5 раза больше их массы.

В белковый каркас вкраплены зерна крахмала и частицы оболочек. Неповрежденные зерна крахмала связывают 44% влаги по массе, поврежденные - до 200%. В общей сложности твердая фаза поглощает 80 – 87% воды, содержащейся в тесте.

К твердой фазе относятся также дрожжевые и бактериальные клетки, содержание которых при замесе составляет 1,5 – 2 млн в 1 г теста. К концу брожения их количество увеличивается в 1,5 – 2 раза.

Жидкая фаза состоит из растворенных минеральных и органических веществ, как содержащихся в муке, так и введенных в соответствии с рецептурой – сахара, соли, водорастворимые белки, витамины, ферменты. Водорастворимые пентозаны (слизи) могут связывать до 1500% воды, образуя очень вязкие коллоидные растворы. На долю жидкой фазы приходится 12 – 15% воды, входящей в рецептуру теста.

Газообразная фаза формируется из воздуха, содержащегося в сырье и захваченного в процессе замеса теста. Воздух составляет до 10% объема теста, участвует в образовании пористой структуры мякиша. Кислород воздуха участвует в биохимических процессах, замедляя протеолиз белков и укрепляя клейковинный состав теста. Количество поглощенного тестом кислорода зависит от длительности и интенсивности замеса теста.

Созревание теста.

Уже при замесе теста начинается его созревание, складывающееся из микробиологических, биохимических, коллоидных и физических процессов, приводящих тесто в оптимальное для выпечки состояние.

Физические и коллоидные процессы, начавшиеся при замесе теста, продолжаются и при созревании. Накопление углекислого газа и увеличение объема теста при брожении теста приводят к растягиванию клейковинного каркаса теста. Слипание пленок белка при обминке и разделке способствует образованию равномерной, мелкой тонкостенной пористости мякиша при выпечке.

Набухание коллоидов улучшает структурно-механические свойства теста, а пептизация белков и неограниченное поглощение влаги слизями оказывают противоположное действие. Эти процессы в тесте из сильной муки идут замедленно, а из слабой – интенсивно.

Биохимические процессы протекают под действием собственных ферментов муки.

Углеводно-амилазный комплекс должен увеличить содержание редуцирующих веществ в тесте до 5 – 6% (в муке их 1 – 2%). Около половины этого количества сахаров расходуется на процесс брожения; остальные используются на формирование цвета, вкуса и аромата хлеба при выпечке.

В пшеничном тесте преобладающим ферментом является b-амилаза, расщепляющая крахмал до мальтозы. Скорость сахарообразования зависит от размера и степени повреждения крахмальных зерен: мелкие и поврежденные гидролизуются быстрее.

Чрезмерная активность амилаз (особенно a-амилазы) приводит к чрезмерному накоплению мальтозы и декстринов. Хлеб получается с излишне темной коркой, заминающимся, непропеченным на ощупь мякишем.

При созревании изменяется белково-протеиназный комплекс. Небольшой гидролиз белка с образованием 2 – 3% свободных аминокислот необходим для питания дрожжей и бактерий и для образования окрашенных соединений при выпечке. В тесте из сильной муки протеолиз несколько ослабляет клейковину, что улучшает структуру мякиша. В тесте из слабой муки протеолиз способствует дезагрегации и неограниченному набуханию белков. Тесто разжижается, становится липким, плохо поддающимся механической обработке при разделке, при расстойке и выпечке расплывается, давая хлеб малого объема.

Протеолизом белков можно управлять, добавляя в тесто ингибиторы окислительного типа (аскорбиновые кислоты, KJO, KBrO, перекиси, гидроперекиси) или активаторы восстановительного типа (аминокислота цистин).

Микробиологические процессы протекают под действием дрожжей, кислотообразующих бактерий и других микроорганизмов, находящихся в сырье, и на оборудовании.

Под действием дрожжей идет спиртовое брожение с накоплением этилового спирта и углекислого газа. Дрожжи сбраживают прежде всего глюкозу, затем фруктозу и мальтозу. Сахароза гидрализируется ферментами дрожжей в первые минуты брожения.

В выброженном тесте содержание этилового спирта достигает 0,7 – 1,2%. В тесте накапливаются также высшие спирты: амиловый, изоамиловый, пропиловый, бутиловый, активно участвующие в формировании вкуса и аромата хлеба.

Кислотообразующие бактерии способствуют накоплению в тесте кислот: молочной (60 – 65%), уксусной (25%), муравьиной, янтарной, яблочной, винной, лимонной (всего 10%). Кислоты оказывают существенное влияние на вкус и аромат хлеба: молочная, яблочная и лимонная придают ему приятный мягкий кислый вкус; уксусная и другие летучие кислоты – резкий, неприятный.

Накопление кислот в тесте снижает pH с 6 до 5, а титруемую кислотность – с 2 до 3 – 5°; что благоприятно влияет на активность дрожжей и ферментов.

Готовность тестак разделке определяют по органолептическим показателям и кислотности.

Лекция 17.

Разделка теста

Цель – разделить тесто на куски (по массе или объему) и придать им форму, соответствующие выпекаемому изделию.

Отдельные куски теста округляют (придают им шарообразную форму).

Для формового хлеба тестовую заготовку затем помещают в форму, для подового – на металлические или деревянные листы, далее полуфабрикаты отправляют на расстойку.

Заготовки для батонов после округления направляют на предварительную расстойку для снятия внутренних напряжений и восстановления клейковинного каркаса теста, затем придают им необходимую форму (закатка) и также направляют на расстойку.

Расстойка теста

Расстойка вызвана тем, что при делении и формовании почти полностью вытеснен углекислый газ, изделие потеряло пористость. Перед выпечкой необходимо время для восстановления объема и пористости тестовой заготовки.

Расстойку проводят в специальных шкафах при температуре 35 – 40°С и влажности не менее 80%. Повышенная температура и влажность ускоряют процесс брожения и препятствуют подсыханию изделий.

Длительность расстойки колеблется от 15 до 120 мин и зависит от свойств муки, рецептуры теста, массы кусков и т.д. Недостаточная и избыточная расстойки понижают качество хлеба.

Выпечка хлеба

Это завершающий этап производства, во многом определяющий качество изделий. Производится в хлебопекарных печах при температуре 200 – 250°С в течение 12 – 80 мин и более.

Для получения хлеба с хорошими органолептическими показателями тесто должно содержать 2 – 3% редуцирующих веществ и 1 – 1,5% водорастворимых азотистых веществ.

Перед посадкой в печь на изделиях делают надрезы и надколы, способствующие удалению паров воды и газов и предохраняющие корку от трещин и подрывов.

Процесс выпечки является сочетанием многих процессов и состоит из нескольких этапов.

Прогрев тестовой заготовки начинается сразу после поступления ее в печь и идет от наружных слоев к внутренним. К концу выпечки температура поверхности достигает 140 – 180°С, в центре мякиша – 93 - 98°С. Тесто вначале увеличивается в объеме с нарастающей скоростью, затем процесс замедляется и к середине выпечки прекращается.

Образование корки в первой стадии выпечки нежелательно, поэтому в печь подают пар. На поверхности посаженной в горячую печь холодной тестовой заготовки конденсируется влага, препятствующая подсыханию изделий и увеличивающая эластичность поверхности, необходимую для увеличения объема в начальный период выпечки. Иначе корка может разорваться и покрыться трещинами. В поверхностной влаге клейстеризируется некоторое количество крахмала. Клейстер заполняет мелкие шероховатости и делает корку гладкой и блестящей.

Через несколько минут после начала выпечки начинаются обезвоживание и уплотнение поверхности, образуется корка. К концу выпечки толщина корки достигает 1 – 3 мм, влажность ее снижается до 0. Высокая температура (140 – 180°С) способствует процессу меланоидинообразования. Меланоидины придают корке соответствующую окраску и участвуют в образовании аромата хлеба.

Образование мякиша происходит за счет изменения коллоидного состояния белков и крахмала. Оно начинается от поверхности и продвигается внутрь по мере прогревания тестовой заготовки. При температуре около 30° белки теста связывают максимальное количество воды за счет набухания. При повышении температуры до 50°С и далее наступает тепловая коагуляция белков (денатурация). Коагулированный белок уплотняется, образует жесткую структуру мякиша: при этом часть связанной воды переходит в свободное состояние.

Набухание крахмала увеличивается с повышением температуры и достигает максимального значения при температуре клейстиризации (60°С). При этом крахмал связывает всю воду, имеющуюся в тесте, в том числе и выделевшуюся при денатурации белков. Полной клейстиризации крахмала не происходит из-за недостатка влаги. Клейстеризованный крахмал плотно прилегает к стенкам белкового каркаса, закрепляя поры мякиша. Тесто превращается в хлеб.

Физические и коллоидные процессы,проходящие при выпечке, превращают тесто в хлеб.

К физическим процессам относится увеличение температуры и объема тестовой заготовки при выпечке, изменение влажности.

Коллоидные процессы заключаются в денатурации белков и клейстеризации крахмала.

Биохимические процессы протекают под действием ферментов, содержащихся в тесте.

Амилолитические ферменты расщепляют крахмал с образованием мальтозы и декстринов. b–амилаза инактивируется в тесте из пшеничной муки при температуре 82 – 84°С, из ржаной – 60°С (выше кислотность); в тесте из ржаной муки a-амилаза инактивируется при температуре 71°С.

Протеиназы расщепляют белки до температуры 60°С. Это не оказывает существенного влияния на качество изделий, если мука получена из здорового зерна.

Микробиологические процессы активизируются в первый период выпечки, потом медленно затухают.

Дрожжи ускоряют процесс брожения до температуры 35 – 40°С, что сопровождается увеличением объема тестовой заготовки. При дальнейшем повышении температуры интенсивность брожения снижается, затем дрожжи отмирают.

Кислотообразующие бактерии продолжают процесс образования органических кислот до температуры тестовой заготовки около 60°С. Полной активации бродильной микрофлоры не происходит; стерильными являются только корки хлеба и подкорковый слой мякиша. Клетки и споры плесневых грибов при выпечке погибают, поэтому плесневение хлеба обусловлено нарушением условий хранения. Споры некоторых бактерий остаются в хлебе, вызывая его порчу при хранении.

Химические процессы заключаются в формировании цвета, вкуса и аромата хлеба и завершаются при выпечке. В настоящее время выделено около 300 веществ, формирующих вкус и аромат хлеба. Решающую роль в образовании этих соединений играет реакция меланоидинообразования.

Разница в аромате ржаного и пшеничного хлеба обусловлена различным количественным сочетанием этих веществ.

Укладка хлеба производится на чистые деревянные лотки сразу после выхода его из печи в один ряд на нижнюю или боковую корку. При укладке производят бракераж – отбирают изделия деформированные, с рваными корками, подгоревшие (не соответствующие стандарту по внешнему виду).

Упек хлеба составляет 6 – 14%, обусловлен потерей массы при выпечке, зависит от рецептуры, влажности теста, формы и массы изделий, длительности и режима сушки.

Выход хлеба выражают в % к массе муки. Он составляет для ржаного 150 – 165%; для пшеничного – 130 – 160%.

Показатели качества хлеба

Органолептические: внешний вид, поверхность изделия, окраска корок, состояние мякиша, вкус и аромат.

Физико-химические:

Ø массовая доля влаги - пшеничный – 42 – 48%; ржаной – 45 – 51%;

Ø кислотность - пшеничной – 2 – 5%, ржаной – 6 – 12%;

Ø пористость - пшеничной – 60 – 75%, ржаной – 46 – 60%.

Ассортимент хлеба

По рецептуре теста – простые, улучшенные и сдобные.

По виду муки – пшеничный, ржаной, ржано-пшеничный, пшенично-ржаной.

По способу выпечки: пшеничный – подовый и формовой, ржаной – формовой.

Процессы, протекающие при хранении хлеба

1. Усыхание - уменьшение массы хлеба за счет испарения влаги и некоторого количества летучих веществ.

2. Черствение хлеба – изменение аромата и вкуса, повышение жесткости и снижение упругости. Начинается через 10 – 12 ч после выпечки.

Болезни хлеба

Хлеб является скоропортящимся продуктом, так как имеет высокую влажность и служит хорошей средой для развития микроорганизмов.

Плесневение хлеба – развитие в трещинах плесневых грибов, так как твердая поверхность корки предохраняет хлеб от плесневения. Поверхность хлеба при этом покрывается налетом различного цвета, в нем накапливаются

продукты метаболизма с неприятным вкусом и запахом, и ядовитые микотоксины. Хлеб становится непригодным к употреблению.

Картофельная болезнь вызывается скорообразующими бактериями – картофельной и сенной палочками, сохраняющимися в процессе выпечки. Заболевание возникает при температуре не ниже 30°С (в летнее время года), преимущественно в пшеничном хлебе (pH 5 – 10). Процесс сопровождается распадом белков и крахмала под действием ферментов микроорганизмов. Мякиш становится влажным, мажущимся, с резким, неприятным запахом. Хлеб уничтожают, предприятие останавливают и дезинфецируют.

Меловая болезнь развивается под действием дрожжей при хранении хлеба в полиэтиленовых пакетах или непроветриваемых хлебницах. На поверхности хлеба появляются мелкие сухие белые пятна, похожие на крошки мела, постепенно образующие сплошной белый покров. Такой хлеб имеет специфический привкус и запах, но токсичных веществ не содержит. Его можно использовать на корм скоту.

Кровавая болезнь хлеба вызывается бактериями и дрожжами при высокой температуре и влажности. На поверхности хлеба появляются ярко-красные пятна, возникает неприятный запах и привкус. Токсические соединения не образуются, но хлеб не используют в пищу.

Лекция 18.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: