Новые статьи

Процессы, происходящие при замесе теста


Замес теста — важнейшая технологическая операция, от которой в значительной степени зависит дальнейший ход технологического процесса и качество хлеба. При замесе теста из муки, воды, дрожжей, соли и других составных частей получают однородную массу с определенной структурой и физическими свойствами, чтобы в последующем при брожении, разделке и расстойке тесто хорошо перерабатывалось.
С самого начала замеса в полуфабрикатах начинают происходить различные процессы—-физические, биохимические и др. Существенная роль в образовании пшеничного теста принадлежит белковым веществам. Нерастворимые в воде белки муки, соединяясь при замесе с водой, набухают и образуют клейковину. При этом белки связывают воду в количестве, примерно в два раза превышающем свою массу, причем 75 % этой воды связывается осмотически.
Набухшие белковые вещества муки образуют как бы каркас теста губчатой структуры, что и определяет растяжимость и эластичность теста. Основная часть муки (зерна крахмала) адсорбционно связывает большое количество воды. Значительное количество воды поглощается также пентозанами муки.
Крахмал связывает воду в количестве 30 % от своей массы. Но поскольку в муке крахмала значительно больше, чем белков, количество воды, связанное белками и крахмалом, примерно одинаково.
В тесте одновременно образуется как жидкая фаза, состоящая из свободной воды, водорастворимых белков, сахара и других веществ, так и газообразная фаза, образованная за счет удержания пузырьков воздуха, в атмосфере которого происходит замес, и за счет пузырьков углекислого газа, выделяемых дрожжами. Следовательно, тесто представляет собой полидисперсную систему, состоящую из твердой, жидкой и газообразной фаз. От соотношения фаз в этой полидисперсной системе зависят физические свойства теста. Наряду с физическими и коллоидными процессами в тесте под действием ферментов муки и дрожжей начинают проходить и биохимические процессы. Наибольшее влияние оказывают протеолитические ферменты муки, которые дезагрегируют белок, что действует на физические свойства теста. Однако соприкосновение теста во время замеса с кислородом воздуха значительно снижает дезагрега-ционное влияние протеолитических ферментов. В меньшей степени действуют и амилолитические ферменты, расщепляющие крахмал. Механическое воздействие месильного органа на тесто, образующееся при замесе, в первый период способствует набуханию белков и образованию губчатого клейковинного каркаса, что улучшает физические свойства теста.
Белки ржаной муки отличаются от белков пшеничной муки тем, что в ржаном тесте не образуется губчатого клейковинного каркаса. Значительная часть белков ржаной муки в тесте неограниченно набухает и переходит в коллоидное состояние. В ржаной муке содержится около 3 % высокомолекулярных углеводных соединений — слизей.
Из белков, слизей и других составных частей теста (растворимых декстринов, соли, водорастворимых веществ муки), перешедших в вязкое коллоидное соединение, в ржаном тесте образуется вязкая жидкая фаза, от состояния которой в значительной степени зависят физические свойства ржаного теста.
Ржаное тесто характеризуется большой вязкостью, пластичностью и малой упругостью, эластичностью. Ржаное тесто мало растягивается.
На физические свойства ржаного теста оказывает влияние соотношение пептизированных и ограниченно набухших белков, которое в основном зависит от кислотности ржаного теста, от содержания в нем молочной кислоты. Поэтому тесто для ржаного хлеба изготавливается с значительно более высокой кислотностью, чем для пшеничного.
При недостаточно высокой кислотности ржаного теста пептизированные белки не переходят или слабо переходят в жидкую фазу. В процессе замеса теста повышается его температура, так как механическая энергия замеса частично переходит в тепловую, что в начальной стадии замеса ускоряет образование теста.
Все описанные выше физические, коллоидные, химические и биохимические процессы в тесте взаимодействуют друг с другом, что вызывает непрерывное изменение физических свойств теста в ходе технологического процесса.

БРОЖЕНИЕ И СОЗРЕВАНИЕ ТЕСТА
В процессе брожения тесто и другие полуфабрикаты не только разрыхляются, но и созревают, т. е. достигают оптимального состояния для дальнейшей переработки.
Созревшее тесто имеет определенные реологические свойства, достаточную газообразующую и газоудерживающую способность.
В тесте накапливается определенное количество водорастворимых веществ (аминокислот, сахаров и др.), ароматических и вкусовых веществ (спиртов, кислот, альдегидов).
Тесто становится разрыхленным, значительно увеличивается в объеме.
Созревание и разрыхление теста происходит не только при его брожении от замеса до разделки, но и во время разделки, расстойки и в первые минуты выпечки, так как по температурным условиям брожение на этих стадиях продолжается.
Созревание теста основано на микробиологических, коллоидных и биохимических процессах. Основные микробиологические процессы — это спиртовое и молочнокислое брожение.
Спиртовое брожение. Брожение, вызываемое дрожжами,— сложный процесс, протекающий в несколько стадий с участием многочисленных ферментов. Суммарное уравнение спиртового брожения не дает представления о его сложности.
Брожение начинается уже при замесе теста. В первые 1 — 1,5 ч дрожжи сбраживают собственные сахара муки, затем, если в тесто не добавлена сахароза, дрожжи начинают сбраживать мальтозу, образующуюся при гидролизе крахмала под действием З-амилазы.
По характеру производства дрожжи имеют низкую мальтазную активность, так как их выращивают в среде, лишенной мальтозы (мелассы). Перестройка ферментного аппарата дрожжевой клетки на образование мальтозы требует некоторого времени. Ввиду этого после сбраживания собственных сахаров муки интенсивность газообразования в тесте падает, а затем (когда начинает сбраживаться мальтоза) вновь возрастает. Таков характер газообразования в безопарном тесте, приготовленном без добавления сахара.
В опаре дрожжевые клетки адаптируются к мучной среде, мальтазная активность клеток повышается. Вследствие этого в тесте, приготовленном на опаре, дрожжи сбраживают мальтозу более равномерно и интенсивно.
Если в тесто добавлена сахароза, то она уже через несколько минут после замеса под действием инвертазы дрожжей превращается в глюкозу и фруктозу. Инвертный сахар усваивается дрожжами более легко, чем мальтоза, поэтому в присутствии сахарозы мальтоза практически не сбраживается. Интенсивность спиртового брожения зависит от количества бродильной активности дрожжей, от рецептуры, температуры и влажности теста, от интенсивности замеса теста, от добавленных при замесе улучшителей и содержания в среде веществ, необходимых для жизнедеятельности дрожжей. Газообразование в тесте ускоряется и быстрее достигает максимума при увеличении количества дрожжей или повышении их активности, при достаточном содержании сбраживаемых сахаров, аминокислот, фосфорнокислых солей. Повышенное содержание соли, сахара, жира тормозит процесс газообразования. Брожение ускоряется при добавлении амилолитических ферментных препаратов, молочной сыворотки. Особенно влияет на процесс спиртового брожения температура теста. С повышением начальной температуры теста с 26 до 35 °С интенсивность газообразования возрастает в два раза. На 20—30 % ускоряет брожение интенсивный замес теста.
Молочнокислое брожение. Брожение в полуфабрикатах вызывается различными видами молочнокислых бактерий. По отношению к температуре молочнокислые бактерии делятся на термофильные (оптимальная температура 40—60 °С) и мезо-фильные (нетермофильные), для которых оптимальной является температура 30—37 °С. В полуфабрикатах хлебопекарного производства наиболее активны мезофильные бактерии. вышается количество водорастворимого азота (примерно до 30—35 % от общей массы азотистых веществ). Продукты гидролиза белковых веществ (полипептиды, аминокислоты) необходимы для жизнедеятельности дрожжей и молочнокислых бактерий. Содержание образовавшихся аминокислот в процессе брожения теста падает вследствие потребления их бродильной микрофлорой. Большое значение продукты протеолиза имеют для образования красящих и ароматических веществ на стадии выпечки хлеба.
В тесте образуется губчатый клейковинный каркас, пленки клейковины обволакивают крахмальные зерна и отрубистые частицы.
При брожении значительно меняются реологические свойства теста, снижается его упругость и вязкость, тесто становится более пластичным. Газоудерживающая способность теста увеличивается.
Количество и качество сырой клейковины существенно изменяется.
Определенная часть клейковины образует промежуточную фазу, сильно гидратированную, которая не выделяется из теста отмыванием, но и не переходит в раствор. По мнению К. Н. Чижовой, эта подвижная промежуточная фаза клейковины, распределяясь по всей массе теста, обусловливает в значительной степени улучшение его реологических свойств.
Изменение крахмала муки. Этот процесс изучен недостаточно. Отмечают, что крахмал, по-видимому, вступает в соединения с поверхностно-активными веществами и некоторыми три-глицеридами. Общее содержание крахмала вследствие гидролиза р-амилазой муки незначительно уменьшается.
Зерна крахмала адсорбционно связывают около 30 % всего количества влаги теста.
Влияние поваренной соли, сахара и жировых продуктов. На процессы брожения и реологические свойства теста влияние этих веществ весьма значительно.
Поваренная соль добавляется в тесто в количестве 1—2,5 % от массы муки.
Поваренная соль тормозит процессы спиртового и молочнокислого брожения, так как вызывает плазмолиз дрожжевых клеток. При 4—5%-ном (от общей массы муки) содержании соли в тесте спиртовое брожение практически прекращается (рис. 18).
Соль большое влияние оказывает на реологические свойства клейковины, причем характер этого влияния зависит от исходного качества клейковины. Соль задерживает процесс набухания и частичного растворения клейковины в полуфабрикатах из муки, удовлетворительной по силе. В полуфабрикатах из слабой муки поваренная соль тормозит дезагрегацию клейковины и улучшает ее реологические свойства.
Активность амилолитических и протеолитических ферментов иод воздействием поваренной соли несколько снижается, а температура клейстеризации крахмала повышается.
Вязкость полуфабрикатов, приготовленных из муки удов-тетворительного качества, соль снижает. Если полуфабрикаты приготовлены из слабой муки, то добавление соли увеличивает
вязкость.
Тесто, приготовленное без соли, — слабое, липкое; тестовые заготовки во время расстойки расплываются. Брожение идет интенсивно, сбраживается почти весь сахар теста, поэтому хлеб имеет бледную корку.
Жиры в значительных количествах (10% и более) снижают бродильную активность дрожжей. Считают, что жиры, обволакивая дрожжевые клетки, затрудняют доступ в нее питательных веществ.
Добавление в тесто жира до 3 % от общей массы муки улучшает реологические свойства теста, увеличивает объем хлеба, повышает эластичность мякиша.
Во время брожения теста определенная доля жиров вступает в соединения с белками клейковины и крахмалов муки. Такие комплексы улучшают реологические свойства теста, повышают его газоудерживающую способность. Доказано, что общее содержание жировых продуктов в процессе приготовления хлеба не изменяется, но доля свободных липидов уменьшается. Степень взаимодействия жиров с компонентами теста повышается при эмульгировании жира перед замесом теста и добавлением в эмульсию ПАВ. Жиры, в состав которых входят полиненасыщенные жирные кислоты, укрепляют клейковину и благоприятно влияют на объем хлеба.
При дозировке сахара и жира более 10 % к общей массе муки процесс брожения замедляется (рис. 19). Сахар, как и соль, вызывает плазмолиз дрожжевых клеток, однако действие сахара в этом направлении намного слабее. Сахар дегидратирует набухающие белки и поэтому разжижает тесто. Вязкость теста при добавлении сахара снижается.
Определение готовности бродящих полуфабрикатов. Тесто, поступающее на разделку, должно быть выброженным (созревшим). Недостаточно выброженное («моложавое») тесто содержит мало продуктов протеолиза, клейковинный каркас не имеет оптимальной структуры. Несозревшее тесто — липковатое, так как процессы набухания полимеров муки еще не закончены и его кислотность не достигает нормы. В тесте остается много несброженных сахаров. Хлеб из такого теста имеет ряд дефектов: пониженную и грубую пористость, сыропеклый мякиш, пресный вкус и др.
Перебродившее тесто характеризуется повышенной кислотностью, малым содержанием несброженного сахара, ослаблением клейковинного каркаса. Хлеб из такого теста имеет бледную корку, кислый вкус, пустоты и разрывы в мякише.

Выброженная опара должна иметь равномерно-сетчатую структуру, резкий спиртовой запах. При слабом нажатии пальцев на ее поверхность опара должна опадать. Хорошо выброженное тесто увеличивается в объеме в 1,5—2 раза, имеет выпуклую поверхность и специфический аромат. Брожение теста в отличие от опары) должно быть закончено до его опадания. Если слегка надавить на поверхность «моложавого» теста, то следы от пальцев выравниваются быстро, у выброженного теста — медленно, на поверхности перебродившего теста остаются углубления.

Способы, ускоряющие созревание теста. Для ускоренного созревания и брожения теста применяют (в различной комбинации) следующее: увеличивают дозировку дрожжей, опары (закваски), интенсифицируют замес теста, повышают начальную температуру у теста, добавляют улучшители.
Увеличение дозировки дрожжей или активация дрожжей, взятых по норме на замес опары или теста, интенсифицирует процесс созревания теста.
Повышение дозировки опары (закваски) на приготовление теста увеличивает число дрожжей и молочнокислых бактерий в тесте, содержание кислот, набухших белков и продуктов протеолиза, содержание ароматообразующих веществ.
Интенсивный замес теста ослабляет структуру белковых веществ и крахмала, интенсифицирует процессы брожения и созревания теста.
Повышение начальной температуры теста до температуры 32—33 °С значительно ускоряет процессы созревания, однако повышение температуры до 34—35 °С отрицательно действует на дрожжи и ослабляет клейковину.
Добавление улучшителей (амилолитические ферментные препараты, неферментированный солод, сахар и др.) стимулирует сахаро- и газообразование в тесте.

Способы, замедляющие созревание полуфабрикатов. Иногда возникает необходимость замедлить созревание уже замешенных полуфабрикатов, например при внезапных перерывах в работе. В этих случаях полуфабрикаты охлаждают или добавляют в них соль и пищевую соду. Охлаждение до температуры 24—26 °С надежно задерживает микробиологические и автолитические процессы в полуфабрикатах. С этой целью в летнее время опары и закваски заливают холодной водой с добавлением соли, что задерживает созревание на несколько часов. Соль снижает активность ферментов, укрепляет структуру белков, подавляет жизнедеятельность бродильной микрофлоры.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РЖАНОГО И РЖАНО-ПШЕНИЧНОГО ТЕСТА
Основная масса ржаного хлеба готовится из муки ржаной обойной и обдирной. В последние годы резко, сократилось производство хлеба из муки ржаной обойной, но увеличилась выработка хлеба из смеси ржаной и пшеничной.
Ржано-пшеничный хлеб готовится по тем же технологическим схемам, что и хлеб из одной ржаной муки.
Особенности химического состава ржаной муки определяют особенности приготовления ржаного теста.
В ржаном тесте нет клейковины, значительная часть белков муки растворима в воде или растворах солей.
В ржаной муке (и тесте) находится активная а-амилаза, превращающая крахмал в декстрины.
Крахмал ржаной муки гидролизуется легче, чем пшеничный.
Переход значительной части крахмала при выпечке хлеба в декстрины обусловливает липкость хлебного мякиша.
Ввиду этого ржаное тесто при всех способах его приготовления имеет высокую кислотность (9—12 град). Такая кислотность инактивирует а-амилазу, улучшает реологические свойства теста, предупреждает липкость мякиша.
Высокую кислотность теста обеспечивают ржаные закваски, содержащие большое количество кислот и кислотообразующих бактерий.