Новые статьи

Выпечка хлеба, образование хлебной корки и мякиша

Выпечка — заключительная стадия приготовления хлебных изделий, окончательно формирующая качество хлеба. В процессе выпечки внутри тестовой заготовки протекают одновременно микробиологические, биохимические, физические и коллоидные процессы. Все изменения и процессы, превращающие тесто в готовый хлеб, происходят в результате прогревания тестовой заготовки.

ПРОГРЕВАНИЕ ТЕСТА-ХЛЕБА ПРИ ВЫПЕЧКЕ
Хлебные изделия выпекают при температуре паровоздушной среды 200—280 "С. Для выпечки 1 кг хлеба требуется около 293—544 кДж. Это тепло расходуется в основном на испарение влаги из тестовой заготовки и на ее прогревание до температуры 96—97 °С (в центре), при которой тесто превращается в хлеб. Большая доля тепла (80—85 %) передается тесту-хлебу путем излучения от раскаленных стенок и сводов пекарной камеры. Остальная часть тепла передается теплопроводностью от горячего пода и конвекцией от движущихся токов паровоздушной смеси в пекарной камере.
Тестовые заготовки прогреваются постепенно, начиная с поверхности, поэтому все процессы, характерные для выпечки хлеба, происходят не одновременно во всей его массе, а послойно — сначала в наружных, потом во внутренних слоях. Быстрота прогревания теста-хлеба в целом, а следовательно, и продолжительность выпечки зависят от ряда факторов. При повышении температуры в пекарной камере ускоряется прогревание заготовок и сокращается продолжительность выпечки. Тесто высокой влажности и пористости прогревается быстрее, чем крепкое и плотное тесто. Тестовые заготовки значительной толщины и массы при прочих равных условиях прогреваются дольше. Формовой хлеб выпекается медленнее, чем подовой. Плотная посадка тестовых заготовок на под печи замедляет выпечку изделий.

ОБРАЗОВАНИЕ ТВЕРДОЙ ХЛЕБНОЙ КОРКИ
Этот процесс происходит в результате обезвоживания наружных слоев тестовой заготовки. Твердая корка прекращает рост объема теста и хлеба, поэтому корка должна образовываться не сразу, а через 6—8 мин после начала выпечки, когда максимальный объем заготовки будет уже достигнут. В первую зону пекарной камеры подают пар, конденсация которого на поверхности заготовок задерживает обезвоживание верхнего слоя и образование корки. Однако через несколько минут верхний слой, прогреваясь до температуры 100 °С, начинает быстро терять влагу и при температуре ПО—112°С превращается в тонкую корку, которая затем постепенно утолщается.
При обезвоживании корки часть влаги (около 50 %) испаряется в окружающую среду, а часть переходит в мякиш, так как влага при нагревании различных материалов всегда переходит от более нагретых участков (корки) к менее нагретым (мякишу). Влажность мякиша в результате перемещения влаги из корки повышается на 1,5—2,5%. Влажность корки к концу выпечки составляет всего 5—7 %, т. е. корка практически обезвоживается.

Температура корки к концу выпечки достигает 160—180 °С. Выше этой температуры корка не нагревается, так как подводимое к ней тепло расходуется на испарение влаги, перегрев полученного пара, а также на образование мякиша.

В поверхностном слое заготовки и в корке происходят следующие процессы: клейстеризация и декстринизация крахмала, денатурация белков, образование ароматических и темноокра-шенных веществ и удаление влаги. В первые минуты выпечки в результате конденсации пара крахмал на поверхности заготовки клейстеризуется, переходя частично в растворимый крахмал и декстрины. Жидкая масса растворимого крахмала и декстринов заполняет поры, расположенные на поверхности заготовки, сглаживает мелкие неровности и после обезвоживания придает корке блеск и глянец.
Денатурация (свертывание) белковых веществ на поверхности изделия происходит при температуре 70—90°С. Свертывание белков наряду с обезвоживанием верхнего слоя способствует образованию плотной неэластичной корки.
Окрашивание корки в светло-коричневый или коричневый цвет обусловлено следующими процессами:
карамелизацией сахаров теста, при которой образуются продукты коричневого цвета (карамель);
реакцией между аминокислотами и сахарами, при которой накапливаются ароматические и темноокрашенные вещества (меланоидины).
Окраска корки зависит от содержания сахара и аминокислот в тесте, от продолжительности выпечки и от температуры в пекарной камере. Для нормальной окраски корки в тесте (к моменту выпечки) должно быть не менее 2—3 % сахара к массе муки. Ароматические вещества (в основном альдегиды) из корки проникают в мякиш, улучшая вкусовые свойства изделия. Если указанные выше процессы происходят должным образом, то корка выпеченного хлеба получается гладкой, блестящей, равномерно окрашенной в светло-коричневый цвет. Удельное содержание корок (в % к массе изделия) составляет 20—40 %. Чем меньше масса изделия, тем выше процентное содержание корок.

ОБРАЗОВАНИЕ МЯКИША
При выпечке внутри тестовой заготовки подавляется бродильная микрофлора, изменяется активность ферментов, происходит клейстеризация крахмала и тепловая денатурация белков, изменяется влажность и температура внутренних слоев теста-хлеба.
Жизнедеятельность дрожжей и бактерий в первые минуты выпечки повышается, в результате чего активизируются спиртовое и молочнокислое брожение.
При температуре 55—60 °С отмирают дрожжи и нетермофильные молочнокислые бактерии. В результате активизации дрожжей и бактерий в начале выпечки незначительно увеличивается содержание спирта, оксида углерода и кислот, что положительно влияет на объем и качество хлеба.
Активность ферментов в каждом слое выпекаемого изделия сначала повышается и достигает максимума, а затем падает до нуля, так как ферменты, являясь белковыми веществами, при нагревании свертываются и теряют свойства катализаторов. Значительное влияние на качество изделия может оказывать активность а-амилазы, так как этот фермент сравнительно устойчив к нагреванию.
В ржаном тесте, имеющем высокую кислотность, а-амилаза разрушается при температуре 70 °С, а в пшеничном только при температуре более 80 °С. Если в тесте содержится много а-амилазы, то она превратит значительную часть крахмала в декстрины, что ухудшит качество мякиша. Протеолитические ферменты теста-хлеба инактивируются при температуре 85 °С.
Изменение состояния крахмала вместе с изменениями белковых веществ является основным процессом, превращающим тесто в хлебный мякиш; происходят они почти одновременно. Крахмальные зерна при температуре 55—60 °С и выше клейсте-ризуются. В зернах крахмала образуются трещины, в которые проникает влага, отчего они значительно увеличиваются в объеме. При клейстеризации крахмал поглощает как свободную влагу теста, так и влагу, выделенную свернувшимися белками. Клейстеризация крахмала происходит при недостатке влаги свободной влаги в тесте уже не остается, поэтому мякиш хлеба становится сухим и нелипким на ощупь.
Влажность мякиша горячего хлеба (в целом) повышается на 1,5—2,5 % по сравнению с влажностью теста за счет влаги, перешедшей из верхнего слоя заготовки. Из-за недостатка влаги клейстеризация крахмала идет медленно и заканчивается только при нагревании центрального слоя теста-хлеба до температуры 96—98 °С. Выше этого значения температура центра мякиша не поднимается, так как мякиш содержит много влаги, и подводимое к нему тепло будет затрачиваться не на нагревание массы, а на ее испарение. При выпечке ржаного хлеба происходит не только клейстеризация, но и кислотный гидролиз некоторого количества крахмала, что увеличивает содержание декстринов и сахаров в тесте-хлебе. Умеренный гидролиз крахмала улучшает качество хлеба.
Изменение состояния белковых веществ начинается при температуре 50—70 °С и заканчивается при температуре около 90 °С. Белковые вещества в процессе выпечки подвергаются тепловой денатурации (свертыванию). При этом они уплотняются и выделяют влагу, поглощенную ими при образовании теста. Свернувшиеся белки фиксируют (закрепляют) пористую структуру мякиша и форму изделия. В изделии образуется белковый каркас, в который вкраплены зерна набухшего крахмала. После тепловой денатурации белков в наружных слоях изделия прекращается прирост объема заготовки.

УВЕЛИЧЕНИЕ ОБЪЕМА ИЗДЕЛИЙ
Объем выпеченного изделия на 10—30 % больше объема тестовой заготовки перед посадкой ее в печь. Увеличение объема происходит главным образом в первые минуты выпечки в результате остаточного спиртового брожения, перехода спирта в парообразное состояние при температуре 79 °С, а также теплового расширения паров и газов в тестовой заготовке. Увеличение объема теста-хлеба улучшает внешний вид, обеспечивает необходимую пористость и повышает усвояемость изделия.
Степень увеличения объема выпекаемого хлеба зависит от состояния теста, способа посадки заготовок на под печи, режима
выпечки и других факторов. Достаточно высокая температура пода в первой зоне печи (около 200°С) вызывает интенсивное образование паров и газов в нижних слоях теста. Пары, устремляясь вверх, увеличивают объем заготовки.
При посадке заготовок на холодный под отмечается расплывчатость изделий и уменьшение их объема. Хорошее увлажнение в первой зоне задерживает образование твердой корки и способствует приросту объема хлеба. Посадка тестовых заготовок на под печи с перевертыванием уплотняет тесто, удаляет из него часть газов и несколько снижает объем изделия.

РЕЖИМ ВЫПЕЧКИ ХЛЕБНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Под режимом выпечки понимают ее продолжительность, а также температуру и влажность среды в разных зонах пекарной камеры. Большее увеличение объема тестовой заготовки объясняется тем, что увлажнение задерживает образование твердой корки, препятствующей расширению паров и газов. Состояние поверхности улучшается в результате образования слоя жидкого крахмального клейстера на увлажненной поверхности заготовки. Клейстер сглаживает неровности, закрывает поры, а в дальнейшем обеспечивает гладкую, блестящую корку, хорошо задерживающую ароматические вещества. Недостаточное увлажнение вызывает дефекты подовых изделий.
Режим выпечки каждого вида изделия имеет свои особенности, на него влияют физические свойства теста, степень расстойки заготовок и другие факторы. Так, заготовки из слабого теста (или получившие длительную расстойку) выпекают при более высокой температуре, чтобы предупредить расплывчатость изделий.
Если изделия выпекают из моложавого теста, то температуру среды пекарной камеры несколько снижают, а продолжительность выпечки соответственно увеличивают для того, чтобы необходимые процессы созревания и разрыхления продолжаюсь и в первые минуты выпечки.
Изделия меньшей массы и толщины прогревают и выпекают быстрее и при более высокой температуре, чем изделия большего развеса и толщины. Если хлеб большой массы выпекать при высокой температуре, то корка может подгореть, в то время как мякиш еще не пропечется.
Изделия с большим содержанием сахара выпекают при более низкой температуре и дольше, чем изделия, в которых содержится мало сахара, иначе корка хлеба получится слишком темной.

Упек — уменьшение массы теста при выпечке, которое определяется разностью между массой тестовой заготовки перед посадкой в печь и вышедшим из печи готовым горячим изделием, выраженное в процентах к массе заготовки.
Основная причина упека — испарение влаги при образовании корок. В незначительной степени (на 5—8 %) упек обусловлен удалением из тестовой заготовки спирта, оксида углерода, летучих кислот и других летучих веществ. Исследования показали, что в течение выпечки из теста-хлеба удаляется 80 % спирта, 20 % летучих кислот и практически все количество углекислоты.
Величина упека для разных видов хлебных изделий находится в пределах 6—12 %. Прежде всего размер упека зависит от формы и массы тестовой заготовки, а также от способа выпечки изделия (в формах или на поду печи).
Чем меньше масса изделия, тем больше его упек (при прочих равных условиях), так как упек происходит за счет обезвоживания корок, а удельное содержание корок у мелкоштучных изделий выше, чем у крупных. У булки круглой формы массой 0,05 кг доля корок составляет около 40 %, а упек — 11,9 %, булка той же формы массой 0,5 кг содержит 22,5 % корок, а упек 7,8 %.
Формовые изделия имеют меньший упек, так как боковые и нижняя корки формового хлеба тонкие и влажные. Все корки подового хлеба, особенно нижняя, сравнительно толстые, с низкой влажностью.
Упек одного и того же вида изделия в разных печах может быть различен в зависимости от режима выпечки и конструкции печи.
Изделие, выпеченное при оптимальных условиях, в зоне увлажнения имеет меньший упек, чем изделие, выпеченное с недостаточным увлажнением. Опрыскивание поверхности изделий водой перед их выходом из печи снижает упек на 0,5 %. Кроме того, эта операция способствует образованию глянца на поверхности.
Рациональный температурный режим выпечки (снижение температуры во втором ее периоде) способствует получению тонкой корки и снижению упека. Упек должен быть равномерным по ширине пода печи, иначе изделия будут иметь разные массу и толщину корок. На хлебозаводах устанавливают оптимальную величину упека для каждого вида изделия применительно к местным условиям. Чрезмерное снижение упека ухудшает состояние корок, они становятся очень тонкими и бледными. Повышение упека приводит к утолщению корок, снижению выхода изделия.