Процессы происходящие в хлебе при его выпечке

     1.1 Прогревание теста-хлеба

     Хлебные изделия выпекают в пекарной камере хлебопекарной печи при температуре паровоздушной среды 200-280 °C. 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 °C 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 процессы, характерные для выпечки, происходят не одновременно во всей массе хлеба, а послойно – сначала в наружных слоях, 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 подовый. Плотная посадка тестовых заготовок на под печи замедляет выпечку изделий.

1.2 Образование твердой хлебной корки

    Это процесс происходит в результате обезвоживания наружных слоев тестовой заготовки. Важно отметить, что твердая корка прекращает рост объема теста и хлеба, и поэтому корка должна образовываться не сразу, а через 6-8 минут после начала выпечки, когда максимальный объем заготовки будет уже достигнут.

     С этой целью 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 °C, начинает быстро терять влагу и при температуре 110-112 °C 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 из 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 %, то есть корка практически обезвоживается.

     Температура корки к концу выпечки достигает 160-180 °C. 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 темно-окрашенных 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 белковых веществ на поверхности изделия происходит при температуре 70-90 °C. Свертывание белков наряду с обезвоживанием способствует образованию плотной неэластичной корки. До определенного времени окраску корки хлеба связывали с количеством остаточных, несброженных сахаров в тесте к моменту выпечки. Для нормальной окраски корки в тесте перед выпечкой должно содержаться не менее 2-3 % несброженных сахаров. Чем выше сахаро- и газообразующая способность теста, тем интенсивнее окраска корки хлеба.

    Ранее было принято считать, что продуктами, обуславливающими окраску корки хлеба, являются коричнево окрашенные продукты карамелизации или первичной гидратации остаточных, не сбреженных к моменту выпечки сахаров теста. Карамелизацию и дегидратацию сахаров в корке объясняли ее высокой температурой. Некоторые исследователи считают, что в окраске корки играют роль окрашенные продукты термической декстринизации крахмала и термического изменения белковых веществ корки.

     Исходя из ряда работ, можно считать, что интенсивность окраски корки хлеба в основном обусловлена образованием в ней темно-окрашенных продуктов окислительно-восстановительного взаимодействия остаточных, несброженных восстанавливающих сахаров теста и содержащихся в тесте продуктов протеолиза белков, то есть меланоидинов. Кроме того, окраска корки зависит от продолжительности выпечки и от температуры в пекарной камере.

1.3 Внутреннее перемещение влаги в хлебе

    При выпечке влажность внутренней части хлеба изменяется. Повышение влажности внешних слоев выпекаемого изделия в начальной фазе выпечки при сильном увлажнении газовой среды пекарной камеры и последующее понижение влажности поверхностного слоя до равновесной влажности, происходящее по мере превращения этого слоя в корку, были отмечены выше. При этом не вся влага, испаряющаяся в выпекаемом хлебе в зоне испарения, проходит в виде пара через поры корки в пекарную камеру.

     Корка значительно более уплотнена и значительно менее пориста, нежели мякиш. Размеры пор в корке, особенно в ее поверхностном слое, во много раз меньше размера пор в прилегающих к ней слоях мякиша. Вследствие этого корка хлеба представляет собой слой, оказывающий большое сопротивление пару, проходящему через него из зоны испарения в пекарную камеру. Часть пара, образовавшегося в зоне испарения, особенно над нижней коркой хлеба, может устремляться из нее через поры и скважины мякиша в слои мякиша, прилегающие изнутри к зоне испарения. Доходя до слоев, расположенных ближе к центру и менее нагретых, пары воды конденсируются, тем самым повышая влажность слоя, в котором произошла конденсация.

    Этот слой мякиша, представляющий собой как бы зону внутренней конденсации паров воды в выпекаемом хлебе, по расположению соответствует конфигурации изотермичских поверхностей в хлебе. Для внутреннего перемещения влаги во влажном материале должна иметь место разность потенциалов переноса. В выпекаемом тесте-хлебе для переноса влаги может быть две основных причины: а) разность концентрации влаги в различных участках продукта и б) разность температуры в отдельных участках теста-хлеба.

     Разность концентрации влаги является побуждающим моментом для перемещения влаги в материале от участков с большей концентрацией влаги к участкам с меньшей ее концентрацией. Такое перемещение условно называют концентрационной (концентрационная диффузия или концентрационная влагопроводность).

     Разность температуры в отдельных участках влажного материала также является причиной перемещения влаги от участков материала с более высокой температурой к участкам с меньшей температурой. Такое перемещение влаги условно называют тепловым.

     В выпекаемом хлебе одновременно наблюдаются и большая разность влагосодержания корки и мякиша, и значительная разность температуры между внешними и центральными слоями хлеба в течение первого периода выпечки. Как показали работы отечественных исследователей, при выпечке хлеба преобладает побуждающее действие разности температуры во внешних и внутренних слоях, и поэтому влага в мякише в процессе выпечки перемещается от поверхности к центру.

     Опыты показывают, что влажность мякиша хлеба в процессе выпечки по сравнению с исходной влажностью теста повышается примерно на 2 %. Наиболее быстро влажность возрастает во внешних слоях мякиша в начальный период процесса выпечки, что объясняется большой ролью термовлагопроводности в этом периоде выпечки вследствие значительного градиента температуры в мякише.

     Из ряда работ следует, что в процессе выпечки влажность поверхностного слоя куска теста быстро падает и очень быстро достигает уровня равновесной влажности, обусловленного температурой и относительной влажностью паровоздушной смеси. Глубже расположенные и позднее превращающиеся в корку слои более замедленно достигают той же величины равновесной влажности.

1.4 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 °C 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 a-амилазы, так как этот фермент сравнительно устойчив к нагреванию.

    В ржаном тесте, имеющем высокую кислотность, a-амилаза разрушается при температуре 70 °C, а в пшеничном только при температуре более 80 °C. Если в тесте содержится много a-амилазы, то она превратит значительную часть крахмала в декстрины, что ухудшит качество мякиша. Протеолитические ферменты теста-хлеба инактивируются при температуре 85 °C.

     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 °C и выше клейстеризуются. В зернах крахмала образуются трещины, в которые проникает влага, отчего они значительно увеличиваются. При клейстеризации крахмал поглощает как свободную влагу теста, так и влагу, выделенную свернувшимися белками. Клейстеризация крахмала происходит при недостатке влаги (для полной клейстеризации крахмала в тесте должно быть в 2-3 раза больше воды), свободной влаги уже не остается, поэтому мякиш хлеба становится сухим и нелипким на ощупь.

     Влажность мякиша горячего хлеба (в целом) повышается на 1,5-2 % 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 хлеба-теста до температуры 96-98 °C. Выше этого значения температура центра мякиша не поднимается, так как мякиш содержит много влаги, и подводимое к нему тепло будет затрачиваться не 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 °C и заканчивается при температуре около 90 °C. 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 продукте образуется белковый каркас, в который вкраплены зерна набухшего крахмала. После тепловой денатурации белков в наружных слоях изделия прекращается прирост объема заготовки.

     Конечная влажность внутренней поверхности слоя, прилегающей к мякишу может быть принята примерно равной исходной влажности теста (W0) плюс прирост за счет внутреннего перемещения влаги (W0+DW), в то время как наружная поверхность этого слоя, прилегающая к корке, имеет влажность, равную равновесной влажности. Исходя из этого, на графике для данного слоя принято значение конечной влажности, среднее между значениями (W0+DW) и W0Р.

     Влажность отдельных слоев мякиша также увеличивается в процессе выпечки, причем нарастание влажности происходит сначала во внешних слоях мякиша, затем захватывает все более глубоко расположенные слои. В результате теплового перемещения влаги (термовлагопроводности) влажность внешних слоев мякиша, ближе расположенных к зоне испарения, начинает даже несколько снижаться против достигнутого максимума. Однако конечная влажность этих слоев остается все же выше исходной влажности теста в момент начала выпечки. Влажность центра мякиша нарастает медленнее всего, и его конечная влажность может быть несколько меньше конечной влажности слоев, прилегающих к центру мякиша.

1.5 Жизнедеятельность бродильной микрофлоры теста в процессе выпечки

    Жизнедеятельность бродильной микрофлоры теста (дрожжевых клеток и кислотообразующих бактерий) изменяется по мере прогревания куска теста-хлеба в процессе выпечки.

     Дрожжевые клетки при прогревании теста примерно до 35 °C ускоряют вызываемый ими процесс брожения и газообразования до максимума. Примерно до 40 °C жизнедеятельность дрожжей в выпекаемом куске теста еще очень интенсивна. При прогревании теста до температуры свыше 45 °C газообразование, вызываемое дрожжами, резко снижается.

     Ранее было принято считать, что при температуре теста около 50 °C дрожжи отмирают.

     Жизнедеятельность кислотообразующей микрофлоры теста в зависимости от температурного оптимума (лежащего для нетермофильных бактерий около 35 °C, а для термофильных около 48-54 °C) по мере прогревания теста сначала форсируется, а затем, после достижения температуры свыше оптимальной прекращается.

     Считалось, что при прогревании теста до 60 °C кислотообразующая флора теста полностью отмирает. Однако проведенные рядом исследователей работы позволяют считать, что в мякише обычного ржаного хлеба из обойной муки сохраняются хотя и в ослабленном, но жизнеспособном состоянии отдельные клетки как дрожжей, так и кислотообразующих бактерий.

    Из факта сохранения в мякише хлеба в процессе выпечки незначительной части жизнеспособной бродильной микрофлоры теста, ни в какой мере не следует, что бродильные микроорганизмы могут при всех условиях выдерживать температуру 93-95 °C, которая достигается в центре хлеба при выпечке

     Также было показано, что кипячение мякиша хлеба, растертого в избытке воды, убивало все виды бродильных микроорганизмов.

     Очевидно, сохранение части бродильной микрофлоры теста в мякише хлеба в жизнеспособном состоянии может быть объяснено как очень незначительным количеством свободной воды, так и очень кратковременным подъемом температуры его центральной части выше 90 °C.

     Из вышеприведенных данных следует, что и температурные оптимумы для бродильной микрофлоры теста, определенные в условиях среды, по консистенции отличной от теста, могут оказаться заниженными по сравнению с оптимумами, действующими в условиях выпекаемого теста-хлеба.

     Очевидно, следует считать, что при прогревании теста примерно до 60 °C жизнедеятельность дрожжей и нетермофильных кислотообразующих бактерий теста практически приостанавливается. Термофильные молочнокислые бактерии типа бактерий Дельбрюка могут находиться в бродильно-активном состоянии и при более высоких температурах (75-80 °C).

     Описанные выше изменения в жизнедеятельности бродильной микрофлоры выпекаемого куска теста происходят постепенно, по мере его прогревания, распространяясь от поверхностных слоев к центру.

1.6 Биохимические процессы, происходящие в тесте-хлебе при выпечке

     В тесте, а затем и мякише, образующимся из него, наблюдаются следующие биохимические процессы и изменения.

     Брожение, вызываемое дрожжами и кислотообразующими бактериями, длится при выпечке теста до тех пор, пока температура отдельных слоев теста-мякиша не достигнет уровня, при котором жизнедеятельность этих бродильных микроорганизмов прекращается.

     Поэтому в начальном периоде выпечки в тесте-мякише продолжают образовываться незначительное количество спирта, углекислого газа, молочной и уксусной кислоты и других продуктов брожения.

     При выпечке теста-хлеба содержащийся в нем крахмал, прошедший первые стадии процесса клейстеризации, частично гидролизуется. В результате этого содержание крахмала в тесте-хлебе при выпечке в известной степени снижается.

     До той поры, пока амилазы теста еще не инактивированы вследствие повышения температуры теста, они вызывают гидролиз крахмала. В процессе выпечки хлеба атакуемость крахмала амилазами возрастает. Объясняется это тем, что крахмал даже в начальных стадиях его клейстеризации во много раз легче гидролизуется b-амилазой.

     a-амилаза в процессе выпечки инактивируется при значительно более высокой температуре, чем b-амилаза. В интервале времени выпечки, когда b-амилаза уже инактивирована, а a-амилаза еще активна, в мякише хлеба накапливается значительное количество декстринов, придающих мякишу липкость и сыроватость на ощупь.

     Этому способствует и то, что действие a-амилазы на крахмал понижает его водоудерживающую способность. Поэтому при выпечке хлеба из пшеничной муки, смолотой из проросшего зерна, следует повышать кислотность теста, снижающую температуру инактивации a-амилазы. Ржаная мука даже из непроросшего зерна содержит известное количество активной a-амилазы, поэтому ржаное тесто и готовится при более высокой кислотности.

     Если выпекать хлеб из ржаного теста с кислотностью около 4°, то a-амилаза также способна сохранять известную активность до конца выпечки, т.е. до температуры выше 96 °C. Поэтому действие амилолитических ферментов в тесте-хлебе при выпечке существенно влияет на качество хлеба. Сахара, образующиеся в тесте-хлебе при выпечке в результате амилолиза крахмала, в первой части периода выпечки частично расходуются на брожение.

     В процессе выпечки происходит также частичный гидролиз высокомолекулярных пентозанов ржаного теста, превращающихся в водорастворимые, относительно низкомолекулярные пентозаны. Таким образом, в процессе выпечки хлеба резко увеличивается количество водорастворимых углеводов, в основном обуславливающее увеличение общего содержания водорастворимых веществ. Белково-протеиназный комплекс теста –хлеба в процессе выпечки также претерпевает ряд изменений, связанных с его прогревом.

     В выпекаемом тесте-хлебе до определенной степени его прогрева происходит протеолиз. В условиях теста из пшеничной муки влажностью 48% и pH, в конце брожения равным 5.85, температурный оптимум для накопления в тесте водорастворимого азота при длительности прогрева 30 мин лежит около 60 °C, а при 15 мин прогрева – около 70 °C. Повышение влажности водно-мучной среды до 70 % снижает этот оптимум до 50 °C.

     Следует также отметить, что температура инактивации ферментов в тесте-хлебе при выпечке зависит от скорости прогрева выпекаемого продукта. Чем быстрее происходит теста-хлеба, тем выше температура, при которой инактивируются ферменты. Начиная с 70 °C белки прогреваемого пшеничного теста подвергаются термической денатурации.

     Биохимические процессы, происходящие при выпечке хлеба в его корке, также существенно влияют на качество хлеба. В корке содержится значительно больше водорастворимых веществ и декстринов. Однако ферментативный гидролиз играет при этом не ведущую роль. Корка и поверхностные слои теста, из которых она образуется, прогреваются очень быстро, в связи с чем и ферменты инактивируются очень скоро. Накопление декстринов и вообще водорастворимых веществ в корке хлеба при выпечке в значительной мере объясняется термическим изменением крахмала и, в частности, его термической декстринизацией (температура поверхности корки достигает 180 °C, а середины корки – 130 °C).

1.7 Коллоидные процессы, протекающие в тесте-хлебе при выпечке

     Коллоидные процессы, протекающие при прогревании хлеба, очень существенны, так как именно они обусловливают переход теста в мякиш хлеба.

     Изменение температуры теста резко влияет на ход коллоидных процессов, происходящих в нем. Клейковина теста имеет максимум набухаемости примерно при 30 °C. Дальнейшее повышение температуры ведет к снижению ее способности набухать. Примерно при 60-70 °C белковые вещества теста (его клейковина) денатурируется и свертываются, освобождая при этом воду, поглощенную при набухании.

     Крахмал муки по мере повышения температуры набухает все более и более энергично. Особенно интенсивно возрастает набухание при 40-60 °C. В этом же температурном интервале начинается и клейстеризация крахмала, сопровождающаяся набуханием его. Однако процесс клейстеризации очень сложен. Согласно работам В.И.Назарова нельзя отождествлять клейстеризацию с набуханием. Если бы клейстеризация крахмала ограничивалась только набуханием, то тепловой эффект процесса клейстеризации был бы положительным. Однако клейстеризация крахмала происходит с явно выраженным эндотермическим эффектом, который, по Назарову, объясняется затратой тепла на разрушение внутренней мицеллярной структуры крахмального зерна и разделение более крупных мицеллярных агрегатов на отдельные составляющие их мицеллы или менее крупные группы мицелл.

     Следствием этого является повышение осмотического давления внутри крахмального зерна, а вызываемый этим давлением интенсивный приток воды внутрь зерна приводит к разрыву оболочки крахмального зерна и полному ее разрушению. Зерна крахмала остаются в хлебе в полуоклейстеризованном состоянии, сохраняя частично свою кристаллическую структуру.

    В температурном интервале 50-70 °C, следовательно, одновременно протекают процессы коагуляции (термической коагуляции) белков и клейстеризации крахмала. Основная часть воды, впитанной белками теста при их набухании, переходит к клейстеризующемуся крахмалу.

     Не менее важно и то, что процессы клейстеризации крахмала и коагуляции белков обуславливают переход переход теста при выпечке в состояние мякиша хлеба, резко изменяя при этом физические свойства теста и как бы фиксируя пористую структуру теста, которую оно имело к этому моменту.

     Переход теста в мякиш происходит не одновременно по всей его массе, а начинается с поверхностных слоев и по мере прогревания распространяется по направлению к центру куска хлеба. Если в середине выпечки вынуть хлеб из печи и разрезать его, можно увидеть, что в центральной части хлеба сохранилось еще не изменившееся тесто, окруженное слоем уже образовавшегося мякиша. Границей между хлебом и мякишем. Границей между мякишем и тестом в пшеничном хлебе будет изотермическая поверхность, температура которой будет примерно 69 °C.

2 Увеличение объема выпекаемых изделий

     Объем выпеченного изделия на 10-30% больше объема тестовой заготовки перед посадкой ее в печь. Увеличение объема продукта происходит главным образом в первые минуты выпечки в результате остаточного спиртового брожения, перехода 9спирта в парообразное состояние при температуре 79 °C, 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 куска 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 °C) вызывает интенсивное образование паров и газов в нижних слоях теста. Пары, устремляясь вверх, увеличивают объем заготовки. При посадке заготовки 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.

3 Влияние режима выпечки на качество хлебного продукта

     Под режимом выпечки понимают ее продолжительность, а также температуру и влажность среды в разных зонах пекарной камеры. Все изделия выпекают при переменном режиме, в результате в пекарной камере должно быть несколько зон различной влажности и температуры среды. Для большинства изделий (подовый хлеб, булочные изделия и др.) рекомендуется режим, при котором тестовые заготовки последовательно проходят зоны увлажнения, высокой и пониженной температуры.

     В зоне увлажнения, которая иногда вынесена за пределы печи, должна поддерживаться по сравнению с другими зонами сравнительно высокая влажность среды (64-80 %) и низкая температура (120-160 °C). Более высокая температура задерживает конденсацию пара на поверхности тестовых заготовок. Конденсация пара ускоряет прогревание теста-хлеба, способствует увеличению объема изделия, улучшает вкус, аромат и состояние его поверхности, снижает упек. Прогревание заготовки ускоряется в связи с тем, что при конденсации пара выделяется скрытая теплота парообразования (22736.6 кДж).

     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.

     Расход пара на выпечку 1 т булочных изделий теоретически составляет 40 кг, а практически в результате значительной потери пара в хлебопекарных печах колеблется в пределах 200-300 кг. Для большего увлажнения перед посадкой в печь тестовые заготовки часто опрыскивают водой. Под печи в зоне посадки подовых изделий должен быть хорошо разогрет (температура 180-200 °C). В зоне увлажнения тестовые заготовки находятся 2-5 минут. В это период заготовки несколько увеличиваются в объеме и нагреваются до температуры 35-40 °C в центре и 70-80 °C на поверхности.

     В зоне высокой температуры (270-290 °C) среду пекарной камеры не увлажняют. Увлажненная ранее тестовая заготовка, попадая в эту зону, сначала интенсивно увеличивается в объеме в результате перехода спирта в пар и теплового расширения паров и газов. А затем достигнутый объем заготовки быстро фиксируется (закрепляется) в результате образования твердой корки. Поверхность тестовой заготовки в этой зоне нагревается до температуры 100-110 °C, а центральные слои мякиша – до температуры 50-60 °C. При такой температуре начинается клейстеризация крахмала и свертывание белков, следовательно, в зоне высокой температуры происходит начальное образование мякиша и корки.

     Эта часть выпечки занимает 15-22% общей продолжительности выпекания изделий. В зоне пониженной температуры (220-180 °C) происходит основная часть выпечки, в которой продолжаются и заканчиваются процессы образования корки и мякиша. Снижение температуры в этой зоне уменьшает упек, но в то же время процесса выпечки не замедляет, так как температура среды пекарной камеры, от которой мякиш получает тепло, остается выше температуры корки. Независимо от температуры в камере корка при выпечке хлеба не нагревается выше температуры 160-180 °C.

     Режим выпечки каждого вида хлебного 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 продолжались и в первые минуты выпечки. Изделия меньшей массы и толщины прогревают и выпекают быстрее, 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.

     Регулирование режима выпечки в хлебопекарных печах осуществляют в соответствии с технологическими требованиями. С технологической точки зрения необходимо, чтобы конструкция печей обеспечивала оптимальный режим выпечки изделий широкого ассортимента. Важно, чтобы естественная вентиляция пекарной камеры для снижения потерь тепла, пара, ароматических веществ и уменьшения упека была минимальной. Тепловая инерция печи должна быть незначительной, что необходимо для ускорения нагревания холодной печи после длительного перерыва в работе, а также для быстрого изменения температуры.

4 Упек

     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. Формовые изделия имеют меньший упек, так как боковые и нижние корки формового хлеба тонкие и влажные. Все корки подового хлеба, особенно нижняя, сравнительно толстые, с низкой влажностью.

     Упек одного и того же 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 способствует получению тонкой корки и снижению упека. Упек должен быть равномерным по ширине пода печи, иначе изделия будут иметь разные массу 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. Упек – наибольшая технологическая затрата в процессе выпечки.

5 Определение готовности выпекаемого хлеба

     Точное определение готовности выпекаемого изделия имеет важное значение. Непропеченный хлеб имеет липкий, заминающийся мякиш, а иногда и внешние дефекты. Излишняя длительность выпечки увеличивает упек, снижает производительность печи, вызывает перерасход топлива. Объективным показателем готовности изделий является температура центра мякиша, которая в конце выпечки должна составлять 96-97 °C. На производстве готовность изделий определяют, в частности, органолептически по следующим признакам:

- цвету корки (окраска должна быть светло-коричневой);

- состоянию мякиша (мякиш готового хлеба должен быть относительно сухим и эластичным). Определяя состояние мякиша, горячий хлеб разламывают, избегая сминания. Состояние мякиша – основной признак готовности хлеба;

- относительной массе. Масса пропеченного изделия меньше, чем масса неготового изделия вследствие разницы в упеке.

                                                                                         Проф. А.Я.Ауэрманн. 1942 г