Процессы происходящие при выпечке теста

Если судить о процессе выпечки по внешним, визуально воспринимаемым изменениям, которые происходят с выпекаемой тестовой заготовкой (ВТЗ) в пекарной камере, то можно отметить, что сразу же после помещения в пекарную камеру она начинает быстро увеличиваться в объеме. Через определенное время, прирост ее объема резко замедляется и затем прекращается. Достигнутые до этого момента объем и форма выпекаемой тестовой заготовкой сохраняются практически неизменными до конца выпечки. Поверхность выпекаемой тестовой заготовкой вскоре после помещения ее в пекарную камеру покрывается тонкой высохшей пленкой, постепенно переходит во все более толстую корку. Окраска корки выпекаемой тестовой заготовкой в процессе выпечки постоянно меняется, становясь все темнее. Если через разные промежутки времени разрезать (или ломать) выпекаемую тестовую заготовку, помещенную в пекарную камеру, то можно отметить постепенное утолщение и затвердение корочки. Под корочкой по мере протекания процесса выпечки будет наблюдаться образование из тестового слоя мякиша, сравнительно упругого, способного стойко сохранять структуру и сравнительно сухого на ощупь. В центре выпекаемой тестовой заготовки будет оставаться определенное количество теста, которая уменьшается по мере утолщения слоя мякиша. Незадолго до конца выпечки вся центральная часть выпекаемой тестовой заготовкой переходит из состояния теста в состояние мякиша. В процессе выпечки хлеба эластичность, прочность структуры и сухость его мякиша на ощупь повышаются сначала в слоях, прилегающих к корке, а затем постепенно и в центре хлеба. Все эти изменения, характеризующие переход тестовой заготовки в процессе ее выпечки в хлеб, являются результатом целого комплекса процессов – физических, микробиологических, коллоидно-химических и биохимических.

Жизнедеятельность бродильных микроорганизмов в выпекаемой тестовой заготовкой

Жизнедеятельность бродильных микроорганизмов теста (дрожжевых клеток и кислотообразующих бактерий) изменяется по мере прогревания выпекаемой тестовой заготовкой в процессе выпечки. Дрожжевые клетки при прогревании теста примерно до 35⁰С ускоряют процесс брожения и газообразования до максимума. Примерно до 40°С жизнедеятельность дрожжей в куске теста выпекается, еще очень интенсивна. При прогревании теста до температуры свыше 45°С газообразование, вызываемое дрожжами, резко снижается. При температуре теста около 50°С дрожжи отмирают. Жизнедеятельность кислотообразующей микрофлоры теста в зависимости от температурного оптимума (для не термофильных бактерий около 35°С, а для термофильных около 48-54°С) по мере прогревания теста сначала ускоряется, а затем, после достижения температуры выше оптимальной для их жизнедеятельности, замедляется и позже совсем прекращается.

Биохимические процессы происходящие при выпечке теста

В тесте выпекаемой тестовой заготовки, а затем и в мякише, образующейся из нее, наблюдаются следующие биохимические процессы и изменения. Брожение, вызванное дрожжами и кислотообразующими бактериями, продолжается при выпечке тех пор, пока температура отдельных слоев выпекаемой тестовой заготовки не достигнет уровня, при котором жизнедеятельность этих бродильных микроорганизмов прекращается. Поэтому в начальном периоде выпечки в тесте и мякише выпекаемой тестовой заготовки продолжают образовываться небольшие количества спирта, СО₂, молочной и уксусной кислоты и других продуктов брожения. При выпечке крахмал пройдя первые стадии процесса клейстеризации, частично гидролизуется. В результате этого содержание крахмала в выпекаемой тестовой заготовке при выпечке снижается. До той поры, пока амилазы теста еще не инактивированны вследствие повышения температуры теста, они вызывают гидролиз крахмала. В выпекаемой тестовой заготовке атакуемость крахмала амилазами растет. Объясняется это тем, что крахмал даже в начальных стадиях клейстеризации во много раз легче гидролизуется бета-амилазами.

Бета-амилаза полностью инактивируется примерно при 82-84°С, а альфа-амилаза способна сохраняться активность до 97-98°С, т.е. в готовом хлебе. Поэтому при выпечке пшеничного хлеба из муки высшего, I и II сортов гидролиз крахмала в тесте и мякише выпекаемой тестовой заготовки в основном обусловлен действием амилаз теста. Альфа-амилаза в процессе выпечки инактивируется при значительно более высокой температуре, чем бета-амилаза. В интервале времени выпечки, когда бета-амилаза уже инактивована, а альфа-амилаза еще активна, в мякише хлеба накапливается значительное количество низкомолекулярных декстринов, которые придают мякише липкость и сыроватость на ощупь. Этому способствует и то, что действие альфа-амилазы на крахмал снижает его водоудерживающую способность. Поэтому действие амилолитических ферментов в выпекаемой тестовой заготовке при выпечке существенно влияет на качество хлеба. Сахара, которые образуются в выпекаемой тестовой заготовке в результате амилолиза крахмала, и в первой части периода выпечки частично расходуются на брожение.

Белково-протеиназный комплекс выпекаемой тестовой заготовки в процессе выпечки также переносит ряд изменений, связанных с ее прогревом. Биохимические процессы, происходящие при выпечке хлеба в его корке, также достаточно существенно влияют на качество хлеба. В корке содержится значительно больше водорастворимых веществ и декстринов. Надо, однако, отметить, что ферментативный гидролиз играет в этом существенную роль. Корка и поверхностные слои выпекаемой тестовой заготовки, из которых она образуется, прогреваются очень быстро, в связи с чем, и ферменты вскоре инактивируются. Накопление декстринов и вообще водорастворимых веществ в корке выпекаемой тестовой заготовки в значительной мере объясняется термическим изменением крахмала и, в частности, его термической декстринизацией (температура поверхности корки достигает 180⁰С, а в середине корки 130°С).

Большое значение в оценке качества хлеба имеет окраска его корки. Ранее окраску корки пшеничного хлеба связывали с количеством остаточных, несброженных сахаров в тесте до момента выпечки. Для нормальной окраски корки пшеничного хлеба в тесте перед выпечкой должно содержаться не менее 2-3% несброженных сахаров. Чем выше сахаро- и газообразующая способности муки, тем интенсивнее окраска корки пшеничного хлеба. Принято было считать, что продуктами, обусловливающие корку пшеничного хлеба, являются коричневатые продукты карамелизации или первичной дегидратации остаточных, не сброженных к моменту выпечки сахаров теста. Карамелизацию и дегидратацию сахаров в корке объясняли ее высокой температурой. Однако изучение влияния режимов сушки зерна пшеницы на его хлебопекарные свойства позволило установить несостоятельность изложенных выше взглядов на природу процессов, обусловливающих окраску корки пшеничного хлеба. Сейчас считается, что интенсивность окраски корки пшеничного хлеба в основном обусловлена образованием в ней темноокрашенных меланоидинов. Это продукты окислительно-восстановительного взаимодействия остаточных, несброженных сахаров теста и продуктов протеолиза белков, содержащихся в тесте.