ПРОЦЕСИ КОЈИ СЕ ДОСТАВЉУЈУ У ХЛЕБУ ТОКОМ ПЕКАЊА
Проф. А. Ја. Ауерманн. 1942 године
1.1 Загревање хлеба од теста
Производи од хлеба се пеку у комори за печење пећи на температури ваздушне паре од 200-280 ° Ц. За печење 1 кг хлеба потребно је око 293-544 кЈ. Ова топлота се углавном троши на испаравање влаге из дела теста и на загревање до температуре од 96-97 ° Ц у центру, при чему се тесто претвара у хлеб. Велики удео топлоте (80-85%) преноси се на тесто-хлеб зрачењем из врућих зидова и сводова коморе за печење. Остатак топлоте преноси се проводом из врућег огњишта и конвекцијом из покретних струја мешавине паре и ваздуха у комори за печење.
Комади теста се загревају постепено, почев од површине, стога се процеси типични за печење не одвијају истовремено у целој маси хлеба, већ слој по слој - прво у спољним, затим у унутрашњим слојевима. Брзина загревања теста-хлеба у целини и, сходно томе, трајање печења зависи од низа фактора. Како температура у комори за печење расте, радни комади се брже загревају и време печења се скраћује. Тесто са високим садржајем влаге и порозношћу загрева се брже од јаког и густог теста.
Комадићи теста значајне дебљине и тежине, под једнаким условима, дуже се загревају. Облик хлеб се пече спорије од огњишта. Чврсто пријањање комада теста на дно рерне успорава печење производа.
1.2 Стварање тврде коре хлеба
Овај процес настаје као резултат дехидрације спољних слојева комада теста. Важно је напоменути да тврда кора зауставља раст запремине теста и хлеба, те стога кора не би требало да се формира одмах, већ 6-8 минута након почетка печења, када је максимална запремина комада већ достигнута .
У ту сврху у прву зону коморе за печење допрема се пара чија кондензација на површини радних предмета одлаже дехидратацију горњег слоја и стварање коре. Међутим, након неколико минута, горњи слој, загревајући се на температуру од 100 ° Ц, почиње брзо да губи влагу и на температури од 110-112 ° Ц претвара се у танку кору, која се затим постепено згушњава.
Када је кора дехидрирана, део влаге (око 50%) испарава у животну средину, а део прелази у мрвицу, јер када се загревају различити материјали, влага увек прелази из загрејанијих подручја (кора) у мање загрејана подручја (мрвица) ). Садржај влаге у мрвици као резултат кретања влаге из коре повећава се за 1,5-2,5%. До краја печења, садржај влаге у кори је само 5-7%, што значи да је кора практично дехидрирана.
Температура коре достиже 160-180 ° Ц до краја печења. Изнад ове температуре, кора се не загрева, јер се топлота која јој се испоручује троши на испаравање влаге, прегревање настале паре, као и на стварање мрвица.
У површинском слоју радног предмета и у кори се одвијају следећи процеси: желатинизација и декстринизација скроба, денатурација протеина, стварање ароматичних и тамно обојених супстанци и уклањање влаге. У првим минутима печења, као резултат кондензације паре, скроб на површини радног предмета се желатинизује, делимично прелазећи у растворљиви скроб и декстрине. Течна маса растворљивог скроба и декстрина испуњава поре смештене на површини радног предмета, заглађује мале неправилности и након дехидрације даје кори сјај и сјај.
Денатурација протеинских супстанци на површини производа се дешава на температури од 70-90 ° Ц. Коагулација протеина, заједно са дехидратацијом, доприноси стварању густе, нееластичне коре. До одређеног времена боја коре хлеба била је повезана са количином заосталих, неферментираних шећера у тесту у време печења. За нормалну боју коре тесто пре печења мора да садржи најмање 2-3% неферментираних шећера. Што је тесто више шећера и способност стварања гасова, то је интензивнија боја коре хлеба.
Раније се веровало да су производи који одређују боју коре хлеба смеђи производи карамелизације или примарне хидратације заосталих шећера из теста који нису ферментисани у време печења. Карамелизација и дехидратација шећера у кори објашњена је високом температуром. Неки истраживачи верују да обојени производи термичке декстринизације скроба и термичке промене у протеинским супстанцама коре играју улогу у боји коре.
На основу низа студија, може се претпоставити да је интензитет боје коре хлеба углавном последица стварања у њој тамно обојених производа редокс интеракције резидуалних, неферментованих редуцирајућих шећера у тесту и производа протеинске протеине садржаних у њима. у тесту, односно меланоидини. Поред тога, боја коре зависи од времена печења и температуре у комори за печење.
1.3 Унутрашње кретање влаге у хлебу
При печењу се мења садржај влаге у унутрашњости хлеба. Повећање садржаја влаге у спољним слојевима печеног производа у почетној фази печења са снажним влажењем гасовитог окружења коморе за печење и накнадним смањењем садржаја влаге у површинском слоју до равнотежне влаге, што се дешава како се овај слој претвара у кору, горе су забележени. У овом случају, сва влага која испарава у печеном хлебу у зони испаравања не пролази у облику паре кроз поре кора у комору за печење.
Кора је много компактнија и много мање порозна од мрвице. Величина пора у кори, посебно у њеном површинском слоју, је вишеструко мања од величине пора у суседним слојевима мрвице. Као резултат, кора хлеба је слој који пружа велику отпорност паре која пролази кроз њу из зоне испаравања у комору за печење. Део паре која се ствара у зони испаравања, посебно изнад доње коре хлеба, може из ње да процури кроз поре и рупице мрвица у слојеве мрвица суседне зони испаравања изнутра. Достижући слојеве лоциране ближе центру и мање загрејане, водена пара се кондензује, повећавајући тако садржај влаге у слоју у коме је дошло до кондензације.
Овај слој мрвице, који је као зона унутрашње кондензације водене паре у печеном хлебу, одговара конфигурацији изотермних површина у хлебу. За унутрашње кретање влаге у влажном материјалу мора постојати разлика у потенцијалу преноса. У печеном хлебу од теста могу бити два главна разлога за пренос влаге: а) разлика у концентрацији влаге у различитим деловима производа и б) разлика у температури у појединим деловима теста-хлеба.
Разлика у концентрацији влаге подстицај је за премештање влаге у материјалу из подручја са већом концентрацијом влаге у подручја са нижом концентрацијом влаге. Такво кретање се конвенционално назива концентрација (дифузија концентрације или проводљивост концентрације влаге).
Разлике у температурама у појединим областима влажног материјала такође узрокују премештање влаге из подручја материјала са вишом температуром у подручја са нижом температуром. Ово кретање влаге се конвенционално назива топлотним.
У печеном хлебу истовремено постоји велика разлика у садржају влаге у кори и мрвици и значајна температурна разлика између спољног и централног слоја хлеба током првог периода печења.Као што је показао рад домаћих истраживача, приликом печења хлеба превладава стимулативни ефекат температурне разлике у спољном и унутрашњем слоју, па се због тога влага у мрвици током процеса печења помера са површине у средиште.
Експерименти показују да се садржај влаге мрвице хлеба током печења повећава за око 2% у односу на првобитни садржај влаге у тесту. Влажност се најбрже повећава у спољним слојевима мрвице током почетног периода процеса печења, што се објашњава великом улогом проводљивости топлоте и влаге у овом периоду печења због значајног температурног градијента у мрвици.
Из низа студија произилази да током печења садржај влаге у површинском слоју комада теста брзо опада и врло брзо достиже ниво равнотежног садржаја влаге, услед температуре и релативне влажности смеше пара-ваздух. Дубљи слојеви и касније претварајући се у слој коре спорије достижу исти равнотежни садржај влаге.
1.4 Распадање
При печењу унутар комада теста сузбија се ферментациона микрофлора, мења се активност ензима, долази до желатинизације скроба и термичке денатурације протеина, мења се влажност и температура унутрашњих слојева теста-хлеба. Витална активност квасца и бактерија у првим минутима печења се повећава, услед чега се активира алкохол и млечно-киселинска ферментација. На температури од 55-60 ° Ц, квасац и нетермофилне бактерије млечне киселине одумиру.
Као резултат активирања квасца и бактерија на почетку печења, садржај алкохола, угљен моноксида и киселина благо се повећава, што позитивно утиче на запремину и квалитет хлеба. Активност ензима у сваком слоју печеног производа прво се повећава и достиже максимум, а затим пада на нулу, јер се ензими, као протеинске супстанце, коагулишу када се загревају и губе својства катализатора. Активност а-амилазе може имати значајан утицај на квалитет производа, јер је овај ензим релативно отпоран на топлоту.
У раженом тесту, које има високу киселост, а-амилаза се уништава на температури од 70 ° Ц, а у пшеничном тек на температури већој од 80 ° Ц. Ако тесто садржи пуно а-амилазе, тада ће значајан део скроба претворити у декстрине, што ће погоршати квалитет мрвице. Протеолитички ензими у тестовима за хлеб инактивирани су на 85 ° Ц.
Промена стања скроба, заједно са променама протеинских супстанци, главни је процес који тесто претвара у мрвицу хлеба; дешавају се готово истовремено. Скробна зрна желатинишу на температурама од 55-60 ° Ц и више. У зрнима скроба настају пукотине у које продире влага, због чега се знатно повећавају. Током желатинизације, скроб апсорбује и слободну влагу теста и влагу коју испуштају сирени протеини. Шкробна желатинизација се јавља када недостаје влаге (за потпуну шкробну желатинизацију у тесту мора бити 2-3 пута више воде), не остаје слободна влага, па мрвица хлеба постаје сува и лепљива додир.
Садржај влаге у мрвици врућег хлеба (уопште) повећава се за 1,5-2% у поређењу са садржајем влаге у тесту због влаге која се преноси из горњег слоја радног предмета. Због недостатка влаге, скробна желатинизација је спора и завршава се тек када се централни слој теста загреје на температуру од 96-98 ° Ц. Температура средишта мрвице не расте изнад ове вредности, будући да мрвица садржи пуно влаге, а топлота која јој се доставља неће се трошити на загревање масе, већ на њено испаравање.
При печењу раженог хлеба не долази само до желатинизације, већ и киселе хидролизе одређене количине скроба, што повећава садржај декстрина и шећера у хлебу од теста. Умерена хидролиза скроба побољшава квалитет хлеба.
Промена стања протеинских супстанци почиње на температури од 50-70 ° Ц и завршава се на температури од око 90 ° Ц.Протеинске супстанце у процесу печења пролазе кроз термичку денатурацију (коагулацију). Истовремено постају гушћи и ослобађају влагу коју апсорбују током формирања теста. Сирени протеини поправљају (поправљају) порозну структуру мрвице и облик производа. У производу се формира протеински оквир у који се мешају зрна натеченог скроба. После термичке денатурације протеина у спољним слојевима производа, зауставља се повећање запремине радног предмета.
Коначни садржај влаге на унутрашњој површини слоја уз мрвицу може се узети приближно једнак почетном садржају влаге у тесту (В0) плус повећање услед унутрашњег кретања влаге (В0 + ДВ), док спољни површина овог слоја уз кору има садржај влаге једнак равнотежној влажности. На основу тога, на графикону за овај слој узима се вредност коначног садржаја влаге, просек између вредности (В0 + ДВ) и В0Р.
Садржај влаге у појединачним слојевима мрвице такође се повећава током процеса печења, а пораст влаге се јавља прво у спољним слојевима мрвице, а затим захвата све дубље смештене слојеве. Као резултат топлотног кретања влаге (проводљивост топлотне влаге), садржај влаге у спољним слојевима мрвице, смештеним ближе зони испаравања, чак почиње да се смањује у односу на достигнути максимум. Међутим, коначни садржај влаге у овим слојевима је и даље већи од првобитног садржаја влаге у тесту када започне печење. Влага у средишту мрвице се најспорије гради и њен коначни садржај влаге може бити нешто мањи од коначног садржаја влаге у слојевима који су у близини средишта мрвице.
1.5 Витална активност ферментационе микрофлоре теста током процеса печења
Витална активност ферментационе микрофлоре теста (ћелије квасца и бактерије које стварају киселине) мења се како се комад хлеба од теста загрева током процеса печења.
Када се тесто загреје на око 35 ° Ц, ћелије квасца максимално убрзавају ферментацију и процес стварања гасова који узрокују. До приближно 40 ° Ц, активност квасца у печеном тесту је и даље врло интензивна. Када се тесто загреје на температуру изнад 45 ° Ц, стварање гасова узроковано квасцем нагло се смањује.
Раније се веровало да на температури теста од око 50 ° Ц квасац одумире.
Витална активност микрофлоре теста која ствара киселину, у зависности од температурног оптимума (која је око 35 ° Ц за нетермофилне бактерије и око 48-54 ° Ц за термофилне бактерије), прво се форсира како се тесто загрева горе, а затим, након достизања температуре изнад оптималне, зауставља се.
Веровало се да када се тесто загреје на 60 ° Ц, флора теста која ствара киселину потпуно одумире. Међутим, рад бројних истраживача сугерише да су у мрвици обичног раженог хлеба од брашна за тапете, иако у ослабљеном, али одрживом стању, сачуване појединачне ћелије и квасца и бактерија које стварају киселине.
Из чињенице да се мали део одрживе ферментативне микрофлоре теста задржава у мрвици хлеба током печења, ни на који начин не следи да ферментативни микроорганизми у свим условима могу да издрже температуру од 93-95 ° Ц , до које се долази у средини хлеба током печења.
Такође се показало да је кључање мрвице хлеба, истуцано у вишак воде, убило све врсте ферментативних микроорганизама.
Очигледно је да се очување дела ферментационе микрофлоре теста у мрвици хлеба у одрживом стању може објаснити и врло малом количином слободне воде и врло краткотрајним порастом температуре његовог централног дела изнад 90 ° Ц.
Из горњих података следи да температурни оптими за ферментациону микрофлору теста, одређени у условима околине, у конзистенцији различитој од теста, могу бити потцењени у поређењу са оптималима који делују у условима печеног теста -хлеб.
Очигледно треба узети у обзир да када се тесто загреје на око 60 ° Ц, витална активност квасца и нетермофилних бактерија које формирају киселину у тесту практично престаје. Термофилне бактерије млечне киселине попут Делбруцк бактерија могу бити ферментативно активне чак и на вишим температурама (75-80 ° Ц).
Горе описане промене у виталној активности ферментационе микрофлоре печеног дела теста дешавају се постепено, како се загрева, ширећи се од површинских слојева до центра.
Погледајте наставак ...