Брожение  теста. Брожение теста начинается с момента его замеса и заканчивается при окончательной расстойке. Цель брожения – разрыхление теста, придание ему определенных структурно-механических свойств, необходимых для последующих операций, а также накопление вкусовых и ароматических веществ и получение окраски хлеба.

       Комплекс  процессов, которые одновременно протекают на стадии брожения и взаимно влияют друг на друга, объединен общим понятием «созревание теста». Созревание включает в себя микробиологические (спиртовое и молочнокислое брожение), коллоидные, физические и биохимические процессы.

       Спиртовое брожение, в результате которого сахара превращаются в спирт и диоксид  углерода, осуществляется дрожжами. Источником сахаров являются собственные сахара муки, а также крахмал, который расщепляется до мальтозы. Скорость брожения зависит от температуры, кислотности среды, количества и качества дрожжей, содержания сбраживаемых сахаров, аминокислот, минеральных веществ, витаминов. Высокие концентрации в тесте соли, сахара, жира тормозят газообразование. Брожение ускоряется при добавлении в тесто амилолитических ферментных препаратов.

       Молочнокислое брожение вызывают молочнокислые бактерии, которые попадают в тесто вместе с мукой. Они трансформируют глюкозу  в молочную кислоту. В пшеничном  тесте преобладает спиртовое, а в ржаном – молочнокислое брожение.

       Вследствие  повышения кислотности теста  ускоряется набухание белков, замедляется  расщепление крахмала до декстринов и мальтозы, при этом образуется тесто с оптимальными физическими свойствами, которые обуславливают вкус и аромат хлеба. Поэтому кислотность теста является признаком его созревания, а кислотность хлеба – одним из показателей его качества, включенным в стандарт.

       Коллоидные  процессы, которые начинаются на стадии замеса, продолжаются во время брожения.

       В результате физических процессов происходит насыщение теста диоксидом углерода, увеличивается его объем и на 1…2˚C повышается температура.

       Биохимические процессы являются наиболее важными, поскольку от их протекания зависят и микробиологические, и коллоидные, и физические процессы. Они заключаются в расщеплении составных компонентов муки (белков и крахмала) под действием ферментов муки, дрожжей и других микроорганизмов. При этом необходима определенная степень протеолиза, так как она ведет к получению достаточно упругого и эластичного теста, которое обладает оптимальными свойствами для получения качественного хлеба. Кроме того, продукты разложения белков на стадии выпечки участвуют в образовании цвета, вкуса и аромата хлеба. При интенсивном разложении белков, особенно в муке со слабой клейковиной, тесто расплывается, и хлеб получается неудовлетворительного качества. При расщеплении крахмала ферментами образуется мальтоза      (5–6% к массе муки), которая расходуется на брожение теста и участвует в процессе выпечки, определяя вкус и аромат хлеба.

       Температура является основным фактором, регулирующим ход технологического процесса приготовления теста. Оптимальная температура для спиртового брожения – 35˚C, для молочнокислого – 35…40˚C, повышение температуры приводит к повышению кислотности, усилению биохимических процессов, ослаблению клейковины. Оптимальная температура брожения теста – 26…32˚C. Повышенную температуру рекомендуют для приготовления теста из муки с сильной клейковиной; тесто из слабой муки готовят при более низкой температуре.

       В процессе брожения тесто подвергается обминке, т.е. кратковременному повторному промесу в течение 1,5–2 минут. При этом происходит равномерное распределение пузырьков диоксида углерода по всей массе теста, улучшается его качество, мякиш хлеба приобретает мелкую, тонкостенную и равномерную пористость.

       Разделка  теста. Разделкой называют ряд операций обработки выбродившего теста. Разделка пшеничного теста включает в себя следующие основные операции: деление теста на куски; округление; предварительную расстойку; формирование (закатку) тестовых заготовок; окончательную расстойку.

       При производстве подового хлеба исключаются операции предварительной расстойки и закатки.

       Разделка  ржаного теста состоит из следующих  операций: деление теста на куски; формирование (округление или закатка) тестовых заготовок; окончательная расстойка.

       Разделка  теста включает и дополнительные операции: посадка тестовых заготовок в шкаф для расстойки и их выгрузка, надрезка заготовок после окончательной расстойки, посадка их в печь.

       Различия  в разделке пшеничного и ржаного теста обусловлены особенностями их свойств. Ржаное тесто не имеет клейковинного скелета и более пластично. Оно обладает повышенным прилипанием, для него необходима минимальная механическая обработка. Пшеничное тесто упругое и требует более интенсивного механического воздействия. Многократная обработка пшеничного теста необходима для получения однородной структуры во всей массе куска, вследствие чего получается хлеб с равномерной, мелкой пористостью.

       Цель  окончательной расстойки – брожение теста, которое необходимо для восполнения CO₂ , удаленного на стадиях разделки. Хлеб из теста без окончательной расстойки получается малого объема, с плохо разрыхленным мякишем, с разрывами и трещинами на корке. Окончательная расстойка проводится в атмосфере воздуха при температуре 35…40˚C и относительной влажности воздуха 75–85% в течение 25–120 минут в зависимости от массы кусков теста, условий расстойки, свойств муки, рецептуры теста и ряда других факторов.

       Выпечка хлеба. При выпечке основными являются физические процессы – прогрев теста, внешний влагообмен между тестом – хлебом и паровоздушной средой пекарной камеры и внутренний тепломассообмен в тесте – хлебе. Кроме физических процессов при выпечке хлеба протекают микробиологические, коллоидные и биохимические процессы.

       В начале выпечки тесто вследствие конденсации паров воды из среды пекарной камеры поглощает влагу, и его масса несколько увеличивается. После прекращения конденсации влаги начинается ее испарение с поверхности, которая к тому времени прогревается до 100˚C, превращаясь в сухую корку. При этом часть влаги испаряется в окружающую среду, а часть (около 50%) переходит в мякиш. Влажность мякиша горячего хлеба на 1,5–2,5% выше влажности теста. Обезвоженная корка прогревается в процессе выпечки до 160…180˚C, а мякиш – до 95…97˚C. Выше этой температуры мякиш не прогревается вследствие его высокой влажности (45–50%).

       В первые минуты выпечки спиртовое  брожение в середине теста ускоряется и при 35˚C достигает максимума. После этого скорость его снижается, и при 50˚C оно прекращается, так как дрожжевые клетки отмирают. При 60˚C останавливается жизнедеятельность кислотообразующих бактерий. Вследствие остаточной деятельности микрофлоры во время выпечки в тесте – хлебе увеличивается содержание спирта, диоксида углерода и кислот, что повышает объем хлеба и улучшает его вкус. Кроме того, в первые минуты выпечки происходит тепловое расширение воздуха и газов в середине теста, которое существенно влияет на увеличение объема хлеба.

       Биохимические процессы связаны с изменением состояния крахмала и белков. При 70…80˚C они прекращаются. Крахмал при выпечке клейстеризуется и интенсивно разлагается, причем его гидролиз в ржаном тесте идет интенсивнее, чем в пшеничном. Поэтому в ржаном хлебе содержание водорастворимых веществ (декстринов и сахаров) значительно выше, чем в пшеничном. Белки расщепляются на составные части с образованием промежуточных продуктов. От глубины и интенсивности разложения крахмала и белков зависят цвет корки пшеничного хлеба, его вкус и аромат. Цвет пшеничного хлеба обусловлен присутствием меланоидинов, ржаного хлеба – меланинов, образованных в хлебе при участии некоторых аминокислот и ферментов.

       Режимы  выпечки зависят от сорта хлеба, вида и массы изделия, качества теста, свойств муки, конструкции печи. Решающим фактором является масса тестовой заготовки. Длительность выпечки колеблется от 8–12 минут для мелкоштучных изделий и до 60 минут для ржаного хлеба массой 1 кг. Для большинства пшеничных и ржаных изделий режим выпечки включает три периода.

       В первом периоде выпечка производится при высокой относительной влажности (до 80%) и сравнительно низкой температуре паровоздушной среды пекарной камеры (110…120˚C) в течение 2–3 минут; при этом тестовая заготовка увеличивается в объеме, а пар, конденсируясь, улучшает состояние ее поверхности.

       Второй  период идет при высокой температуре (240…280˚C) и пониженной относительной влажности; при этом образуется корка, закрепляются объем и форма изделия.

       Завершающий этап выпечки происходит при менее  интенсивном подведении теплоты (180˚C), что способствует снижению упека.

       Упек  хлеба – это потеря массы теста при выпечке; он выражается разницей между массой теста и горячего хлеба, отнесенной к массе теста (в %) и составляет 6–14%. Почти 95% этих потерь составляет влага, а другую часть – спирт, диоксид углерода, летучие кислоты и др.

ПШЕНИЧНЫЕ ЗАКВАСКИ НА ОСНОВЕ                                МИКРООРГАНИЗМОВ ДЛЯ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

       В современных условиях особую актуальность приобретает решение проблем качества продукции, повышения микробиологической чистоты, пищевой и биологической ценности, возникающих из-за снижения хлебопекарных свойств зерна и муки, микробиологической контаминации сырья, снижения «устойчивости» технологий в экологически неблагополучных зонах, широкого развития ассортимента диетических хлебобулочных изделий.

       Для решения этих проблем эффективно применение новых микробиологических заквасок – полуфабрикатов, приготовление которых осуществляется непосредственно на хлебопекарных предприятиях.

       Первыми были закваски, полученные на основе целенаправленного культивирования гомо- и гетероферментативных молочнокислых бактерий и дрожжей Saccharomyces cerevisiae в виде мучных полуфабрикатов с кислотообразующей и газообразующей способностью.

       Новые виды заквасок отличает программированный состав чистых культур микроорганизмов с заданными биохимическими, бактерицидными и технологическими свойствами.

       Основой создания новых видов пшеничных  заквасок является селекция высокоактивных видов и штаммов микроорганизмов, способных развиваться на мучных средах в условиях незначительной аэрации. При этом помимо традиционных методов селекции (выведение чистых культур микроорганизмов из спонтанных заквасок и произвольных сред) используют современные методы: индуцированный мутагенез, гибридизацию, адаптацию, комбинированные методы селекции.

       Следующим, не менее важным этапом создания заквасок направленного действия, является составление из селекционированных микроорганизмов композиций в определенных соотношениях.

       После формирования микробиологического состава заквасок необходимым условием их стабильности становится оптимизация параметров приготовления закваски, которая включает: состав и способ приготовления основного питательного субстрата, оптимум температуры, pH среды, кислотности, продолжительности выращивания, ритм отбора и возобновления закваски и др.

       Источником  чистых культур микроорганизмов  служат музейные штаммы, применяемые в хлебопекарной, дрожжевой, молочной промышленности, и культуры, выделенные из природных источников, производственных сред и заквасок спонтанного брожения.

       Среди музейных культур отбирают виды и  штаммы микроорганизмов, которые обладают такими свойствами, как способность  размножаться на мучных средах, определенный уровень ферментативной активности, стабильность при непрерывном культивировании, синтез некоторых витаминов, наличие антибиотической активности и др.

       Большое значение имеет рациональное составление  композиции микроорганизмов, выявление доминирующих форм, определение соотношений между отдельными представителями микрофлоры той или иной закваски.

       В результате длительных исследований созданы  закваски: пропионовокислая, комплексная, ацидофильная, витаминная, эргостериновая, дрожжевая.

       Пропионовокислая  закваска. Ее основу составляет штамм пропионовых бактерий Propionibacterium freundenreichii ssp. shermanii ВКМ-103. Данная закваска разработана с целью получения наиболее эффективного биологического средства предотвращения картофельной болезни и плесневения хлеба. Смесь пропионовой, муравьиной и уксусной кислот, а также антибиотический полипептид – пропионин, синтезируемый этим штаммом, оказывает максимальное ингибирующее действие на развитие споровых бактерий и плесеней, подавляя комплекс флавиновых ферментов дыхательного цикла микроорганизмов. Кроме того, в процессе метаболизма эта культура синтезирует значительные количества витамина B₁₂, который, как известно, в организме человека участвует в кроветворении. Поэтому применение пропионовокислой закваски в процессе приготовления теста и выпечки хлеба преследует две цели: предохранение хлеба от микробиологической инфекции и обогащение его витамином B₁₂, что повышает его пищевую ценность.