Физико-химические процессы, происходящие при выпечке и хранении хлеба и хлебобулочных изделий

Хлеб, изготовленный из различных сортов пшеничной и ржаной муки, содержит:
- 40-50% влаги;
- 50-60% сухих веществ.
В состав сухих веществ входят: ▪ углеводы (около 45%); ▪ небольшое количество белков (8-9%);
▪ жиры;
▪ минеральные вещества;
▪ витамины;
▪ кислоты.

Выпечка — это процесс превращения
тестовых заготовок в готовые
изделия, в результате которого
окончательно формируется их
качество.

В процессе выпечки происходят следующие изменения с тестовой заготовкой:
- прогрев;
- образование корки и мякиша;
- формирование вкуса и аромата;
- увеличение объема;
- уменьшение массы.

Изменения, характеризующие переход тестовой заготовки в процессе выпечки в хлеб, являются результатом целого комплекса процессов: - физических, - микробиологических, - коллоидных,
- биохимических.

Физические процессы:
1) прогревание теста;
2) влагообмен между тестом – хлебом и паровоздушной средой пекарной камеры;
3) тепломассообмен в тесте – хлебе.

Микробиологические и биохимические процессы
В первые минуты выпечки спиртовое брожение внутри теста ускоряется и при температуре 35°С достигает максимума:
С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2

Биохимические процессы связаны с изменением состояния крахмала и белков, и при температуре 70-80°С они прекращаются. Крахмал при выпечке клейстеризуется и энергично разлагается. Белки при выпечке также расщепляются с образованием промежуточных продуктов.

Коллоидные процессы
При 50-70°С одновременно протекают процессы денатурации (свертывания) белков и клейстеризации крахмала. Белки при этом выделяют воду, поглощенную при замесе теста, уплотняются, теряют эластичность и растяжимость. Прочный каркас свернувшихся белков закрепляет форму хлеба. Влага, выделенная белками, поглощается крахмалом. Однако, этой влаги недостаточно для полной клейстеризации крахмала. Процесс протекает сравнительно медленно и заканчивается при прогреве мякиша до 95-97°С. Клейстеризуясь, крахмальные зерна прочно связывают влагу, поэтому мякиш хлеба кажется более сухим, чем тесто.

Образование корки
Корка образуется в результате прогрева тестовой заготовки и изменений крахмала и белка при нагревании.
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 на поверхности заготовки, сглаживает мелкие неровности и после обезвоживания придает корке блеск и глянец.

Образование мякиша
Основную роль в образовании мякиша хлеба играют коллоидные процессы, протекающие при прогревании тестовой заготовки и связанные главным образом с изменением состояния крахмала и белковых веществ.
Эти изменения происходят почти одновременно. Крахмальные зерна при температуре 55-60°С и выше клейстеризуются, т.е. переходят из кристаллического состояния в аморфное.

Протекание ферментативного и кислотного гидролиза некоторого количества крахмала увеличивает содержание декстринов и cахаров в тесте-хлебе и придает липкость и заминаемость мякишу ржаного хлеба.
(C6H10O5)n → (C6H10O5)m → C12H22O11 → С6Н12О6 крахмал декстрины мальтоза глюкоза

Упек - это уменьшение массы тестовой заготовки при выпечке за счет испарения части воды и улетучивания некоторых продуктов брожения.
Упек — наибольшая технологическая затрата в процессе производства хлебных изделий. Поэтому упек систематически контролируют в каждой печи.

Для большинства пшеничных изделий режим выпечки включает три периода:
1) выпечка протекает при высокой относительной влажности (до 80 %) и сравнительно низкой температуре паровоздушной среды пекарной камеры 110 -120°С и длится 2-3 минуты. 2) идет при высокой температуре и несколько пониженной относительной влажности газовой среды. При этом образуется корка, закрепляются объем и форма изделий. 3) это завершающий этап выпечки. Он характеризуется менее интенсивным
подводом теплоты 180°С, что приводит
к снижению упека.

Усыхание
уменьшение массы хлеба в результате испарения водяных паров и летучих веществ.

Очерствение хлеба при хранении это сложный физико-коллоидный процесс, связанный в первую очередь со старением крахмала.

Более приемлемый способ замедления процессов очерствения — упаковка хлеба в специальные виды бумаги, полимерной пленки, в том числе перфорированной и термоусадочной.

Плесневение хлеба возникает при длительном хранении хлеба.
Оно происходит в результате попадания спор плесени из окружающей среды на выпеченный хлеб.

Чтобы предупредить плесневение, поверхность такого хлеба обрабатывают консервантами:
- этиловым спиртом C2Н5ОН,
- сорбиновой кислотой
СН3─СН=СН─СН=СН─СООН,
а затем упаковывают.

Упаковка батонов