4.17. Микробиологические и биохимические процессы, происходящие при выпечке хлеба

Микробиологические процессы в выпекаемом тесте, вызываемые жизнедеятельно­стью дрожжевых грибков и кислотообразующих бактерий, в первые минуты выпечки форсируются, а потом с отмиранием микрофлоры затухают. Процесс спиртового бро­жения достигает максимума при прогревании соответствующего слоя теста до 35°С; с повышением температуры до 45“С газообразование резко снижается, а при 50°С “фактически прекращается.

Молочнокислое брожение, вызываемое различными видами молочнокислых бак­терий. вначале также интенсифицируется, а затем снижается; сначала подавляется жизнедеятельность нетермофильных бактерий, а затем (при температуре 70°С) отмирают и термофильные молочнокислые бактерии. Работами М. И. Ратнер и 3. И. Фадуниной установлено, что часть дрожжевых клеток и кислотообразующих бактерий з ослабленном состоянии сохраняется в центре мякиша готового хлеба. В результате жизнедеятельности бродильной микрофлоры в первые минуты выпечки содержание спирта, углекислого газа и кислот в тесте несколько повышается, что способствует увеличению объема хлеба и улучшению его вкусовых свойств. Активность ферментов ж каждом слое прогреваемого теста сначала возрастает до максимума, а затем снижа­ется до нуля вследствие тепловой денатурации ферментов. Быстрее всего ферменты инактивируются в поверхностных слоях теста, в центре куска ферментативные про­цессы протекают почти до конца выпечки. Коллоиды теста оказывают на ферменты защитное влияние.

Во время выпечки в тесте-хлебе происходит ферментативный, а отчасти и кислотный гидролиз крахмала. В процессе брожения и расстойки теста крахмал гидролизует­ся слабо, клейстеризация крахмала при прогревании теста значительно повышает его атакуемость ферментами, активность же амилолитических ферментов в определенном интервале температур резко возрастает, это приводит к интенсификации амилолиза во время выпечки. В пшеничном тесте, имеющем незначительную кислотность, ак­тивность обеих амилаз сохраняется сравнительно долго. При этом температурный оптимум (в-амилазы находится в пределах 62...64°С, а а-амилазы — 74...75°С. Тем­пература инактивации амилаз соответственно равна 82...84 и 97...98°С. Как видно, в узком интервале температур для каждого слоя теста-хлеба создается положение, когда (в-амилаза инактивирована, а а-амилаза еще активна. Если в пшеничном тесте содержится в значительном количестве а-амилаза, то это может вызвать образование большого количества декстринов, что ухудшает физические свойства и влагоемкость мякиша. Повышая кислотность пшеничного теста, снижают тем самым температуру инактивации а-амилазы и сокращают процесс ферментативного гидролиза крахмала. Кислотный гидролиз крахмала в пшеничном тесте практического значения не имеет. При длительной выпечке ферменты инактивируются при более низкой температуре, чем во время короткой выпечки.

В ржаном тесте, имеющем высокую кислотность, инактивация амилолитических ферментов при прочих равных условиях наступает гораздо быстрее. В тесте из ржаной обойной муки с кислотностью 12 град (в-амилаза полностью инактивируется при тем­пературе 60°С, а а-амилаза — при 71С. Кислотный гидролиз крахмала в ржаном тесте более интенсивный. Кроме того, при выпечке частично гидролизуются и слизи ржа­ного теста, поэтому прирост водорастворимых веществ в ржаном хлебе значительновыше, чем в пшеничных изделиях. Протеолитические ферменты инактивируются во время выпечки при температуре 80...85°С. Протеолиз белка в первые минуты выпечки, пока на тестовой заготовке не образовалась твердая корочка, может вызвать расплыва­ние тестовой заготовки; в целом протеолиз, происходящий при выпечке, не оказывает существенного влияния на качество хлеба, так как форма хлеба закрепляется срав­нительно быстро, а физические свойства мякиша зависят прежде всего от состояния крахмала.

Большое пищевое и потребительское значение имеет образование ароматических и вкусовых веществ в тесте-хлебе в процессе выпечки. В комплекс ароматических и вкусовых веществ хлеба входит около 70 различных соединений. Большая часть их относится к карбонильным соединениям (альдегиды и кетоны), значительное место принадлежит сложным эфирам, спиртам и органическим кислотам, образующим­ся при бродильных процессах. Альдегиды и кетоны (фурфурол, оксиметилфурфурол, диацетил и др.), обусловливающие в основном аромат хлеба, появляются при окислительно-восстановительном взаимодействии между продуктами протеолиза белка и редуцирующими сахарами (реакция меланоидинообразования), наряду с ни­ми образуются также темноокрашенные вещества — меланоидины.

Реакция образования меланоидинов и ароматических веществ протекает отчасти в мякише хлеба, а в основном — в корке, так как ее температура выше, чем темпе­ратура мякиша. Ароматические вещества из корки частично диффундируют в мякиш хлеба, а остальные улетучиваются в окружающую среду.

В хлебе с плотной и гладкой коркой ароматические вещества сохраняются более продолжительное время, корка служит для них своего рода упаковкой. Таким обра­зом, окраска корки и образование ароматических веществ в хлебе — явления взаи­мосвязанные. В хлебе с бледноокрашенной коркой содержится меньше карбонильных соединений, являющихся ароматизаторами хлеба.

Интенсивность окраски корки зависит от содержания в тесте аминокислот и ре­дуцирующих сахаров, а также от температуры в пекарной камере, плотности посадки тестовых заготовок на поду и длительности выпечки. Считают, что для нормальной окраски корки в пшеничном тесте должно содержаться около 2...3% несброженных сахаров (к массе муки в хлебе). В ржаном хлебе ароматических веществ образует­ся больше, чем в пшеничном, так как в ржаном тесте больше содержится кислот, спиртов, сахаров и водорастворимых продуктов протеолиза белка. Количество аро­матических веществ, образующихся во время выпечки, прямо пропорционально ее продолжительности. В ржаном хлебе, выпекаемом продолжительное время, нака­пливается больше ароматических соединений, что улучшает его качество. Перепе­кать пшеничный хлеб не рекомендуется: мякиш хлеба становится грубым, излишне сухим.