Глава 4. Технологические стадии производства хлеба
4.1. Замес теста
Технологический процесс приготовления хлебных изделий состоит из следующих стадий: замеса теста и других полуфабрикатов, брожения полуфабрикатов, деления теста на куски определенной массы, формования и расстойки тестовых заготовок, выпечки, охлаждения и хранения хлебных изделий.
Процессы, происходящие при замесе теста. Замес теста — важнейшая технологическая операция, от которой в значительной степени зависит дальнейший ход технологического процесса и качество хлеба. При замесе теста из муки, воды, дрожжей, соли и других составных частей получают однородную массу с определенной структурой и физическими свойствами, чтобы в последующем при брожении, разделке и расстойке тесто хорошо перерабатывалось.
С самого начала замеса в полуфабрикатах начинают происходить различные процессы — физические, биохимические и др. Существенная роль в образовании пшеничного теста принадлежит белковым веществам. Нерастворимые в воде белки муки, соединяясь при замесе с водой, набухают и образуют клейковину. При этом белки связывают воду в количестве, примерно в два раза превышающем свою массу, причем 75% этой воды связывается осмотически.
Набухшие белковые вещества муки образуют как бы каркас теста губчатой структуры, что и определяет растяжимость и эластичность теста.
Основная часть муки (зерна крахмала) адсорбционно связывает большое количество воды, а также часть воды поглощается пентозанами муки.
Крахмал связывает воду в количестве 30% от своей массы. Но поскольку в муке крахмала значительно больше, чем белков, то количество воды, связанное белками и крахмалом, примерно одинаково.
В тесте одновременно образуется как жидкая фаза, состоящая из свободной воды, водорастворимых белков, сахара и других веществ, так и газообразная фаза, образованная за счет удержания пузырьков воздуха, в атмосфере которого происходит замес, и за счет пузырьков углекислого газа, выделяемых дрожжами. Следовательно, тесто представляет собой полидисперсную систему, состоящую из твердой, жидкой и газообразной фаз. От соотношения фаз в этой полидисперсной системе зависят физические свойства теста. Наряду с физическими и коллоидными процессами в тесте под действием ферментов муки и дрожжей начинают проходить и биохимические процессы. Наибольшее влияние оказывают протеолитические ферменты муки, которые дезагрегируют белок, что действует на физические свойства теста. Однако соприкосновение теста во время замеса с кислородом воздуха значительно снижает дезагрегационное влияние протеолитических ферментов. В меньшей степени действуют и амилолитические ферменты, расщепляющие крахмал. Механическое воздействие месильного органа на тесто, образующееся при замесе, в первый период способствует набуханию белков и образованию губчатого клейковинного каркаса, что улучшает физические свойства теста.
Белки ржаной муки отличаются от белков пшеничной муки тем, что в ржаном тесте не образуют губчатого клейковинного каркаса. Значительная часть белков в тесте набухает и переходит в коллоидное состояние. В ржаной муке содержится около 3% высокомолекулярных углеводных соединений — слизей.
Из белков, слизей и других составных частей теста (растворимых декстринов, соли, водорастворимых веществ муки), перешедших в вязкое коллоидное соединение, в ржаном тесте образуется вязкая жидкая фаза, от состояния которой в значительной степени зависят физические свойства этого теста.
Ржаное тесто характеризуется большой вязкостью, пластичностью и малой упругостью, эластичностью. Оно мало растяжимо. На физические свойства оказывает влияние соотношение пептизированных и ограниченно набухших белков, которое в основном зависит от кислотности теста, от содержания в нем молочной кислоты. Поэтому тесто для ржаного хлеба изготавливается со значительно более высокой кислотностью, чем для пшеничного.
При недостаточно высокой кислотности ржаного теста пептизированные белки не переходят или слабо переходят в жидкую фазу. В процессе замеса теста повышается его температура, так как механическая энергия замеса частично переходит в тепловую, что в начальной стадии замеса ускоряет образование теста. При работе на тихоходных машинах (с частотой вращения месильного органа 25...40 об/мин) повышение температуры теста при замесе практического значения не имеет. Однако при замесе теста на быстроходных машинах выделяется большое количество тепла, что ведет к усилению гидролитического действия ферментов и может привести к ухудшению физических свойств теста. Чтобы предотвратить эти изменения, применяют искусственное охлаждение теста. Для этой цели корпус тестомесильной машины снабжают водяной рубашкой.
Все описанные выше физические, коллоидные, химические и биохимические процессы в тесте взаимодействуют друг с другом, что вызывает непрерывное изменение физических свойств теста в ходе технологического процесса.
Способы замеса теста. В зависимости от конструкции тестомесильной машины замес теста может быть периодическим или непрерывным. Тестомесильные машины периодического действия замешивают отдельные порции теста через определенные промежутки времени (ритм замеса составляет 10...30 мин).
В машинах непрерывного действия дозировка сырья в месильную емкость, замес и выгрузка теста происходят непрерывно (поточно).
Непрерывно-поточный способ замеса и приготовления теста имеет большие преимущества перед порционным тестоприготовлением.
При непрерывном процессе повышается производительность труда работающих и облегчаются его условия. Один тестовод может обслуживать до 3 тестомесильных машин непрерывного действия. Непрерывные процессы легче автоматизируются.
Замес теста может быть осуществлен при различной затрате энергии, то есть с различной интенсивностью механической обработки теста в месильной машине.
При интенсивном замесе микромолекулы клейковины частично дезагрегируются, но затем их структура перестраивается за счет разрыва одних и образования других связей, что улучшает эластичность теста.
Зерна крахмала при интенсивном замесе механически повреждаются. Они становятся более податливыми для действия (3-амилазы, отчего увеличивается количество сахара в тесте, возрастает газообразование. Интенсивно замешенное тесто характеризуется большей пластичностью и вязкостью, но меньшей упругостью по сравнению с тестом, замешенном при минимальных энергозатратах.
Реологические свойства и химический состав теста после интенсивного замеса близки по свойствам и составу к выброженному тесту. В тесте возрастает содержание водорастворимых веществ (сахаров, аминокислот и др.), полимеры муки более прочно связывают влагу.
Интенсивный замес широко применяется при ускоренных способах приготовления пшеничного теста (особенно для булочных и сдобных изделий).
При длительном брожении теста интенсивный замес технологически не оправдан.
При интенсивном замесе теста брожение ускоряется в 2...3 раза, объем изделий повышается на 10...20%, мякиш хлеба становится более эластичным, пористость — мелкой и равномерной. Вследствие увеличения количества сахаров и аминокислот в тесте корка хлеба интенсивно окрашивается. В то же время при таком замесе возрастает в 2...3 раза расход электроэнергии, интенсивный замес в большей степени повышает температуру теста, чем замес при обычных энергозатратах.