4.16. Выпечка. Прогревание теста-хлеба во время выпечки

Выпечка — чрезвычайно важный заключительный этап в процессе производства хлеба. Готовый хлеб разительно отличается от теста по внешнему виду, по физиче­ским и вкусовым свойствам. Все изменения, совершающиеся в тесте-хлебе при вы­печке, обусловлены его интенсивным прогреванием, под действием которого внутри куска теста одновременно протекают многие коллоидные, биохимические и физиче­ские процессы. Прогревание куска теста — сложный теплофизический процесс, при котором происходит комплексное изменение температуры и влажности отдельных слоев теста.

Для выпечки одного килограмма хлеба теоретически требуется около 70... 130 ккал. или 293•103...,544 •103 Дж. Это тепло затрачивается на прогревание куска теста до температуры, обеспечивающей готовность хлеба, на испарение из него влаги и на перегрев полученного пара до температуры паровоздушной смеси в пекарной камере. Большая часть тепла (около 55...60%) расходуется на испарение влаги из тестовой за­готовки.

В процессе выпечки тепло передается тесту-хлебу главным образом (на 80...85%) излучением или радиацией от раскаленных теплопередающих поверхностей и от на­гретой паровоздушной среды, заполняющей камеру. Значительная доля тепла воспри­нимается тестовой заготовкой за счет конденсации на поверхности ее водяных паров, находящихся в пекарной камере. Некоторая часть тепла передается тесту теплопровод­ностью от горячего пода и конвекцией при помощи перемещающихся токов паровоз­душной смеси, заполняющей пекарную камеру. Быстрота прогревания теста-хлеба во время выпечки зависит от многих факторов. К ним относятся температура и влаж­ность паровоздушной среды пекарной камеры, температура и расположение теплоот­дающих поверхностей, масса и форма тестовой заготовки, влажность ее и пористость, плотность посадки кусков теста на поду. Чем выше температура в пекарной камере, тем скорее прогревается заготовка, однако интенсификация прогрева за счет повы­шения температуры в пекарной камере возможна лишь в первой половине выпечки. При высокой влажности среды в пекарной камере увеличивается конденсация паров на поверхности теста и, следовательно, ускоряется его прогревание за счет большей доли теплоты конденсации.

Тестовые заготовки с большей массой и толщиной при прочих равных условиях прогреваются сравнительно медленно. Тесто с высокой влажностью и пористостью прогревается более интенсивно. Плотная посадка тестовых заготовок на поду замед­ляет их прогревание. С учетом того, что тепло передается выпекаемому тесту в основ­ном радиацией и отчасти конвекцией, способ выпечки хлеба в существующих печах часто называют радиационно-конвективным. При таком способе выпечки заготовка теста прогревается постепенно, начиная с ее поверхности. Изотермические кривые, соединяющие точки с одинаковой температурой, расположены почти параллельно поверхности хлеба. Исследуются и принципиально новые способы выпечки хлеба, при которых вся масса теста прогревается одновременно и равномерно. Такое про­гревание теста происходит при электроконтактном способе выпечки и выпечке при помощи токов высокой частоты.

В первом случае через массу теста пропускается обычный переменный ток промыш­ленной частоты. При прохождении тока в тесте выделяется тепло, количество которого прямо пропорционально силе тока, сопротивлению теста и времени прохождения тока через тестовую заготовку. Сущность прогревания теста-хлеба токами высокой частоты состоит в том, что ток, проходя через тестовую заготовку, вызывает энергичное трение и колебание молекул, вследствие чего выделяется тепло. Подобные способы прогрева­ния теста ускоряют его выпечку в несколько раз, однако они пока не имеют промыш­ленного значения по ряду технологических и экономических причин.

Хлеб, выпеченный контактным способом или при помощи токов высокой частоты, не имеет корок, вкусовые и ароматические свойства его снижаются. Выпечка хлеба токами высокой частоты и электроконтактным способом обходится дорого. Для ин­тенсификации прогревания теста во время выпечки значительное применение могут найти инфракрасные лучи — длинноволновые тепловые лучи, лежащие за красной видимой частью спектра. Инфракрасные лучи в отличие от других лучей способны проникать вглубь материала на 3...9 мм; это свойство лучей предотвращает подгора­ние поверхности изделия и в то же время способствует быстрому прогреванию теста. Продолжительность выпечки хлеба с применением инфракрасных излучателей со­кращается на 25...30%. Печи с инфракрасными излучателями (беспламенные газовые горелки с керамическими насадками или электрические лампы мощностью 500 Вт с внутренней зеркальной поверхностью) начинают применять для выпечки хлебных и мучных кондитерских изделий.

При обычном способе прогревания теста-хлеба в существующих печах температура и влажность отдельных слоев его изменяется неодинаково (рис. 4.16).

Изменение температуры и влажности теста-хлеба при выпечке характеризуется со­стоянием трех его слоев: поверхностного, подкоркового и центрального (средней ча­сти куска). Температура теста, посаженного в печь (30°С), намного ниже температуры пекарной камеры (230...260°С), вследствие чего в первые минуты выпечки на поверх­ности куска теста конденсируются водяные пары, что приводит к некоторому повы­шению влажности и массы теста (на 1,3%).

Температура поверхност­ного слоя куска теста в на­чале выпечки быстро по­вышается; как только она достигнет 10СГС, из этого слоя начинает интенсивно испаряться влага, верхний слой теста превращается в твердую, почти полностью обезвоженную корку. По­сле обезвоживания темпе­ратура корки повышается до 160... 180°С, больше она не нагревается, так как тем­пература граничащего с ней подкоркового слоя не пре­вышает 100°С. Скорость об­разования корки зависит от исходной влажности верх­него слоя теста, а также от температуры и влажности паровоздушной среды пекарной камеры. Чем выше влажность паровоздушной среды и чем ниже ее темпе­ратура, тем позже образуется на изделии твердая корка.

При обезвоживании корки влага, содержащаяся в ней, частично испаряется в окру­жающую среду, а частично перемешается внутрь куска теста вследствие различия в температуре (температурного градиента) между коркой и мякишем. Для перемеще­ния влаги в любом влажном нагреваемом материале существуют два стимула: разность температур на различных участках объекта и разность в концентрации влаги. Влага перемещается от более нагретых участков материала к более холодным (тепловое пе­ремещение) и от более влажных — к более сухим (концентрационное перемещение влаги). Под коркой образуется зона испарения, постепенно углубляющаяся в мякиш по мере утолщения корки. Температура в зоне испарения, достигнув 100°С, более не изменяется. Часть водяных паров из зоны испарения проходит через корку и испа­ряется, однако вследствие значительного сопротивления плотной корки прохожде­нию пара часть паров переходит в центральные слои мякиша и в нем конденсируется. Влажность всего мякиша горячего хлеба за счет теплового перемещения влаги повы­шается по сравнению с исходной влажностью теста на 1,5...2,5%.

Влажность центральных слоев мякиша нарастает сравнительно медленно и дости­гает меньшего значения, чем влажность промежуточных слоев. Температура в центре мякиша повышается к концу выпечки до 94...97°С. Такая температура, как правило, соответствует окончанию процессов, превращающих тесто в готовый хлеб, поэтому температура в центре мякиша является наиболее объективным показателем готовно­сти хлеба.