При созревании пшеничного теста протекают процессы

Обновлено: 15.09.2024

Физико-химические процессы.Сущность созревания теста—оптимальное изменение физических свойств теста, а также накопление в нем определенного количества водорастворимых веществ (аминокислот, Сахаров и др.), ароматических и вкусовых веществ (спиртов, кислот, альдегидов).

Биологический способ разрыхления: дрожж. сбраживают сахар с образованием этанола и диоксида углерода. СО₂ придает ему пористую структуру,тесто увеличивается в объеме в среднем в 1.5-2раза. Последующее слипание этих пленок при обминке теста и механических операциях его разделки способствует образованию в тесте структурного пространственно-губчатого каркаса, благодаря которому тесто обладает формо- и газоудерживающей способностью при окончательной расстойке и выпечке.

Интенсивность протекания физических процессов зависит от температуры. При брожении теста его температура повышается на 1—2°С.

Масса теста к концу брожения уменьшается на 2—3 % (традиционные технологии). Это происходит за счет затрат сухого вещества теста, из которого при спиртовом брожении образуются этанол и диоксид углерода, последний при обминках и разделке теста почти полностью удаляется. В процессе брожения происходит увеличение кислотности опары и теста, вызванное накоплением продуктов, имеющих кислую реакцию. Титруемая К опары и теста возрастает, а рН с 6 до 5.

Увеличение кислотности опары и теста в процессе брожения происходит в основном в результате образования и накопления ряда кислот.В выброженном тесте присутствуют молочная, уксусная, янтарная, яблочная, муравьиная, винная, лимонная и некоторые другие органические кислоты. Чем выше Т опары или теста, тем быстрее идет нарастание в них кислотности.

Процессы набухания и пептизации белковых веществ теста ускоряются при повышении его К. К теста влияет и на действие в нем ферментов.

Для улучшения свойств теста, качества хлеба, структуры пористости мякиша в период брожения осуществляют кратковременный (1-3 мин) проместеста-обминку.Пшеничное тесто обычно подвергают одной-двум обминкам. Количество и длительность обминок зависит от ряда факторов:чем сильнее мука, тем больше должно быть число и длительность обминок, чем слабее - тем меньше;чем больше длительность брожения теста, тем больше должно быть число обминок;чем больше выход муки, тем меньше число обминок должноприменяться.

Коллоидные процессы. В тесте после замеса продолжается интенсивное набухание коллоидов, набухание и пептизация белковых веществ муки.

Температура теста влияет на свойства клейковины и теста. При повышении температуры теста от 25 до 35 °С снижается упругость клейковины и увеличиваются ее растяжимость и расплываемость, ухудшаются свойства теста - снижается начальная и конечная (после брожения) консистенция, увеличивается степень его разжижения в процессе брожения.

Под действием кислот снижается масса отмываемой из теста клейковины, возрастает количество водорастворимого азота.

На клейковину муки свободные жирные кислоты муки оказывают сильное укрепляющее действие. С уменьшением длины углеродной цепочки жирных кислот и увеличением степени их непредельности укрепляющее действие на клейковину усиливается.

Микробиологические процессы. Спиртовое брожение.Осуществ. дрожжами Saccharomycescerevisiae и дрожжеподобными микроорганизмами, а также некоторыми микромицетами. В технологии хлеба этот сложный процесс протекает в несколько стадий, под воздействием Saccharomycescerevisiae при участии ферментов.

Суммарная реакция спиртового брожения имеет вид:

Брожение начинается уже при замесе теста. В первые 1—1,5 ч дрожжи сбраживают собственные сахара муки — глюкозу, фруктозу; пентозы не сбраживаются. Легче всего дрожжи сбраживают глюкозу и фруктозу, значительно труднее — маннозуи особенно галактозу. Сахароза и мальтоза сбраживаются только после предварительного гидролиза до гексоз.

Сбраживание мальтозы начинается, только после лаг-периода(некоторого времени). Таков характер спиртового брожения в безопарном тесте.

При опарном способе приготовления теста дрожжевые клетки начинают свою жизнедеятельность в опаре — полуфабрикате, в котором сбраживаемыми сахарами служат собственные сахара муки и образующаяся мальтоза.

Дрожжи сбраживают весьма высокие концентрации сахара, достигающие 60 %, и накапливают в среде 10—15% этанола.Интенсивность спиртового брожения зависит от количества дрожжей и их бродильной активности, температуры, рецептуры, влажности теста, степени обработки теста, дозировки и вида улучшителей. Так, с повышением температуры с 26 до 35 °С интенсивность газообразования возрастает в 2 раза. Интенсивный замес теста ускоряет брожение на 20—60 %.

При брожении теста происходит размножение дрожжевых клеток.На интенсивность размножения дрожжей влияют исходное количество дрожжей, консистенция полуфабриката, его температура, массовая доля влаги и содержание питательных веществ, необходимых клетке.

Молочнокислое брожение.Молочнокислое брожение вызывают МКБLactobacillus и Lactococcus. Они представляют собой факультативные анаэробы.

Гомоферментативные бактерии образуют только молочную кислоту. Некоторые бактерии образуют ее не менее 90 % от количества всех продуктов брожения. Гетероферментативные кроме молочной кислоты образуют уксусную кислоту, этанол и диоксид углерода.

В пшеничных полуфабрикатах хлебопекарного производства наиболее активны мезофильныеМКБ с температурой их действия 30—37 °С.

Молочнокислое брожение особенно интенсивно протекает в тесте из ржаной муки. При созревании ржаного теста основным видом брожения является молочнокислое, при котором накапливается как молочная, так и уксусная кислоты. Благодаря тому, что в ржаной закваске наряду с молочнокислыми бактериями присутствуют и дрожжевые клетки, в ржаном тесте протекает также и спиртовое брожение.

На интенсивность молочнокислого брожения влияют температура и влажность полуфабрикатов, дозировка закваски или других продуктов, содержащих МКБ, состав кислотообразующей микрофлоры, интенсивность замеса теста.

В пшеничное тесто молочнокислые бактерии попадают с мукой, дрожжами, молочной сывороткой и др. Активная кислотность (рН) пшеничного теста в конце брожения равна 4,8—5,6 (у ржаного — 3,5—4,5). В пшеничном тесте доля молочной кислоты составляет около 70 %, а летучих кислот (уксусная, муравьиная и пропионовая) — 30 % от общего количества кислот. В результате брожения в небольшом количестве образуются и другие кислоты: масляная, валериановая, яблочная, винная. Летучие кислоты наряду с другими соединениями формируют аромат хлеба и его вкус.

В ржаном тесте доля молочной кислоты составляет 60, а летучих — около 40 %, так как более интенсивно идет гетероферментативное брожение. При низком содержании летучих кислот хлеб кажется пресным, при повышенном — кислым.

Биохимические процессы. Существенная роль отводится взаимодействию ферментов муки, дрожжей и других микроорганизмов, продуктов спиртового и молочнокислого брожения с основными компонентами муки (белки, углеводы и др.), обусловливающему в конечном итоге созревание теста.

Спиртовое и молочнокислое брожение являются результатом многих сложных химических и биохимических превращений, протекающих под действием ферментов муки, дрожжевых клеток и молочнокислых бактерий.

Крахмал при брожении теста частично осахаривается, превращаясь под действием β-амилазы муки в мальтозу. Мальтоза а-глюкозидазой дрожжей гидролизуется на две молекулы глюкозы. Глюкоза зимазным комплексом дрожжей превращается в этанол и диоксид углерода. Высокомолекулярные пентозаны под действием соответствующих ферментов муки также подвергаются гидролизу.

Белковые вещества частично гидролизуются под действием протеолитических ферментов муки, дрожжевых клеток и молочнокислых бактерий. Протеолиз в тесте из муки нормального качества идет медленно, и в основном изменяется структура белковой молекулы. Гидролиз белков до аминокислот практически не происходит. Протеолиз в тесте необходим также для обеспечения реакции меланоидинообразования. Дезагрегация белков, в том числе клейковинных, такой муки приводит к их неограниченному набуханию и пептизации. Доля жидкой фазы в объеме теста увеличивается, в результате чего тесто разжижается и механическая его разделка и формование чрезвычайно затрудняются. Тестовые заготовки из такого теста расплываются.В этих случаях необходимо применять ингибиторы протеолитических ферментов, в качестве которых используют улучшители окислительного действия и специальные технологические приемы. Определенную роль в ингибировании протеаз играет пищевая поваренная соль.

Липиды претерпевают превращения из-за ферментативногогидролиза липазами и окисления продуктовгидролиза липоксигеназой в присутствии кислорода воздуха. Глубина, интенсивностьэтих процессов зависят от химического состава липидов, рецептурных компонентов, массовой доли влаги, активности ферментов, наличия кислорода воздуха и др.

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

В производственной практике под стадией брожения понимают период с момента окончания замеса до начала деления теста на куски.

Совокупность процессов, приводящих тесто в результате брожения и обминок в состояние, оптимальное для разделки и выпечки, объединяют общим понятием созревание теста.

Цель стадии брожения – накопление веществ, обусловливающих характерный вкус и аромат хлеба, формирование свойств теста, обеспечивающих интенсивное газообразование и хорошую формо- и газоудерживающую способности теста при разделке и выпечке.

Готовое к разделке тесто должно удовлетворять следующим требованиям:

в тесте должны накапливаться в необходимых количествах вещества, обусловливающие специфический вкус и аромат хлеба;
реологические свойства теста должны быть оптимальными для деления его на куски, формования, для удержания тестом газа и сохранения формы изделия при окончательной расстойке и выпечке;
газообразование в сформованных кусках теста к началу процесса расстойки должно происходить с достаточной интенсивностью;
в тесте должно быть достаточное количество несброженных сахаров и продуктов гидролитического распада белков, необходимых для нормального протекания реакции меланоидинообразования и получения характерной окраски корки хлеба.

На хлебопекарных предприятиях для объективной оценки готовности теста к разделке определяют титруемую кислотность теста. Кислотность теста в конце брожении указывают в технологических инструкциях и производственных рецептурах изделий. Конечная кислотность теста обычно на 0,5-1,0 град. больше кислотности мякиша изделия. Предельно допустимая величина кислотности мякиша регламентируется стандартом или техническими условиями на хлебобулочное изделие.

Процессы, протекающие на стадии брожения

Наибольшее влияние на созревание и формирование свойств теста оказывают процессы размножения дрожжей, спиртовое и молочнокислое брожение, коллоидные процессы и ферментативный гидролиз биополимеров муки – белков и крахмала.

Под действием дрожжей в тесте протекает спиртовое брожение – анаэробное расщепление сахаров до этилового спирта и углекислого газа. Дрожжи сбраживают собственные сахара муки и сахара, образующиеся при гидролизе крахмала. Сначала сбраживается глюкоза, затем фруктоза, мальтоза, сахароза. При перестраивании ферментативного аппарата дрожжей на сбраживание мальтозы скорость газообразования в тесте несколько снижается.

Собственные сахара муки быстро сбраживаются дрожжами. В это же время из крахмала муки под действием ее амилаз непрерывно образуется мальтоза. Таким образом, происходит непрерывное потребление сахаров на процесс брожения и одновременно непрерывное пополнение их количества мальтозой, образующейся в результате амилолиза крахмала. К концу брожения тесто должно содержать количество сбраживаемых сахаров, достаточное для интенсивного брожения в тестовых заготовках при расстойке и для образования нормальной окраски корки хлеба при выпечке. Главную роль в обеспечении дрожжей сахарами на стадии брожения теста играет способностью амилолитических ферментов муки гидролизовать крахмал до мальтозы.

Образующийся при брожении диоксид углерода разрыхляет тесто и позволяет получать хлеб высокого объема и с хорошо развитой пористостью. При спиртовом брожении образуются побочные продукты, участвующие в формировании вкуса и аромата хлеба.

Молочнокислое брожение вызывается молочнокислыми бактериями, которые попадают в тесто в составе закваски, вместе с прессоваными дрожжами и с мукой. В результате накопления продуктов жизнедеятельности дрожжей и молочнокислых бактерий происходит повышение кислотности теста.

Увеличение кислотности теста и накопление спирта интенсифицирует набухание белков. Диоксид углерода, выделяющийся при брожении, приводит к разрыхлению теста и увеличению его объема. Белковые клетки при этом растягиваются, удерживая газ. Пленки клейковинных белков приобретают свойства, обусловливающие формо- и газоудерживающую способность теста.

Факторы, влияющие на брожение (созревание) теста

Вода оказывает влияние на весь сложный комплекс процессов в тесте и других полуфабрикатов. Чем больше воды в тесте, тем интенсивнее протекают процессы набухания и пептизации белков, тем больше в нем жидкой фазы и тем скорее происходит его разжижение. Увеличение количества воды в тесте ускоряет действие ферментов в тесте. Количество воды в тесте влияет на жизнедеятельность микроорганизмов, на интенсивность брожения и скорость размножения дрожжей. При производстве хлеба количество воды, вносимой при замесе теста, оставляет около 60 кг на 100 кг пшеничной муки. Влажность теста на 1-1,5 % выше влажности мякиша хлеба, регламентируемой нормативно-технической документацией на изделия.

Хлебопекарные дрожжи применяются при приготовлении пшеничного теста в количестве от 0,5 до 3 % от массы муки в зависимости от ряда факторов. Для ускорения процессов приготовления теста вносят до 6 % дрожжей. Чем меньше подъемная сила дрожжей, тем большее количество их следует вносить при замесе теста. Чем короче процесс приготовления теста, тем больше дозировка дрожжей.

Жиры вносят в тесто в количестве до 20-30% к массе муки. Добавление в тесто небольших количеств (порядка 0,5%) жира, мало сказывается на энергетической ценности, вкусе и аромате хлеба, но существенно влияет на свойства теста, на его состояние при прохождении через тесторазделочное оборудование, при расстойке и особенно в первом периоде процесса выпечки. Внесение в тесто жиров, особенно находящихся в жидком состоянии, делает тесто несколько более жидким по консистенции. В то же время липкость теста уменьшается и тесто с добавками жира лучше проходит через рабочие органы тесторазделочного оборудования. Внесение значительных количеств жира (10 % и более к массе муки) заметно снижает бродильную, активность дрожжей и интенсивность газообразования в тесте. Находящийся в теста жир, обволакивая дрожжевые клетки, препятствует поступлению в клетки питательных веществ и выведению из клеток продуктов жизнедеятельности. Расстойка тестовых заготовок со значительными добавками жира идет существенно медленнее.

Сахар вносят в тесто в количестве до 30% к массе муки. На спиртовое брожение и газообразование в тесте добавление относительно небольших (до 10% к массе муки) количеств сахара влияет стимулирующе. Это объясняется тем, что сахар в тесте быстро инвертируется с образованием глюкозы и фруктозы, легко сбраживаемых дрожжевыми клетками. Добавление больших количеств (более 10%) сахара уже резко снижает газообразование или даже практически приостанавливает его (при добавках 40-50% сахара). Связано это с тем, что сахара увеличивает осмотическое давление в жидкой фазе теста и вызывает плазмолиз дрожжевых клеток. В этом отношении действие сахара аналогично действию соли. На набухшие белки клейковинного каркаса в тесте сахар оказывает дегидратирующее действие. Вследствие этого по консистенции тесто с сахаром после его замеса несколько более жидкое по сравнению с тестом без сахара.

Температура является одним из основных факторов, с помощью которых регулируют ход технологического процесса приготовления теста. Приготовление пшеничной опары и теста на производстве обычно проводят при температуре 26-32 °С. Оптимальная температура размножения хлебопекарных дрожжей около 25 °С, в то время как оптимальная температура спиртового брожения — около 35 °С. Чем выше температура опары или теста (в пределах до 35-40 °С), тем более благоприятны температурные условия для жизнедеятельности кислотообразующих бактерий теста. Поэтому повышение температуры опары или теста обычно влечет за собой нарастание в них кислотности. Повышение температуры ослабляет тесто. Объясняется это тем, что при повышении температуры теста увеличивается скорость процессов набухания и пептизации белков муки. Повышается также активность ферментов теста.

Зимазный комплекс ферментов дрожжей обеспечивает превращение моносахаридов в спирт и углекислый газ.

При этом молекула сахара гексозы превращается в две молекулы этилового спирта и две молекулы углекислого газа. Применяемые в хлебопечении дрожжи могут сбраживать все основные сахара теста - глюкозу, фруктозу, сахарозу и мальтозу.

Глюкоза и фруктоза сбраживаются непосредственно. Сахароза предварительно превращается сахаразой в глюкозу и фруктозу. В тесте с дрожжами скорость этого превращения сахарозы очень велика: уже через несколько минут после замеса теста вся содержащаяся в нем сахароза (даже при добавлении ее в тесто в количестве 7.5% от массы муки) превращается в глюкозу и фруктозу. Молекула мальтозы также может разлагаться в тесте мальтазой дрожжей на две молекулы глюкозы.

В тесте (или опаре) дрожжами могут сбраживаться: собственные сахара муки, мальтоза, образующаяся в тесте из крахмала в результате действия на него амилолитических ферментов, и сахар, вносимый в тесто.

Размножение дрожжей

В процессе брожения происходит размножение дрожжей. Причем, чем меньше исходное содержание дрожжей в тесте, тем в большей мере происходит их размножение (в пределах 30-90%). Размножение дрожжевых клеток может быть ускорено обогащением питательной среды витаминами и отдельными минеральными солями, например хлористым аммонием и сернокислым кальцием.

Изменение кислотности теста. В процессе брожения происходит увеличение кислотности опары и теста, вызванное накоплением продуктов имеющих кислую реакцию. Титруемая кислотность опары и теста возрастает, а рН сдвигается в сторону более кислой реакции среды. Численное значение рН пшеничного теста из сортовой муки за время брожения изменяется с 6 до 5.

Увеличение кислотной опары и теста происходит в основном в результате образования и накопления ряда кислот.

В выброженном тесте присутствуют молочная, уксусная, янтарная, яблочная и другие кислоты. При приготовлении теста на прессованных дрожжах нарастание кислотности на 2/3 обусловлена накоплением в тесте молочной кислоты. Значительную роль играет и накопление уксусной кислоты. На долю остальных кислот падает обычно менее 10% кислотности теста.

Коллоидные и физические процессы, происходящие при созревании теста.

Коллоидные процессы, происходящие при замесе и образовании теста, не завершаются к моменту окончания замеса, а продолжаются и во время последующего брожения теста. Только адсорбционное связывание влаги белками, крахмалом и отрубянистыми частицами муки можно считать в основном завершенным при замесе теста. Однако и этот процесс в известной мере продолжается при брожении теста. При брожении теста продолжают интенсивно развиваться процессы набухания коллоидов, в том числе неограниченное набухание и пептизация белков теста из слизей муки.

Ограниченное набухание белков теста, продолжающееся при его брожении, уменьшает в нем количество жидкой фазы, улучшая тем самым его структурно-механические свойства. Неограниченное набухание и пептизация, наоборот, увеличивают переход веществ в жидкую фазу теста, ухудшая его структурно-механические свойства.

В процессе брожения теста (или опары) происходит увеличение его объема, вызванное разрыхлением пузырьками диоксида углерода, накапливающегося в результате спиртового брожения. Само по себе это разрыхление кажется бесполезным, так как основная часть диоксида углерода будет вытеснена из теста при обминке, последующем деление на куски и формование, однако известную пользу оно все же дает. Вследствие увеличения теста в объеме при его брожении происходит дальнейшее как бы вытягивание и растягивание клейковинных пленок из набухших частиц муки.

Последующее слипание этих пленок при обминке теста и механических операциях его разделки обеспечивает создание в тесте структурного губчатого белкового каркаса, обусловливающего формо и газоудерживающую способность теста в решающих стадиях технологического процесса - при окончательной расстойке и выпечке. В результате этого мякиш хлеба приобретает мелкую, тонкостенную и равномерную пористость, характерную для хорошего пшеничного хлеба.

Температура теста и опары в процессе брожения обычно увеличивается на 1. 2 оС по сравнению с начальной температурой теста сразу после замеса. Обусловлено это экзотермичностью процесса брожения и некоторым адсорбционным связыванием влаги, продолжающимся при брожении теста.

Биохимические процессы, происходящие при созревании пшеничного теста.

Процессы спиртового и молочно-кислого брожения теста представляют комплекс сложных биохимических процессов, обусловленных взаимодействием комплексов ферментов дрожжей и кислотообразующих бактерий теста и ферментов муки.

При этом из теста в клетки дрожжей и бактерий поступают растворимые продукты, необходимые для их жизнедеятельности (брожения, дыхания, размножения), а из клеток в тесто выделяются основные и побочные продукты брожения.

Наряду с этим вещества, входящие в состав теста, испытывают комплекс превращений, обусловленных действием ферментов муки и продуктов, выделяемых дрожжами и бактериями теста. В результате этого состав и свойства теста непрерывно изменяются.

Углеводно-амилазный комплекс в процессе брожения непрерывно изменяется. Собственные сахара муки быстро сбраживаются дрожами. Из крахмала муки под действием ее амилаз непрерывно образуется мальтоза. С одной стороны происходит образование сахаров, а с другой стороны их потребление дрожжевыми клетками. К концу брожения тесто должно содержать количество сбраживаемых сахаров, достаточное для интенсивного брожения в тестовых заготовках при их расстойке и для нормальной окраски корки пшеничного хлеба.

Белки теста претерпевают при брожении теста не только изменения коллоидного состояния (набухание, пептизация) но и подвергаются протеолизу, который в бродящем тесте происходит интенсивнее, чем в тесте без дрожей. Это объясняют тем, что дрожжи содержат глютатион, способный активизировать действие протеиназ муки.
Чрезмерный интенсивный протеолиз в тесте из слабой, даже и из средней по силе муки может привести к разжижению консистенции теста. Это затрудняет процесс его разделки.

Обминка теста - кратковременный (обычно 1.5-2.5-минутный) повторный промес его с помощью тестомесильной машины - имеет целью улучшение структуры и структурно-механических свойств теста, позволяющие получить хлеб наибольшего объема с мелкой, тонкостенной неравномерной пористостью мякиша. Пшеничное тесто обычно подвергают одной-двум обминкам. Количество и длительность обминок зависят от ряда факторов: чем сильнее мука, тем больше должно быть число и длительность обминок, чем слабее, тем меньше; чем длительное брожение теста, тем больше должно быть число обминок; чем больше выход муки, тем меньшее число обминок. Обминка теста обычно осуществляется при периодическом (порционном) способе приготовления теста. При непрерывных способах приготовления теста практически отсутствует операция обминки.

Определение готовности теста. Готовое к разделке выброженное и созревшее тесто должно обладать свойствами, оптимальными для дальнейших стадий технологического процесса (разделка и выпечка) и получение хлеба наилучшего качества. Пока еще не разработаны достаточно обоснованные критерии и показатели готовности теста к разделке.

Практически готовность теста в основном определяют по его титруемой кислотности с учетом структурно-механических свойств, определяемых органолептически.

Хорошо выброженное и созревшее тесто должно обладать достаточной газообразующей способностью и необходимым количеством несброженных сахаров. Структурно-механические свойства такого теста должны обеспечивать хорошую газо и формоудерживающую способность его.

В тесте должны быть накоплены в минимально необходимом количестве продукты протеолиза, наряду с сахарами, необходимые для нормальной окраски корки хлеба. В нем должны также накоплены в необходимом количестве и оптимальном соотношении основные и побочные продукты спиртового и кислотного брожения, обусловливающие хороший специфический вкус и аромат хлеба.

По этому разработка пригодных для производственного контроля методов определения готовности теста с учетом вышеуказанных показателей весьма трудная задача.

Тесто во время брожения увеличивается в объеме в 1,5—2 раза, имеет выпуклую поверхность и специфический аромат, обладает упругостью и пористостью. Брожение теста (в отличие от опары) должно быть закончено до его опадания. У невыброженного теста вмятина от надавливания выравнивается быстро, у выброженного — медленно, у перебродившего — остаются углубления.

Читайте также: