Коллоидные процессы, протекающие в выпекаемой тестовой заготовке

Коллоидные процессы, протекающие в ВТЗ при ее прогревании, очень существенны, так как именно они и обусловливают переход теста в мякиш хлеба.

Изменение температуры теста резко влияет на ход коллоидных процессов, происходящих в нем. Клейковина теста, по данным А. Г. Кульмана, имеет максимум набухаемости примерно при 30 °С. Дальнейшее повышение температуры ведет к снижению ее способности набухать. Примерно при 60-70 °С белковые вещества теста (его клейко­вина) денатурируются и свертываются, освобождая при этом воду, по­глощенную при набухании.

Крахмал муки по мере повышения температуры набухает все более и более энергично. Особенно интенсивно возрастает набухание при 40-60 °С. В этом же температурном интервале начинается и клейстери-зация крахмала, сопровождающаяся его набуханием.

Однако процесс клейстеризации очень сложен. В. И. Назаров па основании анализа существующих представлений о процессе клейсте-

ризации и своих экспериментов пришел к выводу, что нельзя отождест­влять клейстеризацшо с набуханием. Если бы клейстеризация крахма­ла ограничивалась только набуханием, то тепловой эффект процесса клейстеризации был бы положительным. Однако, как показали иссле­дования теплового эффекта клейстеризации, проведенные В. И. Наза­ровым с помощью регистрирующего пирометра Курнакова, клейстери­зация крахмала происходит с явно выраженным эндотермическим эф­фектом, который, по Назарову, объясняется затратой тепла на разрушение внутренней мицеллярной структуры крахмального зерна и разделение более крупных мицеллярных агрегатов на отдельные со­ставляющие их мицеллы или менее крупные группы мицелл.

Следствием этого является повышение осмотического давления внутри крахмального зерна, а вызываемый этим давлением интенсив­ный приток воды внутрь зерна приводит к разрыву оболочки крахмаль­ного зерна и полному ее разрушению.

В 1939 г. были сделаны подсчеты эндотермического эффекта процесса клейсте­ризации с учетом затрат тепла на плавление кристаллической части зерна крахмала и на его разрушение, а также количества тепла, выделившегося в результате процес­са гидратации.

Чисто эндотермический эффект процесса клейстеризации 1 г сухого крахмала по этим подсчетам составляет 154 Дж. Использовать эту цифру для подсчета эндо­термического эффекта клейстеризации крахмала в хлебе при выпечке не представ­ляется возможным, так как в тесте не имеется того количества воды (примерно вдвое — втрое большего по сравнению с количеством крахмала), которое необходи­мо для полной клейстеризации крахмала.

Рентгенографические исследования изменений крахмала хлеба в процессе его выпечки и черствения, проводившиеся Катцем, четко по­казывают, что крахмал, клейстеризоваиный в присутствии двойного и более количества воды, дает рентгеноснектр, типичный для аморф­ных веществ.

Крахмал же хлеба, клейстеризованный при ограниченном количе­стве воды, дает реитгеносиектр кристаллического состояния, хотя и не­сколько отличный от рештепоспектра кристаллического состояния крахмала муки. Это также было подтверждено микроскопическим ис­следованием хлеба.

Изучение микроструктуры хлеба с использованием методов мик­рофотографии также подтвердило, что зерна крахмала остаются в хлебе в нолуоклейстеризованиом состоянии, сохраняя частично свою крис­таллическую структуру.

В температурном интервале 50-70 "С одновременно протекают процессы термической коагуляции белков и клейстеризации крахмала.

 

Основная часть воды, впитанной белками теста при их набухании, переходит к клей-стеризующемуся крахмалу.

Не менее важно и то, что процессы

клейстеризации крахмала и коагуляции

белков обусловливают переход теста ВТЗ

¹ в состояние мякиша, резко изменяя при

'этом реологические свойства теста и как

бы фиксируя пористую структуру теста,

которую оно имело к этому моменту.

40 50 60 70 Температура, °С

Переход теста в мякиш происходит не одновременно по всей массе ВТЗ, а начи­нается с поверхностных ее слоев и по мере

Рис. 38. Изменение консистсн-прогревапия распространяется по направ- _{ции тсста1} определяемой на фа-

лению к центру. Если в середине процесса ринографс, в зависимости ог выпечки вынем ВТЗ из печи и разрежем ее, температуры то увидим, что в центральной части сохра­нилось еще не изменившееся тесто, окруженное слоем уже образовав­шегося мякиша. Границей между мякишем и тестом в пшеничной ВТЗ будет изотермическая поверхность, температура которой равна при­мерно 69 °С.

Изменение реологических свойств теста в температурном интерва­ле 30-80°С было изучено и при помощи фаринографа. Кривая па рис. 38 характеризует зависимость консистенции теста (выражаемой в условных единицах фарипографа) от его температуры.

Как видно из этого графика, консистенция теста но мере повыше­ния температуры его сначала (в результате физических и ферментатив­ных процессов) резко падает, достигая минимума около 57 °С. Дальней­шее нагревание в интервале 60-70 °С вызывает резкое изменение кон­систенции теста вследствие клейстеризации крахмала и коагуляции белков, приводящих тесто в состояние мякиша.

Не следует, однако, думать, что прогревание теста до 69 °С уже обеспечивает образование мякиша вполне пормалыюго качества. Если мякиш при выпечке прогрет только до 69°С, то он будет замипаться при легком надавливании и будет сыроватым на ощупь. Причина этого за­ключается в том, что клейстеризация крахмала (первая ее стадия) в условиях недостаточности влаги, которая наблюдается в хлебе, про­должается при значительно более высокой температуре (100 °С).

Исходя из этого для получения хлеба с сухим и эластичным мяки­шем падо, чтобы мякиш хлеба (либо во время выпечки, либо, как будет показано далее, после выемки хлеба из печи) был прогрет до температу­ры 92-98 °С.

О 10 20 30 х выпечки, мин

О 10 20 30 х выпечки, мин

О 10 20 30 х выпечки, мин

Рис. 39. Изменение показателей гидрофильных свойств ВТЗ в процессе выпечки' 1 — периферическая зона ВТЗ; 2 —- центральная зона ВТЗ

А. Г. Кульман в работах, посвященных коллоидной характеристике процесса выпечки, показал, что гидрофильные свойства коллоидов ВТЗ в процессе выпечки резко изменяются по мере прогревания.

На рис. 39 приведены графики, построенные но данным работы Ку­льмана, свидетельствующие о резком увеличении в процессе выпечки гидрофилыюсти коллоидов ВТЗ. Резко возросла способность мякиша хлеба связывать воду, набухать и в известной части переходить в рас­твор.

Как и следовало ожидать, кривые изменения этих показателей в процессы выпечки как по конфигурации, так и по соотношению кри­вых для периферических и центральных слоев мякиша очень близки к температурным кривым прогрева мякиша. Это лишний раз подчерки­вает, что именно прогрев ВТЗ является первопричиной всех происхо­дящих в пей при выпечке изменений.