Процессы при созревании теста. Виды брожения.

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.

Состояние белковых веществ значительно изменяется под действием кислот, спирта, ферментов, активаторов протеолиза, вла­ги, улучшителей и др. Один из наиболее важных факторов—на­личие кислот, которые интенсифиц. как набухание, так и пептизацию белковых веществ. Под действием кислот и спирта увеличивается гидрофильность коллоидов теста. Набухание бел­ков теста может происходить с различной интенсивностью в зави­симости от «силы» муки. В тесте из «сильной» муки этот процесс протекает медленно, белки набухают ограниченно и к концу бро­жения практически прекращают набухать. Обминка теста из «сильной» муки способствует ускорению процессов набухания белков и улучшению физических свойств теста. В тесте из «слабой» муки белки теста структурно малопрочны, да к тому же они ослаблены протеолизом, поэтому набухание белков в таком тесте происходит очень быстро. Белки набухают неограниченно и частично пептизируются. Это приводит к быстрому увеличению доли жидкой фазы в тесте и к разжижению теста, что ухудшает его физические свойства.

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:

С₆Н_|2О₆ -> 2С₂Н₅ОН + 2СО₂ + О₂.

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.