Замораживание хлебобулочных изделий как современное направление в хлебопечении

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

Белорусский государственный аграрный технический университет

ЗАМОРАЖИВАНИЕ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ - СОВРЕМЕННОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В ХЛЕБОПЕЧЕНИИ

Кандымов А.В.

Минск 2015 г

РЕФЕРАТ

Работа 47 с., 2 таблицы, 7 рисунков, 4 диаграммы, 8 источников.

ЗАМОРАЖИВАНИЕ, ХЛЕБОБУЛОЧНЫЕ ИЗДЕЛИЯ, ОБОРУДОВАНИЕ, РЫНОК.

Объектом исследования явились: 1. существующие технологии процесса замораживания хлебобулочных и кондитерских изделий; 2. европейский, российский, белорусский рынки замороженных хлебобулочных изделий.

Цель работы - 1. на основании аналитического обзора научной литературы рассмотреть технологии шоковой заморозки хлебобулочных изделий; 2. провести анализ ситуации производства замороженных хлебобулочных изделий на некоторых мировых рынках.

Новизна исследований - проведен качественно новый анализ современных технологий замораживания хлебобулочных изделий, проанализирована ситуация по производству и реализации замороженных хлебобулочных изделий на рынках некоторых стран.

В результате проведенной работы выявлены причины недостаточно широкого использования технологий по замораживанию хлебобулочных и кондитерских изделии на российском и белорусском рынках.

В процессе работы были проанализированы многие литературные источники, касающиеся производства функциональных продуктов питания. Полученные результаты представляют интерес для использования на хлебопекарных предприятиях республики Беларусь.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЗАМОРАЖИВАНЫХ ХЛЕБОБУ ЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

2. ТЕХНОЛОГИЯ «ОТЛОЖЕННАЯ ВЫПЕЧКА»

2.1 Технология «Готовое к формованию»

2.2 Технология «Готовое к расстойке»

2.3 Технология «Замедленная расстойка»

2.4 Технология « Блокируемая расстойка»

2.5 Технология «Готовое к выпечке»

2.6 Технология «Частичная выпечка»

2.7 Технология «Выпеченные замороженные изделия»

3. УПАКОВКА И ХРАНЕНИЕ ЗАМОРОЖЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

5. ЕВРОПЕЙСКИЙ РЫНОК ЗАМОРОЖЕННЫХ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

5.1 Рынок стран Евросоюза

5.2 Россия

5.3 Беларусь

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

В Европейских странах предлагать потребителям остывший хлеб уже не модно! Ведь многие рестораны и магазины уже успешно применяют технологию приготовления замороженных хлебобулочных полуфабрикатов.

В 80-х годах 20 века британские ученые доказали, что если температура тела или вещества понижается от +75 до +2 и меньше градусов по Цельсию в течении 90 минут, то такое охлаждение имеет право быть названным «безопасным», то есть все свойства сохраняются до разморозки.

Шоковая заморозка - это способ сохранения продуктов без изменения химического состава и структуры продукта.

Метод основан на свойствах замерзания жидкости, молекулы которой в ходе шоковой заморозки кристаллизуются. Происходит процесс образования кристаллов льда без увеличения объема по отношению к исходному объему жидкости. При обычном замерзании образующиеся кристаллы льда будут иметь больший размер, нежели молекулы воды. Таким образом, замерзшая в продукте влага разрушит структуру продукта из-за большего объема кристаллов льда и при размораживании продукт потеряет форму и многие ценные свойства. При шоковой заморозке образующиеся кристаллы льда получаются одинакового с молекулами воды размера. Структура продукта при этом не разрушается и после размораживания продукция полностью сохраняет свои свойства.

В последние десятилетия в пищевой промышленности интенсивно используются достижения холодильных технологий, позволяющие получать продукты и полуфабрикаты, предназначенные для длительного хранения. В современных условиях проблема производства хлеба с пролонгированным сроком годности приобретает все большее значение, и одним из способов решения этой задачи является замораживание хлебобулочных изделий.

Продажа свежеиспеченных хлебобулочных изделий из замороженных полуфабрикатов способна привлечь в магазин большее количество покупателей. От того, как организован хлебный отдел, зависит лояльность потребителя к торговому заведению в целом. Удобство, простоту использования замороженной выпечки и хлеба многие оценили по достоинству. Готовый продукт обладает не только восхитительным вкусом и ароматом, но и привлекает своей великолепной текстурой и хрустящей корочкой.

Преимущества использования шоковых технологий: 1. очень быстрая окончательная выпечка, иногда простое размораживание; 2. значительное продление сроков хранения изделий; 3. возможность транспортировки скоропортящихся изделий на значительные расстояния в замороженном виде; 4. свежесть продукции за счет разморозки по мере необходимости; 5. возможность быстрого реагирования на резкое повышение

покупательского спроса; 6. простота и надежность изготовления

Сегодня существуют три основных способа заморозки хлебобулочных и кондитерских изделий: 1. заморозка тестовых заготовок; 2. заморозка частично выпеченных изделий (part baked или технология «неполной выпечки»; 3. технология take bake (заморозка готовых изделий).

Шоковая заморозка в ресторанном бизнесе получила название Cook&Chill, тогда как в промышленном производстве ее называют CapKold. Считают, что такая система как Cook&Chill может еще и продлить срок хранения некоторых блюд и, соответственно, сведет к нулю нежелательные затраты. В 1990 году в Великобритании был принят законодательный акт, который требовал реализации только тех продуктов, которые соответствуют стандартам технологии Cook&Chill.

Помимо хлеба и булки шоковой заморозке подвергаются мелкоштучные изделия: ржаные и пшеничные булочки с различными добавками, багеты, пицца, лазанья, сосиски в тесте, лепешки, торты, пироги и т.д.

Потребителями замороженных хлебобулочных и кондитерских изделий являются: 1. сектор HoReCA - кафе, рестораны; 2. сегмент «стрит-фуда» или уличной еды; 3. предприятия общественного питания; 4. индивидуальные потребители.

Разница в производстве обычного и замороженного хлеба состоит: 1. в увеличении издержек на заморозку и хранение продукции (от 15 до 30%); 2. в снижении издержек на возвраты непроданной продукции; 3. в регулировании колебания спроса за счет товарного запаса длительного хранения

1. СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЗАМОРАЖИВАНЫХ ХЛЕБОБУ ЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Замораживание хлеба заключается в полном или частичном превращении в лед влаги, содержащейся в продукте, вследствие отвода тепла при понижении температуры ниже криоскопической. Скорость замораживания зависит от интенсивности теплоотвода. Вначале температура быстро понижается во всех слоях хлеба, так как происходит интенсивная теплоотдача с поверхности. При этом в каждом следующем слое начинается льдообразование, сопровождаемое снижением температуры, в результате граница раздела лед -- вода перемещается к центру мякиша хлеба. Кристаллизация воды в центральных слоях начинается после вымерзания определенного количества воды в предыдущих слоях. Скорость снижения температуры хлебных изделий зависит от скорости превращения воды в лед, т. е. от процесса вымораживания влаги.

Одновременно наблюдается частичное перемещение влаги в центральные слои мякиша, в результате влажность его повышается.

Исследованиями установлено, что вымораживание влаги в поверхностном слое уже через 40 мин составляет более 80 %, а на глубине 1,6 см только начинается льдообразование. В центре хлеба интенсивное вымораживание наблюдается через 100--120 мин после начала замораживания.

Установлено, что для хлеба из пшеничной муки II сорта вымораживание воды начинается при -2,3/-2,5 °С. Эту температуру предлагается считать начальной криоскопической точкой. Льдообразование происходит при понижении температуры до -7,5/-8 0C, после чего прекращается.

Большая часть воды, находящейся в хлебе, вымораживается в интервале температур от -3 до -7 °С, поэтому замораживание в этот период идет с замедленной скоростью. После замерзания воды скорость охлаждения хлеба повышается. Температура мякиша хлеба массой 0,8 кг в течение 4 ч падает с +20 до -20 0C.

Хлебобулочные изделия для замораживания выпекаются до полной готовности или готовности на 95-98%. После охлаждения в естественных условиях до температуры внутри мякиша (30±5)°C производится замораживание в камере шоковой заморозки при температуре минус (35±5)°C. Предварительная заморозка при -35°C позволяет избежать шелушения и получить изделия высокого качества.

При достижении температуры внутри мякиша не выше минус 10°C замороженные хлебобулочные изделия направляются на хранение в холодильную камеру при температуре минус (18±2)°C.

Продолжительность и параметры замораживания хлеба

Срок сохранения свежести замораживаемых изделий в значительной мере определяется режимом замораживания.

Исследованиями установлено, что изделия черствеют наиболее быстро в интервале температур от +21 до -7 °С. Поэтому преодоление данного диапазона температур в минимально короткое время дает возможность лучше сохранить свежесть хлеба. В этой связи быстрое замораживание хлебобулочных изделий имеет большие преимущества по сравнению с медленным. Качество изделий при быстром замораживании после оттаивания выше, чем при медленном.

В настоящее время распространен метод замораживания при температурах от -18 до -40 °C.

Криогенное замораживание позволяет значительно ускорить этот процесс, а следовательно, и замедлить черствение изделий.

На скорость замораживания хлеба влияет температура самого продукта, а также температура и скорость воздуха.

Продолжительность замораживания изделий зависит от их массы, рецептуры, а также температуры и скорости воздуха.

Хлеб большой массы может быть заморожен при температуре --18 °C за 3--4 ч, а мелкоштучные булочные изделия до той же температуры за 1--3 ч.

Исследованиями, проведенными в ГДР, показано, что при замораживании хлебобулочных изделий при температуре -30 °C и скорости воздуха от 3 до 4 м/с необходимая температура достигается для булочек за 44 мин, для хлеба за 103 мин.

Упакованные изделия замораживаются в течение более длительного времени по сравнению с неупакованными.

Для сохранения качества хлебных изделий максимальная продолжительность их замораживания не должна превышать 3--5 ч.

Замораживание хлебобулочных изделий криогенным способом позволяет значительно снизить продолжительность этого процесса. Хлебобулочные изделия замораживаются при этом способе в течение 2--8 мин.

Замораживание хлебобулочных изделий принято осуществлять после их охлаждения до определенной температуры. Хлебобулочные изделия, замороженные без охлаждения после выхода из печи, отличаются лучшим качеством мякиша, который после размораживания получается более мягким, чем у продукта, замороженного уже в остывшем состоянии. Однако замораживать изделия с температурой мякиша выше 40 °C. считается нецелесообразным в связи с большим расходом холода.

Замораживание изделий рекомендуется проводить до температуры ниже -7 °С, при которой прекращается процесс ретроградации крахмала.

В США хлебобулочные изделия замораживают при температуре воздуха -28,0 °C и его скорости 3,0 м/с. Булочки и хлеб при этом замораживаются в течение соответственно 1--1,5 и 2,75--3 ч.

В России для сохранения свежести мелкоштучных изделий на хлебозаводах Санкт-Петербурга применяют их замораживание при температурах -18-23 °C и относительной влажности воздуха 95--97 %.

В Беларуси хлебобулочные изделия замораживают при температуре - 25- 30 о С в течение 3 часов.

Скорость замораживания изделий зависит от скорости воздуха в морозильных камерах. Проведение замораживания булочных изделий при различной скорости воздуха и при температуре -18 °C показывает, что при скорости воздуха 0,8 м/с продолжительность замораживания сокращается па 8 %, при -2,5 м/с на 23 % по сравнению с замораживанием продукта без циркуляции воздуха, т. е. увеличение скорости воздуха способствует сокращению периода прохождения критического диапазона температур, а следовательно, снижению вероятности получения более черствой продукции.

В связи с тем что наибольшее изменение показателей качества изделий происходит в период замораживания, следует применять их быстрое замораживание при температуре -25/-30 °C и интенсивную циркуляцию воздуха в морозильной камере.

Способы замораживания хлеба

Замораживание хлеба может проводиться различными способами. Условно их разделяют на медленный, быстрый и сверхбыстрый, или глубокий методы замораживания.

Медленное замораживание проводится при температуре до -24 °C и естественной циркуляции воздуха, быстрое - при температуре ниже -24 °C и с усиленной циркуляцией воздуха; сверхбыстрое, или глубокое, замораживание хлеба проводится в среде азота при температуре около -195 °С.

В основном замораживание осуществляется двумя первыми способами.

Медленное и быстрое замораживание различаются по скорости превращения влаги в лед, сопровождаемой тепловыделением и изменением основных теплофизических свойств продукта, и по структуре кристаллов, образующихся в продукте.

При медленном замораживании внутренние слои изделия продолжительное время не замерзают и находятся при криоскопической температуре, что показывает на рис. 40, а горизонтальный участок кривой. При быстром замораживании такого участка не наблюдается. Медленное замораживание продукта сопровождается перераспределением влаги с образованием в межклеточных пространствах крупных кристаллов льда, а при быстром замораживании в условиях интенсивного отвода тепла кристаллы льда образуются в местах естественного распределения влаги, что приводит к образованию мелкокристаллической структуры с большим количеством очень мелких кристаллов льда, которые равномерно распределяются в продукте. Поэтому считается, что повышение скорости замораживания способствует образованию более мелких кристаллов льда, а следовательно, и меньшему нарушению структуры изделий (рисунок 1,2).

Рисунок 1. Понижение температуры Рисунок 2. Распределение изделий при замораживании: кристаллов льда в хлебе в

а - медленное, в зависимости от скорости

б - быстрое замораживания:

а - медленное

б - быстрое

Метод замораживания при глубоком охлаждении осуществляется с помощью криогенных хладагентов. При таком способе продукт замораживается в зависимости от его свойств при непосредственном контакте с холодным газом, под жидким душем или погружением в жидкий газ.

Исследование криогенного способа замораживания хлебобулочных изделий в жидком азоте показывает, что его применение значительно сокращает продолжительность замораживания и улучшает вкус продукта.

Влияние сырья и ингредиентов на процесс замораживания

Мука.

Хлебопекарные свойства муки для технологии глубокой заморозки должны быть выше по сравнению с мукой, используемой для традиционных способов тестоведения. Так, содержание белка должно быть 12-14% по СВ. Качество замешанного теста- по альвеографу Шопена: W=250 (хлебопекарная сила, энергия, затраченная на разрыв пузыря теста), Ie ? 100% (индекс эластичности), Р ? 100 (максимально высокое сопротивление разрыву (упругость теста), P/L ? 0.8-1 (соотношение высоты к длине кривой альвеограммы), G = 20-22 (индекс раздувания пузыря).

Амилазная активность должна быть слабой (ЧП = 300 сек по Хагбергу). Содержание поврежденного крахмала должно быть низким. Для изделий без сахара и жира оно не должно превышать 8% (по методу Одидье).Вода на замес идет ледяная (0єС, -4єС), возможно также полное или частичное замещение воды ледяной крошкой особенно в летний период. Часто используется сухой лед (твердый диоксид углерода) для мгновенного охлаждения дежи и сырья.

Тесто должно быть немного более крепкой консистенции для ограничения расплываемости -- феномен разжижения теста (оптимум адсорбции клейковинными белками воды +18єС, так как ниже -- поверхностная, нестабильная адсорбция).

Сахар и жир

На процесс замораживания оказывает влияние содержание сахара и жира в рецептуре хлебобулочных изделий. Известно, что температура замерзания раствора зависит от его концентрации, и чем больше компонентов входит в систему, тем ниже должна быть температура замерзания.

Добавление 5 % сахара по рецептуре булочных изделий снижает начальную криоскопическую температуру на 0,42 °С. Понижение температуры замерзания для булочных изделий замедляет процесс вымораживания воды, который идет при более низких температурах: -10; -12,5 °С. При замораживании изделий с высоким содержанием сахара и жира из пшеничной муки высшего и I сорта массой от 0,5 до 1 кг и I сорта массой от 0,5 до 1 кг, содержащих сахар и жир в количестве от 5 до 20%, установлено, что увеличение содержания сахара по рецептуре способствует ускорению замораживания, а жира -- замедлению.

ЛО ВНИИХП получена динамика промерзания мякиша мелкоштучных булочных изделий (рисунок 3).

Рисунок 3. Динамика промерзания мякиша:

1 - слоеных булок; 2 - выборской сдобы; 3 - русских булок; 4 - булочной мелочи при замораживании в течение: а - 1 ч; б - 2 ч; 3 - 3 ч; 4 - 4 ч

В первые часы изделия промерзают только у поверхности. Затем промерзание наступает в центральных слоях мякиша и полностью достигается при температуре 18/-19 °С. Замораживание проходит неравномерно и зависит от массы и формы изделий.

Скорость замораживания выше для выборгской сдобы, булочной мелочи и батонов с изюмом, меньше для русских булок и слоеных булочек. Повышение скорости замораживания выборгской сдобы, булочной мелочи и батонов с изюмом по сравнению с русскими булками, по-видимому, также объясняется большим содержанием в них сахара.

Исследования показали, что сахар замедляет процесс черствения замороженных изделий при длительном хранении на 10--15 %. Высокорецептурные булочные изделия можно хранить на 3--4 дня дольше, чем простые булочные изделия.

Процесс фазового превращения воды в лед в хлебе может нарушить коллоидную структуру мякиша хлеба. В этой связи подбор рационального режима замораживания позволяет лучше сохранить свежесть изделий.

Соль

Соль в данной технологии выполняет следующие функции: 1.влияет на вкус конечной продукции; 2. дает возможность получения более тонкой корочки; 3. дает возможность получения более тонкой корочки; 4. замедляет окисление при добавлении в начале замеса (в этом случае конечная продукция имеет мякиш кремового цвета, приятный вкус и аромат); 5. замедляет брожение и дает более интенсивную окраску корочки конечной продукции; 6. соль удерживает воду и может влиять на срок хранения готового изделия; 7. влияет на эластичность и улучшение реологических свойств (в частности улучшение машинной обрабатываемости и формоустойчивости).

Для обеспечения лучшей эластичности теста рекомендуемая дозировка соли -- около 2% к массе муки.

Быстрозамороженные тестовые заготовки с низким содержанием соли имеют, как правило, пониженную формоустойчивость при размораживании и выпечке.

Компенсировать негативное воздействие холода на реологию теста, то есть способствовать формоустойчивости тестовых заготовок во время замораживания/размораживания, и лучшей газоудерживающей способности должен специальный улучшитель для технологии замороженных тестовых полуфабрикатов.

Необходимо, чтобы улучшитель содержал следующие компоненты: окислитель (например, аскорбиновая кислота), эмульгаторы (например, ДАТЕМ, SSL; и др.), клейковину.

Укрепляя клейковинный каркас, окислители благоприятным образом влияют на улучшение газо и формоудерживающую способности. Благодаря эмульгаторам улучшается машинообрабатываемость теста, растяжимость и газоудерживающая способность теста.

Из-за тенденции к снижению качества муки в последние годы такой компонент улучшителя, как сухая пшеничная клейковина, для технологии замороженных полуфабрикатов крайне необходим. Минимальная дозировка ее должна быть не меньше 1,5 -- 2%.

Дрожжи

Ключевой проблемой в технологии глубокой заморозки теста является проблема выживания дрожжевых клеток во время замораживания, хранения при отрицательных температурах и последующей дефростации. Выбор дрожжей, а также поддержание их жизнеспособности во время заморозки и хранения тестовых полуфабрикатов обусловлен таким параметром, как штамм дрожжей. Оптимальный вариант -- осмо дрожжи. Этот штамм обладает природной криорезистентностью (холодоустойчивостью). Не рекомендуется использовать высокоактивные дрожжи для хранения замороженных тестовых полуфабрикатов более двух месяцев. Основными компонентами криопротекторами являются следующие вещества, входящие в состав клетки: сахара -- трегалоза, гликоген, глюкоза, мальтоза; глицерин и некоторые аминокислоты, например, пролин. Наилучшим криопротектором является трегалоза (от 8 до 20%). Как только дрожжевая клетка «оказывается» в тесте и получает субстрат для жизнедеятельности, она начинает активно питаться. В первую очередь дрожжевая клетка потребляет именно резервный сахар. Этот сахар образует гель во время обезвоживания клетки в процессе замораживания, что предотвращает разрушение мембраны и повреждение клеточных органелл. Поэтому, чем меньше остается резервного сахара, тем более уязвимой становится дрожжевая клетка. Следовательно, брожение после замеса должно отсутствовать либо должно быть сведено к минимуму. Наиболее подходящий вариант -- прессованные дрожжи, либо дрожжевая крошка. Сухие дрожжи не стоит использовать при сроках хранения тестовых полуфабрикатов более 4-х недель. Чем более свежими являются дрожжи, тем лучше их газообразующая способность. А чем «старше» дрожжи, тем меньше в них остается трегалозы, следовательно, такие дрожжи будут отличаться меньшей ферментативной активностью, газообразованием. И, кроме того, негативный эффект усилится из-за наличия мертвых дрожжевых клеток, а это, в свою очередь, источник глютатиона, который ослабляет клейковинный каркас и снижает газоудерживающую способность и формоустойчивость. В результате выпеченная продукция может иметь «нетоварный» вид. Оптимальным способом закладки прессованных дрожжей является позднее внесение (за 3-4 минуты до конца замеса), но с условием их равномерного распределения в тесте. Это также объясняется более поздним началом потребления трегалозы. Для данной технологии, в основном, используют повышенные дозировки, по сравнению с прямым способом тестоведения (без замораживания) для компенсации возможной потери их активности.

Для хлебобулочных изделий содержание дрожжей составляет 5-7%, для сдобных -- от 7 до 12% (в зависимости от продолжительности хранения замороженных тестовых полуфабрикатов).

Изменение веществ, содержащихся в хлебе, при его замораживании

Белки

Замораживание хлеба оказывает влияние на белковую фракцию его мякиша. Опытами по замораживанию хлеба из крахмала и из смеси 80 % крахмала и 20 % клейковины, высушенной методом сублимации, показано, что происходит изменение гидрофильных свойств продукта, определяемых по гидратационной способности мякиша хлеба (таблица 1).

Таблица 1 Влияние замораживания на гидратационную способность мякиша хлеба (в г поглощенной воды на 1 г СВ)

Продолжительность хранения, ч	Хлеб из крахмала	Хлеб из 80 % крахмала и 20 % белка
	При - 18 оС	При - 20 оС	При - 18 оС	При - 20 оС
3	2,47	2,47	2,01	2,01
24	1,81	1,81	1,85	1,25
72	1,73	1,73	1,84	1,21
120	1,70	1,70	1,84	1,17

Более высокую степень замедления черствения имеет хлеб из смеси крахмала и белка. Предполагается, что замораживание оказывает влияние на белковую часть мякиша хлеба.

В более поздних работах отмечается, что замораживание хлеба способствует дальнейшей денатурации белка. Путем определения атакуемости белков хлеба пепсином выявлено, что белок замороженного хлеба подвергается расщеплению.

Установлено, что в изделиях, подвергнутых замораживанию, содержание продуктов расщепления белков увеличивается по сравнению с их количеством в свежевыпеченных изделиях.

Превращения белков в хлебе характеризовали по изменению содержания свободных аминокислот и атакуемости белков его мякиша пепсином (табл. 66). Из данных таблицы 66 следует, что замораживание изделий и их хранение в замороженном виде значительно снижает содержание свободных аминокислот в продукте.

Снижение содержания аминокислот при замораживании и хранении изделий объясняется их взаимодействием с восстанавливающими сахарами (таблица 2).

Таблица 2 Влияние замораживания на содержание аминокислот и атакуемость белков хлеба пепсином

Отбор проб	При - 20 оС	При - 30 оС
Содержание свободных аминокислот
До замораживания (контроль)	460	100	460	108
После замораживания	360	78,2	475	103,2
После хранения:
в течение недели	345	75	430	93,4
в течение 2-х недель	315	68,4	390	84,7
Атакуемость белков пепсином
До замораживания (контроль)	610	100	610	100
После замораживания	735	120,5	725	118,8
После хранения:
в течение недели	790	129,5	945	164,9
в течение 2-х недель	855	140,1	1190	195

1 Суммарное содержание в хлебе свободных и накопившихся под действием пепсина растворимых продуктов протеолиза определяли по оптической плотности раствора на спектрофотометре СФ - 4А при длине волны 250 нм.

Расщепляемость белковых веществ мякиша замороженного хлеба выше, чем у свежевыпеченных изделий. Это объясняется тем, что под влиянием низких температур белки денатурируются и становятся более податливыми к воздействию фермента. Степень гидролиза белковых веществ при температурах -20 и -30 °C довольно близкая. Однако при хранении температура, до которой замораживается хлеб, оказывает влияние на гидролизуемость белков пепсином. После окончания хранения в хлебе, замороженном при -30 °C, податливость белков действию фермента почти в 1,4 раза выше по сравнению с изделиями, которые были заморожены и хранились при температуре -20 °С. По-видимому, понижение температуры замораживания приводит к более глубоким структурным изменениям белков. Хроматографические исследования показывают, что замораживание хлеба при температурах -40 и -50 °С приводит к дальнейшему частичному расщеплению белка до аминокислот, в результате чего увеличивается величина pH хлеба.

Крахмал

Крахмал является продуктом, чувствительным к различным воздействиям внешней среды. Замораживание хлеба связано с фазовым переходом воды в лед, с образованием кристаллов льда, что, естественно, изменяет физико-химические свойства крахмала.

Исследованиями, проведенными в Воронежском технологическом институте, показано, что при замораживании хлеба происходит изменение физико-химических свойств крахмала. На основе определения ряда показателей, характеризующих физико-химические свойства крахмала, высказано мнение, что при замораживании хлеба происходит механический разрыв макро-молекулярной цепи крахмала, в результате чего начинается его разрушение. О деструктивных изменениях в макромолекулах крахмала при замораживании судили по определению средней молекулярной массы, с помощью спектрографического исследования крахмала и по другим показателям.

Исследовано влияние замораживания и размораживания хлеба на вязкость, набухаемость крахмала, на изменение содержания связанной воды и влагосодержание крахмала, а также проверены микрофотографические исследования зерен крахмала.

При проведении исследований замораживание проводилось в холодильной камере до температур -20, -30, -40 и -45 °С в центре мякиша; замороженный хлеб хранили в холодильной камере при -15, -18 °C в течение 1, 10, 20 и 30 сут. Хлеб размораживали, нагревая его до 30, 40, 50, 60, 70 и 80 °С в центре мякиша.

При замораживании хлеба свободная вода, распределенная в межмолекулярных пространствах денатурированного белка и набухшего, частично клейстеризованного крахмала, постепенно вымерзает, что установлено путем определения диэлектрической проницаемости (е).

С повышением температуры величина е возрастает, что объясняется наличием в крахмале свободной воды, содержание которой повышает электропроводность крахмала. При температурах -35, -40 °C наблюдается перегиб кривой, что происходит в связи с вымерзанием влаги.

Спектрографическое исследование образцов крахмала из хлеба до и после завораживания позволило выявить изменение молекулярной структуры крахмала при замораживании.

Степень разрушения макромолекулы крахмала характеризует также изменение средней молекулярной массы после замораживания и хранения хлеба в течение 1, 10 и 20 сут. В процессе хранения от 1 до 20 сут молекулярная масса крахмала из замороженного хлеба снижается с 30*10в4 до 22*10в4, что объясняется деструктивными изменениями в крахмале.

Исследование микроскопического строения крахмала пшеничного хлеба при его замораживании и размораживании показывает, что в зернах крахмала пшеничного хлеба происходят изменения.

При замораживании хлеба до -20 °C в центре мякиша по сравнению с крахмалом до замораживания в зернах крахмала несколько изменяется структура и они становятся более пористыми и рыхлыми. При снижении температуры до -30 °C крахмальные зерна не изменяют своей морфологической структуры, но становятся более плотными; при замораживании до -40 °C крахмальные зерна несколько уменьшаются в диаметре и становятся мельче.

При размораживании хлеба до температуры 50 °C в центре мякиша зерна крахмала почти не изменяются. Дальнейшее повышение температуры приводит к заметной деформации во всех зернах, что объясняется начавшейся вторичной клейстеризацией крахмала. При высоких температурах (70; 80 °C) происходит paзрушение крахмальных зерен.

Замораживание пшеничного хлеба влияет на вязкость крахмала, выделенного из этого хлеба. Показано, что вязкость крахмала хлеба, замороженного до -30 °C, при хранении до 10 сут не изменяется, а при дальнейшем хранении (до 20--30 сут) начинает снижаться. Вязкость нативного крахмала снижается в течение всего времени хранения. Предполагается, что хлеб после замораживания и хранения до 10 сут при -18 °C сохраняет природную структуру крахмала, а увеличение продолжительности хранения хлеба способствует деструкции крахмала.

2. ТЕХНОЛОГИЯ «ОТЛОЖЕННАЯ ВЫПЕЧКА»

Технология отложенной выпечки в настоящее время активно развивается.

Появилась она в 30-е годы двадцатого века, когда хлебопеки впервые предприняли попытку охладить тесто. Но только через полвека эту технологию стали использовать для изготовления сдобных рецептур. Сегодня технология отложенной выпечки используется для изготовления различных видов изделий, как традиционных, так и оригинальных сортов (рисунок 4). замораживание хлебобулочный упаковка хранение

Необходимыми технологическими условиями являются: во-первых, интенсивный замес теста с получением оптимально развитого клейковинного каркаса для лучшей формо- и газоудерживающей способности; во-вторых, получение холодного теста 16-20єС (12-16єС -- на автоматизированных линиях) для замедления начала брожения; в-третьих, получение теста с немного боле крепкой консистенцией для лучшей формоустойчивости во время размораживания.

Рисунок 4. Схема технологии отложенной выпечки

Для обеспечения вышеперечисленных параметров необходимо использовать либо ледяную воду, либо ледяную крошку (особенно в летний период), сухой лед или жидкий азот, водяную «рубашку» для охлаждения дежи. По возможности стоит использовать охлажденное сырье (некоторые предприятия специально для данной технологии хранят муку при низких температурах). Желательно осуществлять внесение дрожжей за 3-5 мин до окончания замеса (в то же самое время в тесте должно быть обеспечено равномерное распределение дрожжей). Кроме того, важно обеспечить кондиционирование цеха (15-16єС). Брожение по возможности должно быть сведено к минимуму, либо совсем отсутствовать.

Предварительная расстойка должна обеспечивать лишь релаксацию теста перед окончательным формованием, а не брожение. Поэтому, по возможности, необходимо свести ее к минимуму.

Глубокая заморозка -- это основная стадия в технологии изготовления замороженных тестовых полуфабрикатов. Для процесса замораживания используют камеры «шоковой» заморозки различного типа в зависимости от объема производства: тупиковые, тоннельные или спиральные. Важно, чтобы были соблюдены все необходимые параметры, обеспечивающие качество конечного продукта.

Наличие циркуляции воздуха в шоковой камере в совокупности с оптимально низкой температурой обеспечивают необходимую кинетику промерзания тестовой заготовки.

Продолжительность замораживания тестовых полуфабрикатов должна обеспечивать температуру в центре -12-18єС.

Также процесс будет зависеть и от самого полуфабриката (форма и размер). Чем больше удельная поверхность заготовки, тем оптимальнее идет замораживание (рекомендуется изготавливать батонообразные или плоские заготовки массой не более 300 г).

Скорость промерзания зависит и от рецептуры изделия. Наличие сахара снижает температуру кристаллизации воды, то есть переход ее из жидкого состояния в твердое произойдет гораздо позже по сравнению с тестовой заготовкой из простого теста.

Параметры заморозки

Требование наличия циркуляции воздуха в камере «шоковой» заморозки и поддержания особой температуры (-35єС) -- неслучайны. Глубокая заморозка теста сопровождается нежелательными эффектами, например, снижением подъемной силы дрожжей. Во время замораживания свободная вода в тесте начинает кристаллизовываться.

Внутриклеточная среда дрожжевой клетки остается жидкой, в результате происходит переохлаждение. Растворы во внешней среде концентрируются в воде, оставшейся в жидкой фазе, следовательно, внешнее осмотическое давление увеличивается, вода выходит из дрожжевой клетки. Происходит обезвоживание -- дрожжевая клетка сжимается и внутриклеточный раствор дрожжевой клетки тоже концентрируется.

Внутриклеточная вода начинает кристаллизоваться. Этот феномен происходит в пределах от -3°C и -12°C.

Еще один нежелательный эффект -- снижение реологических характеристик теста. Дело в том, что во время заморозки и хранения тестовых заготовок может происходить механическое повреждение клеточной мембраны дрожжей. Из цитоплазмы дрожжевых клеток выделяется глютатион -- вещество, являющееся восстановителем, расслабляющим клейковинный каркас.

Также во время замораживания и последующего холодного хранения тестовых заготовок молекулярное движение хоть и замедленно, но происходит. Таким образом, идет повреждение клейковинного каркаса и дрожжевых клеток, что и объясняет медленное ухудшение органолептических характеристик замороженных тестовых заготовок (ухудшение формоустойчивости и газоудерживающей способности).

Степень повреждения дрожжевых клеток и общего ухудшения изделий зависит от продолжительности их нахождения в пределе температур от -3°C до -12°C (рисунок 5).



Рисунок 5. Параметры замораживания и их влияние на дрожжевую клетку

При очень медленном замораживании (скорость охлаждения порядка 0,1°С/мин) клетки дрожжей реагируют на увеличение осмотического давления, вызванного кристаллами льда снаружи клеток, путем выделения воды. Это приводит к плазмолизу, ухудшающему их жизнеспособность. Дрожжевые клетки могут терять до 65% воды, содержащейся в них.

При сверхбыстрой скорости замораживания (более 10°С/мин, замораживание жидким азотом) внутри дрожжевых клеток образуются мелкие кристаллы льда (рис.3). Эти кристаллы могут группироваться и увеличиваться в объеме при размораживании.

Мембраны некоторых клеток могут лопнуть, что приведет их к гибели.

Быстрое замораживание со скоростью промерзания 1єС/мин является самым оптимальным. Его обеспечивает циркуляция воздуха в камере со скоростью 4м/сек при температуре -35єС.

2.1 Технология «Готовое к формованию»

После замеса тесто делят на куски массой от 100 г до 3 кг и более, предварительно делая их плоскими для лучшего промораживания. После хранения, перед использованием, тестовые заготовки подвергают дефростации -- 10-20 часов при 4єС (в зависимости от массы изделий). Затем при необходимости подвергают делению, формованию, окончательной расстойке при обычных условиях, и выпечке.

Преимущества технологии: 1. возможность использования заквасок, опар, ингредиетов, улучшающих вкусовые качества изделий; 2.возможность изготовления изделий различных форм и развеса;

Ограничивающие факторы: 1. тесто должно быть немного более крепким для предотвращения прилипания, упрощения механической обработки (cледовательно, выход будет меньше); 2. необходимость использования специального улучшителя и/или муки с высоким содержанием белков клейковинны; 3. потребность в специальном оборудовании.

2.2 Технология «Готовое к расстойке»

Технология «Cru surgele» -- замороженные после формования тестовые полуфабрикаты. Прошедшие стадию шоковой заморозки и хранения (при -18єС), тестовые заготовки предварительно дефростируют, помещают в камеру окончательной расстойки, затем выпекают (рисунок 6).

Рисунок 6. Технология изготовления замороженных тестовых полуфабрикатов, требующих окончательной расстойки

Преимущества технологии: 1. стабильное качество готовой продукции; 2. небольшой объем при хранении; 3. меньше чувствительность при случайном размораживании (поломке оборудования), по сравнению с изделиями расстоеными замороженными.

Ограничивающие факторы: 1. необходим расстоечный шкаф в пункте конечной выпечки; 2. относительно продолжительная подготовка к выпечке -- 3-4 часа;- требуется квалифицированный персонал для оценки уровня расстойки, нанесения надрезов.

К данной технологии можно также отнести технологии замедленной и блокируемой расстойки тестовых полуфабрикатов.

2.3 Технология «Замедленная расстойка»

Технология заключается в расстаивании тестовых заготовок в течение 15 часов, при низкой температуре 10-15°С. В основном применяется в европейских пекарнях для планирования выпечки на более удобный срок.

Преимущества технологии: 1. уменьшение дозировки дрожжей; 2. улучшение органолептических и вкусовых свойств конечной продукции; в частности, при использовании натуральной закваски нет необходимости продолжительного брожения сразу после замеса.

Ограничивающие факторы:1. тесто с несколько пониженным содержанием воды, следовательно, небольшое уменьшение выхода; 2. необходимость специального расстоечного шкафа, позволяющего регулировать низкую температуру; 3. появление небольших белых пузырьков на корочке конечной продукции, поэтому иногда требуется специальный улучшитель, препятствующий образованию этих пузырьков.

2.4 Технология « Блокируемая расстойка»

Сформованные тестовые заготовки помещаются в шкаф окончательной расстойки при температуре 0-5°C. Брожение практически прекращается, несмотря на то, что активность некоторых ферментов продолжается. На практике продолжительность блокировки брожения -- от 12 до 72 часов (по законодательству некоторых европейских стран запрещено работать более 6 дней в неделю). Затем температура расстоечной камеры постепенно повышается до 15-20°C.

Преимущества технологии: 1. облегчение организации работы: планируется работа расстоечных шкафов и печи; 2. позволяет лучше организовать работу при одном выходном дне в неделю; 3. улучшает органолептические свойства (вкус, запах, образование румяной корочки).

Ограничивающие факторы: 1. слегка пониженное содержание воды в тесте, 2. следовательно, уменьшение выхода; 3. необходимость специального расстойного шкафа, позволяющего регулировать низкую температуру; 4. иногда необходим «усиливающий» улучшитель; 5. появление пузырьков на корочке конечной продукции.

2.5 Технология «Готовое к выпечке»

Технология «PAF» или «FTO» (без расстойки и дефростации)

Аббревиатура «PAF» в переводе с французского языка «Pousse Au Four» означает «подъем в печи». «FTO», что по-английски расшифровывается, как «Frezer To Oven» или «замороженные, готовые к выпечке без расстойки». Технология предполагает выпечку тестовых полуфабрикатов, сформованных и замороженных без расстойки (рисунок 7).



Рисунок 7. Технология изготовления замороженных полуфабрикатов

без расстойки, готовых к выпечке «PAF»

Преимущества технологии: 1. не требуется квалифицированного персонала на пункте конечной выпечки; 2. увеличивает выход в связи с большей влажностью теста (гидратация увеличивается на 8-12%); 3. небольшой объем для хранения.

Ограничивающие факторы: 1. требуется совершенное знание технологии, сырья и технологического процесса; 2. обязательное использование специального улучшителя и муки с высоким содержанием белков клейковины (ИДК 75-80 ед.); 3. требуется отдых тесту после замеса в течение 4 часов в холодильнике; 4. требуется отдых тестовым п/ф после формования в течение 40 мин. перед замораживанием; 5. тесто более слабое и липкое по сравнению с прямым способом; 6. объем изделий меньше (примерно на 20%) по сравнению с прямым способом.

Технология «PРF» -- расстоенные замороженные тестовые полуфабрикаты

Название «PrePoussees Fermentees» переводится с французского языка, как «частично расстоенные замороженные полуфабрикаты». Заготовки подвергают частичной расстойке: 50% для хлебов и 80% для слоеных изделий.

Преимущества технологии: 1. быстрое использование после хранения замороженных тестовых полуфабрикатов; 2. нет необходимости использовать высококвалифицированный персонал на пункте конечной выпечки; 3. нет необходимости в расстойном шкафе на пункте выпечки.

Ограничивающие факторы: 1. необходимость четкого знания технологии и безошибочного определения степени частичной расстойки; 2. потребность в муке, более богатой белками; 3. потребность в специальных улучшителях; 4. необходимость высококачественной упаковки в связи с тенденцией к высыханию; 5. значительный объем при хранении; 6. заготовки очень быстро размораживаются при прерывании цепочки холода.

2.6 Технология «Частичная выпечка»

Данная технология включает: 1. классическая частичная выпечка; 2. частичная выпечка -- «Экспресс»; 3. частичная выпечка сдобы.

Классическая частичная выпечка

Технология заключается в частичной выпечке тестовых заготовок (60% готовности). Во время выпекания происходит клейстеризация крахмала и коагуляция белков, поэтому продукция приобретает практически законченную форму.

Основные преимущества: 1. возможность использования вкусовых ингредиентов, таких как опара или закваска; 2. возможность также провести умеренный замес и оставить тесто на отлежку; 3. устранение некоторых рисков неправильного использования полуфабрикатов; 4. продукция есть в наличии в любой момент; 5. быстрая и легкая подготовка к выпечке: 6. не обязательно иметь квалифицированный персонал; 7. практически нет проблем с хранением по сравнению с быстрозамороженными тестовыми полуфабрикатами.

Ограничивающие факторы: 1. более крепкое тесто, поэтому уменьшается выход; 2. занимает много места -- значительный объем при хранении и транспортировке; 3. предварительно выпеченные изделия занимают примерно в 4 раза больше места, чем быстрозамороженные; 4. небольшой объем конечной продукции из-за того, что заготовки помещаются в печь для предварительной выпечки после непродолжительной расстойки (меньше, чем обычно); 5. предварительно выпеченный хлеб теряет 12-15% объема при конечной выпечке; 6. тенденция к высыханию при конечной выпечке; 7. риск шелушения, если не выполняются некоторые производственные инструкции.

Частичная выпечка -- «Экспресс» или «Minute bread»

«Экспресс» или «Minute bread» («хлеб за минуту» -- англ.) является способом, защищенным патентом Лесаффр. Разработанная и запатентованная технология производства хлеба и формула улучшителя современны и новы. Хлеб выпекается практически полностью: 90-95% окончательного цвета корочки. Основным риском при такой технологии с использованием обычных улучшителей является шелушение после окончательной выпечки или даже на этапе хранения при -18°C. Применение специальных улучшителей позволяет избежать шелушения и получить изделия отличного качества.

Основные преимущества: 1. очень быстрая окончательная выпечка, иногда простое размораживание; 2. почти нет потери объема при окончательной выпечке в отличие от классической технологии полувыпечки; 3. готовая продукция лучше хранится (сохраняет свежесть) благодаря специальной формуле улучшителя и более высокой гидратации теста.

Ограничивающие факторы: 1. высокая стоимость улучшителей, высокие дозировки; 2. занимает больше места в таре по сравнению с замороженными после формования изделиями.

Частичная выпечка сдобы

Эта технология в последнее десятилетие находит все более широкое применение, в частности, в Западной Европе. На современном этапе ее развития изготовление полувыпеченной бриоши основано на использовании яичного белка. Температура коагуляции яичного альбумина (яичного белка) составляет 55-60°C, в то время как для белков клейковины она начинается с 70°C.

Клейстеризация пшеничного крахмала начинается при температуре 60°C и достигает максимума при 80°C. Следовательно, на этапе полувыпечки значительное содержание яичного белка в тесте позволяет быстро закрепить структуру готовой продукции при продолжительности частичной выпечки в течение 6 минут (200°C при посадке в печь и снижение до 150°C ).

Особенности: у контрольного образца без добавления яичного белка очень липкий мякиш; при добавлении 10% свежего яичного белка наблюдается улучшение; при добавлении 20% свежего яичного белка получен прекрасный результат.

Вместо сырого яичного белка можно применять сухой яичный белок. При этом рекомендуемая дозировка -- 7-10% от массы муки.

2.7 Технология «Выпеченные замороженные изделия»

К данной категории относятся продукты типа: булочки для гамбургеров, донатсы/берлинеры, пирожки с начинками. После полной выпечки изделия охлаждают и затем замораживают и в конечном пункте подогреваются (мармит, СВЧ) или подвергаются дефростации и реализации.

Вывод:

Основной проблемой приготовления изделий по технологии отложенной выпечки, помимо специфического оборудования и сырья, является нестабильность качества конечного продукта, в частности, потеря объема и ухудшение внешнего вида после размораживания, расстойки и выпечки изделий. Возникает необходимость использования специализированых улучшителей и адаптированных дрожжей.

3. УПАКОВКА И ХРАНЕНИЕ ЗАМОРОЖЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

Одним из факторов отрицательного воздействия на качество готовых изделий является обезвоживание. При хранении в условиях холодного воздуха и низкой влажности продукты имеют тенденцию к потере влаги, поэтому качество упаковки должно отвечать ряду требований, связанных с определенными функциями.

Материалы для упаковки должны обладать такими свойствами как: 1.влаго- и воздухополупроницаемость; 2. мягкость и холодоустойчивость; 3. легкость герметичного заклеивания.

Из материалов, наиболее часто применяемых для хранения замороженных тестовых полуфабрикатов, используют:

· ОПП (ориентированный полипропилен) более прозрачный, имеет глянцевую поверхность, менее проницаем для кислорода, более стоек при нагревании; по сравнению с полиэтиленом низкой плотности (ПЭНП), обладает почти двойной прочностью на растяжение;

· ЛПЭНП (линейный ПЭНП по сравнению с ПЭНП обладает большей прочностью на разрыв и прокол (стойкость к перфорации), более высокой стойкостью к истиранию, что позволяет обеспечить прочность соединений. Но он менее прозрачный и стоит несколько дороже;

· Соэкструзионные пленки. Например, ЭВА (этиленвинилацетат и ЛПЭНП) или ЛПЭНП и ПЭВП (полиэтилен высокой прочности).

Хранят замороженную продукцию при температуре -18єС, -20єС. Как было сказано выше, в рецептуру теста входят такие вещества, как соль и сахар, которые снижают температуру кристаллизации воды. Таким образом вода замерзает не при -3єС, -4єС, а при -12- -14єС. Следовательно, при температуре -18 -- -20єС в холодильных ларях будет обеспечена стабильность продукции (при условии оптимально подобранной упаковки). Продолжительность хранения заготовок может составлять от нескольких суток до нескольких месяцев и будет зависеть от: качества сырья (об этом подробнее см. ниже), рецептуры (не рекомендуется хранить тестовые полуфабрикаты больше 3-х месяцев, в состав которых входит сливочное масло, т.к. оно имеет склонность к прогорканию), от соблюдения норм ведения производственного процесса. При транспортировке цепочка холода не должна ни в коем случае прерываться. Вследствие хрупкости изделий велик риск повреждения, поэтому транспортная тара должна обеспечивать сохранность продукции.

4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

В зависимости от количества замораживаемого продукта и оснащенности предприятия применяют различное морозильное оборудование: шкафы, камеры, туннели.

На хлебопекарных предприятиях небольшой мощности используют морозильные шкафы и камеры с циркуляцией и без циркуляции воздуха. Циркуляция воздуха ускоряет процесс замораживания. Практикуется замораживание при температурах от -20 до -30 °C и различной скорости воздуха. Для циркуляции воздуха применяют вентиляторы.

Предприятия большой мощности оснащаются непрерывнодействующими установками туннельного типа, в которых замораживание хлебобулочных изделий производится в условиях интенсивной циркуляции воздуха, имеющего температуру -25 °C и ниже. Транспортировка продукции при замораживании в морозильном туннеле осуществляется спиральным конвейером.

...