Товароведческая характеристика хлебобулочных изделий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Хлеб, приготовленный из различных сортов пшеничной и ржаной муки, содержит

40...50 % влаги и 60...50 % сухого вещества, которое в основном представлено углеводами (около 45 %), небольшим количеством белков (8...9 %), а также жиров, минеральных веществ, витаминов и кислот. Пищевая ценность хлеба определяется содержанием отдельных составных частей и энергической ценностью с учетом коэффициента усвояемости. Одну треть потребности организма в белке и значительную часть потребности в углеводах и витаминах группы В обеспечивают хлебобулочные изделия. Пищевая ценность хлеба тем выше, чем больше он удовлетворяет потребности организма в пищевых веществах и чем больше его химический состав соответствует формуле сбалансированного питания.

Энергетическая ценность хлеба зависит от содержания влаги (чем больше влаги, тем она ниже) и от количества отдельных компонентов сухого вещества. Хлеб играет существенную роль в энергетическом балансе человека, обеспечивая 1/3 потребности в энергии. При потреблении в среднем около 400 г хлеба в сутки организм обеспечивается различными соединениями: белком на 38%, углеводами растительного происхождения, в частности крахмалом, на 41, моно- и дисахаридами на 17,4, кальцием на 11,5, фосфором на 45,6, железом на 84,7, витаминами В1, B6, B9, РР в среднем на 37...54, витамином Е на 76, витамином В3 на 25 и витамином B2 18,7 %.

Вместе с тем белки хлеба не являются полноценными, в них мало незаменимых аминокислот лизина и метионина, для этого в процессе производства хлеба повышают его белковую ценность путем обогащения молочными продуктами, белками бобовых и масличных культур (сои, подсолнечника) и пищевой рыбной мукой.

Минеральная и витаминная ценность хлеба зависит от сорта муки: чем больше выход муки, тем она выше. Хлеб отличается высоким содержанием зольных элементов, в первую очередь фосфором, железом и магнием. Наиболее дефицитным является кальций. Соотношение кальция и фосфора в хлебе равно 1:5,5, что намного превышает оптимальное (1:1,5) и снижает усвоение организмом хлеба.

Высокоценным обогатителем в этом отношении являются молоко и молочные продукты, которые содержат кальций в наиболее легко усвояемой человеком форме.

С целью профилактики эндемического зоба в отдельных районах страны целесообразно обогащать хлеб йодом, источником которого является морская капуста. Для повышения витаминной ценности хлеба, прежде всего витамина В2, проводят витаминизацию муки I и высшего сортов витаминами РР, B1, B2.

Перспективным является использование в хлебопечении плодово-ягодных порошков, получаемых из целых яблок, яблочных и виноградных выжимок и овощных порошков из капусты, моркови и др. Порошки -- источники сахаросодержащего сырья богаты клетчаткой, пектиновыми, минеральными веществами (калием, кальцием, магнием, натрием) и витаминами.

Введение в рецептуру хлебобулочных изделий пшеничных зародышевых хлопьев позволяет обогатить хлеб незаменимыми аминокислотами: лизином, метионином, триптофаном, по содержанию которых белок зародышей сходен с белком яиц, макро- микроэлементами, в том числе кальцием, железом, калием, магнием, витаминами: токоферолом, тиамином, рибофлавином,

Использование муки из зерна не хлебопекарных и бобовых культур (рисовой мучки, кукурузной, гороховой и фасолевой муки) позволяет получать хлеб пониженной калорийности, с увеличенным содержанием балластных веществ, макро-и микроэлементов, витаминов, а также способствует экономии основного сырья. [1]

1. Начало истории хлеба

Хлеб является одним из самых великих открытий в истории человечества. Он существует тысячи лет.

Француз Антуан Огюст Пармантье (1737-1813) дал замечательное определение сущности хлеба для человека: "Хлеб - это самый великодушный подарок природы, еда, которую нельзя заменить ничем другим. Заболев, мы в последнюю очередь утрачиваем вкус к хлебу, и как только он появляется снова, это означает, что мы выздоравливаем. Хлеб можно употреблять в любое время дня, в разном возрасте, в любом настроении, он делает вкуснее любую другую еду, является основной причиной и и хорошего и плохого пищеварения. С чем бы его не ели, с мясом или с другой пищей, он не теряет своей првлекательности".

Ученые считают, что люди начали употреблять зерна злаковых еще во времена "мезолита" (15 тыс. лет до н.э.). С тех времен и начинается история хлеба. Примерно 6-8 тыс. лет до н.э. люди научились измельчать злаки, начали готовить из них каши, с которых на разогретых углях пекли коржи. Как утверждают археологи, эти каши и есть предками современного хлеба.

Прошло еще несколько тысячелетий и люди научились делать хлеб из броженого теста. Считается, что впервые такой хлеб начали готовить в Египте 5-6 тысячелетий назад. Самый древний хлеб был найден в гробнице фараона Рамзера III. Ему более 4600 лет. До наших дней дошла статуэтка тестомеса тех времен, которая хранится в музее г.Гизы и отображает процесс смешивания теста тех времен. Сначала это был хлеб из грубо перемеленных зерен. Позже египтянин изобрели Жорина и научились получать муку мелкого помола, из которой изготавливали распушенный микроорганизмами хлеб.

Именно в Египте были объединены в один процесс три великих открытия древности: выращивание пшеницы, применение жорен для перемеливания зерна и использование микроорганизмов для распушиванья теста, которые основали технологию выпечки хлеба. Так был создан хлеб, образ которого не сменился до сих пор.

1.1 История хлеба в Украине. Обзор развития хлебопекарной промышленностиУкраины

Перед началом первой мировой войны (1914 г.) Украина не имела хлебопекарной промышленности. Эта область пищевой индустрии была представлена многочисленными мелкими кустарными предприятиями. В 1913 году выпечка хлеба пекарнями не превышала 2,3 кг на душу население в год.

Вся техника хлебопечения состояла из сита для ручного просеивания муки, совка и ведра для «дозирования» сырья, деревянного ящика для ручного замеса теста, жаровой в большинстве случаев 2-х ярусной печи, которая обогревалась нефтью или дровами, и деревянной лопаты для посадки тестовых заготовок в печь и вынимания хлеба из печи.

После революции 1917 года была осуществлена национализация хлебопекарней и передача значительной части их потребительской кооперации.

Для того чтобы обеспечить снабжение населения городов и промышленных центров хлебом, нужно было осуществить мероприятия по расширению производственных мощностей предприятий хлебопечения, создать механизированное производство хлеба, которое требовало организации и развития собственного хлебопекарного машиностроения.

В 1925 году на машиностроительных заводах акционерного общества «Мельбуд» было начато производство оборудования для просеивания муки, тестомесильных машин с покатывающимися кадками, тестообрабатывающих машин и механизированных печей с выдвижными подами ХВ.

Позже хлебопекарное оборудование стал выпускать Симферопольский завод Крыммашстрой и с 1926 года - Всеукраинское паевое общество «Электрохлеб». Создание механизированной базы хлебопечения дало возможность приступить к реконструкции существующих и строительству новых предприятий и освободить рабочих пекарен от тяжелой ручной работы по замесу теста и обслуживанию жаровых печей.

В 1925-26 гг. в Украине были введены в действие первые механизированные хлебозаводы в городах Харькове и Донецке.

В 1929 году на машиностроительных заводах «Мельбуда» было организовано производство конвейерных печей АЦХ мощностью 48 т формового хлеба в суки, которые были установлены на хлебозаводах в Харькове и Киеве.

В 1931 году для проектирования строительства хлебозаводов и механизированных пекарен была создана проектная организация «Хлебопроект», позднее реорганизованная в «Пищепроект», а в дальнейшем - Днепрпищепром, который сыграл значительную роль в развитии хлебопекарной промышленности.

Количество хлебозаводов из года в год росло. Так, с 1928 года, когда действовало 14 хлебозаводов и 24 механизированные пекарни, по 1940 год число хлебозаводов в Украине возросло до 93, а мехпекарень - до 192. Кроме этого, работало 205 кустарных пекарен. Хлебозаводы и пекарни вырабатывали свыше 2,5 млн. т продукции, в том числе механизированные предприятия - 74,9 % от общего количества.

Во время Великой Отечественной войны предприятия хлебопекарной промышленности испытали больших разрушений. В Украине в конце войны сохранилось лишь 12% довоенной мощности базы хлебопечения.

В послевоенные года (1945-1950) были не только полностью закончены работы по восстановлению хлебопекарных предприятий, но и построены новые хлебозаводы с более прогрессивными техникой и технологией. На подавляющем большинстве хлебозаводов вместо печей с выдвижными подами, которые действовали до войны, устанавливали конвейерные печи ФТЛ-2, ХВЛ и прочие, были механизированы процессы, где в довоенное время применялась ручная работа.

В пятидесятые года началось изготовление агрегатов беспрерывного тестоприготовления системы инженера Рабиновича, проф. Гатилина и других, внедрение которых в большей степени оказывало содействие созданию механизированных поточных линий хлебопекарного производства. [2]

2. Азотистые вещества муки (Хлеба)

Азотистые вещества муки представлены белками и небелковыми веществами (рис. 1). Основную часть азотистых веществ составляют белки.

Рис. Основной состав азотистых веществ муки

Белки или протеины (от греческого protos - первый, главный) являются высокомолекулярными высоко полимерными органическими соединениями, которые состоят из остатков аминокислот, соединенных пептидными связями в точно определенном порядке. Известно более 200 аминокислот, но в состав белков входят лишь 20.

Молекулярная масса белков колеблется от 6000 до 1 млн. и более. Так, есть данные, полученные методом седиментации, что белок пшеницы глиадин имеет молекулярную массу 24-28 тыс, а глютенин - 41-56 тыс.

Сложная молекула белка образовывается благодаря химическим связям разной прочности - ковалентным, водородным, ионным, гидрофобного взаимодействия, рис. 2. Самыми крепкими являются ковалентные связи. К ним относят пептидные, дисульфидные и сложно-эфирные.



Рис.3. 2 Типы связей в белковой молекуле

Пептидными связями (-СО-NH-) соединены между собой остатки аминокислот. Дисульфидные мостики (-S-S-) образовываются между молекулами цистеина разных полипептидных цепей или двумя молекулами цистеину одной цепи вследствие отщепления атомов водорода от сульфгидрильных групп (-SН)

Другие виды связи по сравнению с ковалентной слабее, но благодаря своей многочисленности они играют важную роль в строении молекулы и ее стойкости.

Водородная связь возникает между ковалентно связанным атомом водорода, который имеет положительный заряд, и отрицательно заряженными атомами кислорода, азота соседних частей молекулы или соседних молекул и служит «мостиком» между ними. Энергия водородных связей лежит в пределах 1,5-7 ккал/моль, в то время как энергия ковалентных связей составляет 50-120 ккал/моль.

Энергия связи - это количество энергии, которую необходимо израсходовать, чтобы обеспечить разрыв связей между двумя атомами.

Важное место занимает ионная связь (солевая). Эта связь обуславливается силой электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами. Она крепче, чем водородная. Связь гидрофобного взаимодействия возникает лишь между неполярными радикалами (остатками) некоторых аминокислот только в водной среде.

Определенное значение в строении молекулы белка играют и очень слабые силы межмолекулярного притяжения. В строении молекулы белков распознают первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуру, которые характеризуют разные уровни организации белковой молекулы, рис. 3.

Рис.3.3 Схема структуры молекулы белка:

Состав и последовательность размещения аминокислот в полипептидной цепи характеризуют его первичную структуру. Она возникает благодаря пептидныим связям между а-карбоксильной и а-амино- группами.

Вторичная структура белков определяется формой цепей аминокислот. Цепи в молекуле глобулярных белков, к которым принадлежат и белки злаковых, размещены в виде спирали, витки которой соединены водородными связями. Именно наличие этих связей и обуславливает закрученность полипептидной цепи в спираль.

Третичная структура характеризует пространственную конфигурацию белковой молекулы. Благодаря химическим связям, которые возникают между отдельными активными группами в полипептидной цепи, она укладывается, упаковывается определенным чином, и белковая молекула приобретает специфическую форму. По форме молекула белков зерновых напоминае шар или эллипсоид.

Четвертичная структура белков образовывается, когда несколько субединиц, имеющие свою специфическую третичную структуру, объединяются с помощью слабых нековалентных связей.

2.1 Клетчатка

Клетчатка или целлюлоза состоит из остатков (в-D-глюкопираноз, соединенных

в-глюкозидной связью, образовывает структурную основу оболочек растительных клеток. Содержится в оболочках зерна и стенках клеток алейронового слоя. В зерне пшеницы и ржи ее массовая доля составляет 1,7...2,5 %. Исходя из того, что клетчатка находится в периферийных частичках зерна, ее довольно много в обойной муке. Так, в пшеничной обойной муке содержится 1,6-1,9 % клетчатки, в ржаной обойной - до 2,0, тогда как в муке высшего сорта около 0,2, а второго сорта - 0,8 % на СВ.

Клетчатка не усваивается организмом человека - в пищеварительном тракте человека не вырабатываются ферменты, которые ее расщепляют. В тесте и хлебе она принимает участие в создании их структуры.

Гемицелюлозы - это гетерополисахариды, которые наравне с целлюлозой входят в состав клеточных стенок оболочек и эндосперм зерновых. Основной составляющей гемицеллюлозы является пентоза. В зерне пшеницы и ржи содержится от 8 до 10 % гемицелюлозы. Пшеничная и ржаная мука, в зависимости от сорта, содержит разное количество гемицелюлоз. В отрубях сортового помола их массовая доля составляет 40 %.

Гемицеллюлозы, как и клетчатка, не усваиваются организмом человека. Эти полисахариды усиливают перистальтику кишечника, выводят из организма холестерин, тяжелые металлы и другие вредные вещества.

Пентозаны - это полисахариды, которые состоят в основном из пентоз - ксилозы и арабинози. Они содержат также остатки гексоз. Хроматографией препаратов пентозанов установлено, что в их молекуле содержится связанный с углеводными цепочками белок.

Пшеничная мука содержит пентозанов от 2,1 % в высшем сорте до 6,5 % в обойной. В ржаной сеянной муке их массовая доля составляет 4,2, а в обойной - 8,6 % на сухие вещества муки.

Пентозаны делятся на растворимые и нерастворимые. Растворимые пентозаны часто называют слизями. В пшеничной муке массовая доля водорастворимых пентозанов составляет 20-24, а в ржаной - около 40 % от общей массы пентозанов.

Молекулы пентозанов имеют высокополимерный характер, содержат большое количество гидроксильных групп. Водорастворимые пентозаны имеют повышенную способность к гидратации, сильно выраженные коллоидные свойства, способность к гелеобразованию.

Около половины водорастворимых пентозанов - гликопротеиды. Именно эта фракция водорастворимых пентозанов образовывает вяжущие растворы, которые под действием окислителей переходят в плотный гель. Оптимальным для образования пентозанами драглів является рн 5,0-4,0. Слизи зерна ржи быстро набухают в воде и образовывают вяжущие растворы. Вязкость этих растворов во много раз выше вязкости раствора желатина той же концентрации.

В эндосперме зерна слизей почти в 2 раза меньше, чем в его периферийной части, но вязкость слизей эндосперма в 50 раз больше, чем слизей, которые содержатся в периферийных частях зерна. Растворимые пентозаны поглощают воду в соотношении 1:15, нерастворимые - хорошо набухают в воде, поглощают воду в количестве, которое превышает их массу в 10 раз.

Пентозаны играют значительную роль в формировании структурно-механических свойств ржаного теста. Дрожжами они не збраживаются, организмом человека не усваиваются.

Одним из наиболее распространенных пентозанов является арабаноксилан, который содержится в эндосперме пшеницы и ржи.

Пектиновые вещества - высокомолекулярные полисахариды, основным структурным компонентом которых является галактуроновая кислота. Они входят в состав клеточных стенок вместе с целлюлозой, гемицеллюлозой и лигнином. Это нерастворимые пектины (протопектинф). Растворимые пектины содержатся в клетчатом соке. В муке массовая доля пектиновых веществ очень мала.

Важным свойством пектинов является способность к набуханию и комплексообразование. [3]

3. Химический состав муки

Химический состав муки находится в прямой зависимости от химического состава зерна. В то же время химический состав зерна зависит от его селекционных особенностей, агротехнических, климатических и грунтовых условий выращивания. Средний химический состав муки по видам и сортами приведен в табл. 4.1.

Таблица 4.1 Средний химический состав муки

Как свидетельствуют данные таблицы, чем выше сорт муки, тем большая в нем массовая доля крахмала. Массовая доля белков, жиров, минеральных веществ, пентозанов и витаминов увеличивается со снижением сорта муки и больше всего этих соединений содержится в обойной муке. Это объясняется тем, что в процессе изготовления муки разных сортов в ее состав поступают анатомические частички зерна в разном соотношении.

3.1 Углеводы

Основную часть муки представляют полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицелюлоза, пентозаны), В незначительном количестве содержатся моносахариды (глюкоза, фруктоза, пентозы) и олигосахариды (сахароза, мальтоза, рафиноза). Установлено также наличие мелибиози и глюкофруктозана (левозина). Важнейшие углеводы, которые содержатся в муке, представленные на рис. 4.1

Рис. 4.1 Основные углеводы муки

Олигосахариды состоят из 2-5 моносахаридов.

Дисахарид сахароза состоит из остатков глюкозы и фруктозы, соединенных глюкозидной связью, а дисахарид мальтоза - из остатков глюкозы.

Трисахарид рафиноза (C16H22O16) представляет собой соединение сахарозы с остатком галактозы. Под действием фермента в-фруктофуранозидазы от рафинозы отщепляется фруктоза, а под действием б-галактозидазы рафиноза расщепляется с образованием галактозы и сахарозы.

С точки зрения пищевой ценности углеводы муки делятся на такие, что усваиваются организмом (глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза, крахмал, декстрины) и те, которые не усваиваются (целлюлоза, гемицелюлоза, пентозаны). Углеводы являются важным источником энергии. 100 г углеводов, которые усваиваются, обеспечивают 375 ккал тепла или 1570 Дж.

В пшеничной сортовой муке моно- и олигосахаридов содержится от 0,7 до 1,8 % от сухих веществ. Среди них: глюкоза 0,01-0,05; фруктоза - 0,015-0,05; мальтоза 0,005-0,05; сахароза 0,1-0,55, остальное - рафиноза и глюкофруктозан. В муке из проросшего зерна массовая доля мальтозы возрастает.

Ржаная мука содержит значительно больше сахара, чем пшеничная, а именно - от 4,5 до 6,5 % от сухих веществ, в зависимости от сорта муки. До 80 % всего сахара ржаной муки приходится на долю сахарозы.

Глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза муки служат энергетическим материалом для дрожжей во время брожения теста. Пентоза муки не збраживается дрожжями. В составе пентозанов они играют определенную роль в водопоглащающей способности муки, принимают участие в реакции меланоединообразования во время выпекания хлеба.

Крахмал является основной составляющей муки. В пшеничной муке массовая доля крахмала составляет 56-70, в ржаной - 55-65 % в зависимости от сорта. Поскольку весь крахмал находится в эндосперме зерна, сортовая мука содержит его больше, чем обойная. В муке крахмал находится в виде разных по размеру (от 0,002 до 0,17 мкм) крахмальных зерен сферической, овальной или неправильной формы. Рядом с целыми зернами есть часть зерен, поврежденных во время помола (рис.4. 2).

Рис.4.2 Зерна крахмала в сканирующем микроскопе:

а - целые, б - поврежденные

Крахмальные зерна имеют кристаллическую листвообразную структуру, отдельные кристаллы группируются в тонкие микрокристаллы. Крахмал - неоднородное вещество, в его состав входят два полисахарида - амилоза и амилопектин. В крахмальных зернах найдены также высокомолекулярные жирные кислоты (0,6 %) и минеральные вещества (0,2-0,7 %). Относительная плотность крахмала около 1,5.

Соотношение амилозы и амилопектина в крахмале составляет 1:(3-3,5). Оболочка крахмального зерна построена из амилопектина, а в середине зерна находится амилоза. В пшеничном крахмале содержится в среднем 25 % амилозы и 75 % амилопектина. Амилоза и аминопектин состоят из остатков глюкозы (C6H10O5), но имеют разное химическое строение. Молекула амилозы состоит из нескольких параллельных длинных неразветвленных спиралеобразных цепочек, в которых глюкозные остатки соединены между собой б-1,4 глюкозидными связями, т.е. кислородный мостик связывает между собой первый и четвертый углеродные атомы соседних краев глюкозы.

Молекулярная масса амилозы может колебаться от 20 тыс. до 1 млн. Амилоза растворяется в теплой воде, образовывая растворы с небольшой вязкостью, с йодом дает синюю окраску. Водопоглащающая способность амилозы мягкой пшеницы - 83-84%.

Молекула амилопектина очень разветвлена. В основе ее структуры лежат отдельные цепочки из остатков глюкозы, которые в точках разветвления соединены между собой б-1,6 глюкозидной связью, т.е. кислородным мостиком между первым углеродным атомом крайнего края глюкозы одной цепочки и шестым углеродным атомом одного из глюкозных остатков второй цепочки.

Схема строения молекулы амилозы и амилопектина показана на рис.4. 3

Рис. 4.3 Схема строения молекул: а - амилозы; б - амилопектин

б-1,6 глюкозидные связи составляют 6,7 % всех связей в молекуле амилопектина. Амилопектин состоит из 6000-40000 глюкозидных остатков. Его молекулярная масса - от 1 до 10 млн. Амилопектин в горячей воде набухает, образовывая вяжущий клейстер, растворяется лишь под давлением, с йодом дает красно-фиолетовую окраску. Сам крахмал с раствором йода дает синюю окраску. Это свойство используется при проверке полноты отмывания его от клейковины. Крахмал в холодной воде только набухает. При этом он поглощает воды 30 % от своей массы. Вследствие набухания диаметр зерна крахмала увеличивается на 10 %, а объем - приблизительно на 30 %. Способность крахмала поглощать воду в значительной мере зависит от степени механического повреждения зерен в процессе помола. Целые зерна крахмала адсорбируют 0,3 г воды на 1 г, а поврежденные - 2-3 г и более.

По сравнению с крахмалом пшеничной муки крахмал ржаной муки имеет значительно большую гидрофильность. Скорость связывания крахмалом воды возрастает с повышением температуры. При повышении температуры до 55-70 °С крахмал быстро набухает, поглощает большое количество воды, крахмальные зерна увеличиваются в объеме, теряют форму, образовывается вяжущий клейстер. Пшеничный крахмал полностью клейстеризуется при соотношении крахмала и воды 1:10. При недостаточном количестве воды крахмальные зерна клейстеризуются лишь частично, из поверхности зерна. Такая клейстеризация крахмала наблюдается в процессе выпекания хлеба.

Температура клейстеризации для разных крахмалов разная. По данным разных авторов пшеничный крахмал клейстеризуется при температуре 62-65, ржаной - 55-57, кукурузный - 66-70 °С. На температуру и скорость клейстеризации крахмала влияют сахар, соль, жиры и другие ингредиенты. Сахар и соль задерживают набухание крахмала и повышают температуру клейстеризации. Жир снижает температуру клейстеризации. Образованный крахмалом клейстер со временем стареет. Наблюдается явление синерезиса. Клейстеризованные крахмальные зерна отдают воду, уменьшаются в объеме, происходит процесс их перехода из аморфного состояния к начально-кристаллическому, т.е. ретроградация крахмала.

Клейстер ржаного крахмала стареет медленнее, чем пшеничного. Молекула крахмала деполимеризуется под действием амилаз - б- и в-амилазы. Оба фермента катализируют только расщепление б-1, 4-глюкозидних связей, но в их действии есть существенная разность. Под действием б-амилазы глюкозидные связи в амилазе и амилопектине крахмала разрываются без определенного порядка. Молекула крахмала распадается с образованием низкомолекулярных декстринов и мальтозы. При этом наблюдается разрежение крахмальных растворов, уменьшение их вязкости.

в-амилаза последовательно откалывает мальтозу концов цепочек. Образовываются высокомолекулярные декстрины и мальтоза, т.е. под действием этих ферментов происходит декстринизация крахмала - расщепление его молекулы на декстрины разной молекулярной массы и мальтозу.

Гидролиз крахмала происходит ступенчато. Сначала образовываются амилодекстрины, которые окрашиваются раствором йода в фиолетово-синий цвет. Потом появляются эритродекстрины. Они при взаимодействии с раствором йода дают красно-бурую окраску. Еще позднее образовываются ахродекстрины и мальтодекстрины, которые не окрашиваются йодом, и мальтоза.

При кислотном гидролизе крахмала при определенных условиях продуктом гидролиза является глюкоза:

(C6H10O5)n + nH2O = nH6C12O6

Крахмал сыграет большую роль в технологии хлеба. От состава и состояния его зерен зависит водопоглащающая способность теста. Продукты ферментативного гидролиза крахмала является источником питательных веществ, которые обеспечивают процесс брожения. Он принимает участие в структурообразовании теста и хлеба.

Способы крахмала клейстеризироваться при повышенной температуре, связывая при этом значительное количество воды, обеспечивает образование сухого эластичными мякиша хлеба. Способность крахмала к ретроградации является основной причиной черствения хлеба.

3.2 Требования к качеству муки и её хранение

Качество муки оценивают такими показателями: цвет, запах, вкус, величина помола, влажность, зольность (белизна), массовая доля примесей, зараженность вредителями хлебных злаков, массовая доля клейковины и ее качество, число падения. Цвет, величина помола, зольность (белизна), массовая доля клейковины нормируются по каждому сорту муки.Показатель «белизна» введен вместо показателя «зольность».

Требования к качеству разных сортов пшеничной и ржаной муки приведены в табл. 4.2: для пшеничной муки - по ГСТУ 46.004-99, для ржаной - по ГОСТ 7045-90, для ржано-пшеничного и пшенично-ржаного - по ГОСТ 12183-66.

Табл.4.2 Требования к качеству муки и её хранение

Мука	Крупность муки	Крупность(в перерасчёте на СР)%,не больше	Белизна,ед. Прибора РЗ-БПЛ	Сырая клейковна,%,не меньше	Число падения, с не меньше
	Остаток на сите,%,не больше	Проход сквозь сито,%
Пшеничная
Высший сорт	43/5	43/95	0.55	0.54 и больше	24	160
Первый сорт	35/2	43/80	0.75	36-53	25	160
Второй сорт	27/2	38/65	1.25	12-35	21	160
Обойная	067/2	38/35	Не меньше, чем на 0,07 ниже зольности зерна до очистки,но не больше 2,0	18	105	-
Ржаная
Сеянная	27/2	38/90	0.75	-	-	160
Обдёртая	045/2	38/60	1.45	-	-	150
Обойная	067/2	38/30	Не меньше,чем на 0.07 ниже зольности зерна до очистки,но не больше 2.0	-	-	105
Ржано-пшеничное и пшенично-ржаная обойная	067/2	38/40	-	-	-	-

Цвет муки должны быть характерным для каждого сорта. Более темный цвет сравнительно с эталоном свидетельствует о более низком сорте муки. Причиной потемнения муки может быть некачественное зерно или процессы, которые вызывают порчу муки во время хранения. В лабораториях цвет определяют за показателем белизны.

Вкус доброкачественной муки немного сладковатый, без постороннего привкуса. Горький привкус может быть следствием недостаточной очистки зерна от примесей семян разных трав или горчения жиров муки. Явным образом сладкий вкус свидетельствует о том, что мука изготовлена из проросшего зерна; кислый привкус является признаком несвежести муки. Не допускается хруста на зубах, который указывает на недостаточное очищение зерна.

Запах должен быть свежий, слабо выраженный. Не допускается затхлый, а также плесневелый.

Крупность помола связана с хлебопекарными свойствами муки - скоростью его набухания, водопоглощающей способностью и т.п.. Она характерна для каждого сорта муки. Определяется путем просеивания муки на ситах определенного размера, Нормируется величиной схода с верхнего сита {в %, не больше) и прохода через нижнее сито (%, не меньше). Высшие сорта муки имеют частички помельче, чем более низкие сорта. Крупные частички медленно набухают, сдерживается интенсивность ферментативных процессов в тесте. Мука с очень мелкими частичками образовывает тесто с низкими физическими свойствами, которое отрицательно влияет на качество изделий.

Влажность как ржаной, так и пшеничной муки должна быть не большей за 15 %. Мука с повышенной влажностью быстро портится в процессе хранения, имеет низшую водопогащающую способность чем сухая. Сухая мука после сжатия ее в ладони должны рассыпаться. Для северных районов и тяжело доступных районов влажность муки не должна превышать 14,5 %.

Зольность (белизна) характеризует сорт муки. Величина зольности (белизны) зависит от содержания в муке периферийных частичек зерна, которые являются основными носителями минеральных веществ и обуславливают затемнение муки. Мука низких сортов содержит значительное количество периферийных частичек зерна, поэтому зольность ее выше, а показатель белизны ниже, чем у муки высоких сортов.

Массовая доля металломагнитних примесей не должна превышать 3 мг на 1000 г муки. Размер отдельных частичек должен быть не более 0,3, а масса крупинок руды или шлака - не более 0,4 мг.

Массовая доля примесей растительного происхождения нормируется в подготовленном к помолу зерне. К этим примесям относят: вредную примесь; примесь зерен других культур - ржи, ячменя, а также проросших зерен. Массовая доля вредных примесей должна быть не больше 0,05. Примесь зерен ржи, ячменя и проросших зерен не должна превышать 5 %, в том числе проросших зерен должна быть не больше 3 %.

Зараженность муки вредителями хлебных запасов не допускается.

Количество и качество клейковины, которая отмывается из пшеничной муки, являются основными показателями ее качества. В свое время согласно ГОСТ 26574-85 на муку хлебопекарскую, что действовал на всей территории бывшего СССР, массовая доля клейковины должна была быть в муке высшего сорта - 28, І сорта -30, II сорта - 25 и обойной - 20 %. Тем не менее на заготовительные предприятия Украины в последние годы в связи с погодными и другими неблагоприятными условиями поступала пшеница с массовойдолей клейковины в среднем 20-22,2 %. Из такого зерна изготовить муку в соответствии с требованиями ГОСТ 26574-85 практически невозможно. Поэтому в Украине разработанный отраслевой стандарт ГСТУ 46.004-99 «Мука пшеничная», который введен с 1999 г. Требования к качеству муки, предусмотренные в ГСТУ, по всеми показателями отвечают тем, которые были в ГОСТ 26574-85, за исключением массовой доли клейковины. Этот показатель установлен для муки высшего сорта - 24, І сорта - 25, II сорта - 21 и обойной муки - 18 %. Этим стандартом предусмотрено, что в муке высшего сорта, которая будет использоваться для изготовления макаронных изделий, массовая доля клейковины должны быть не меньше 25 %. хлеб качество хранение ассортимент

Важным показателем, который не указан в нормативно-технической документации, но имеет большое значение в хлебопечении, является кислотность муки. Она характеризует сорт и свежесть муки, влияет на вкус и запах хлеба. Кислая реакция муки обуславливается кислыми фосфатами и свободными жирными кислотами, карбоксильними группами белковых соединений. Органических кислот (таких, как молочная, уксусная, щавелевая и т.п.) в муке незначительное количество.

Таб.4.3 Показатели качества клейковины

Группа	Цвет	Эластичность	Растяжимость	Упругость,ед.шкалы приборов Прибор ИДК-1.-1Г,-2
				Высшего, Первого, обойная	второго
I-клейковина хорошая	Светла или с жёлтым оттенком	Хорошая	Средняя или длинная	55-75	55-75
II-клейковина удовлетворительная крепкая	Светлый или с серым оттенком	Хорошая или удовлетворительная	Короткая	35-50	40-50
Или удовлетворительная слабая	Светлый или с серым оттенком	удовлетворительная	Средняя или длинная	80-100	80-100
III-клейковина неудовлетворительная крепкая	Тёмный	Неэластичная или крохкая	Короткая	0-30	0-35
Или неудовлетворительная слабая	Тёмный	Неэластичная, провисает при растягивании	Сильно тянется	105 и больше

Кислые фосфаты: КН2РО4, Са(Н2РО4)2, Mg(Н2РО4)2, -- образовываются вследствие гидролиза фосфорорганічних соединений, а жирные кислоты -- в процессе гидролиза жиров. В муке высоких выходов: пшеничной II сорта и обойной, ржаной обдертой и обойной этих соединений содержится больше, чем в муке низких выходов, поэтому кислотность их высшая.

Кислотность муки зависит также от продолжительности и условий ее хранения. В условиях, которые оказывают содействие ферментативному гидролизу полимеров муки, интенсификации окислительных процессов, кислотность муки повышается.

В практике хлебопечения кислотность муки характеризуется показателем - общая кислотность, которая отображает содержание в ней кислот и кисло реагирующих веществ.

Мука нормального качества имеет нижеприведенные ориентировочные нормы кислотности (в градусах):

3.3 Хранение и подготовка муки к производству

Свежесмолотая мука не годится для выпечки хлеба, так как образует мажущееся, расплывающееся тесто и хлеб получается плохого качества (малого объема, пониженного выхода и т. п.), поэтому такую муку в хлебопечении никогда не применяют. Она должна пройти отлежку или созревание в благоприятных условиях, при которых ее хлебопекарные свойства улучшатся.

Созревание пшеничной муки проводят на мелькомбинатах в течение 1,5...2 мес. При этом меняется влажность муки в зависимости от параметров окружающего воздуха; цвет ее становится светлее в результате окисления каротиноидов; увеличивается кислотность в основном за счет разложения жира и образования жирных кислот, а также в результате накопления других кислотореагирующих веществ (кислых фосфатов, продуктов гидролиза белков и др.). Следствием возрастания кислотности являются глубокое изменение белков, укрепление структурно-механических свойств клейковины, уменьшение ее растяжимости и увеличение упругости. Слабая непосредственно после помола клейковина при отлежке приобретает свойства средней; средняя по силе становится сильной, а сильная -- очень сильной.

Длительность созревания муки зависит от ее сорта, влажности и условий хранения. Повышение выхода муки, ее влажности и температуры хранения ускоряет процесс созревания, так как создаются более благоприятные условия для окислительно-восстановительных процессов. Для ускорения созревания используют химические улучшители, а также пневматическое перемещение муки с помощью сжатого, особенно нагретого, воздуха.

Созреванию подвергают только пшеничную муку; ржаная мука при отлежке свои хлебопекарные свойства не изменяет, поэтому в созревании не нуждается.

Существует два способа транспортирования и хранения муки на предприятиях: тарный, когда муку перевозят и хранят в мешках, и бестарный, когда муку перевозят в автомуковозах и хранят в бункерах или силосах. Бестарный способ перевозки и хранения| муки имеет ряд преимуществ перед тарным, так как позволяет механизировать и автоматизировать операции по разгрузки и управлять ими с пульта. Кроме того, при тарном способе хранения возникают дополнительные потери муки, связанные ее распылом и остатками в опорожненных мешках.

Муку можно транспортировать на производство механическим, пневматическим или аэрозольным транспортом (с помощью сжатого воздуха по трубопроводам). На предприятиях пищевой промышленности предпочтение отдают аэрозольному транспортированию, так как оно обеспечивает высокую концентрацию муки в смеси с воздухом, уменьшает удельный расход воздуха и позволяет при малых сечениях трубопроводов достигать высокой производительности. При пневматическом транспортировании 1 м3 воздуха перемещает 5...6 кг муки, а при аэрозольном - примерно 60...120 кг.

Перед подачей муки для приготовления теста производится ее подготовка к производству, которая заключается в подсортировке отдельных партий, их просеивании и магнитной очистке. Отдельные партии муки могут значительно отличаться по своим хлебопекарным качествам, поэтому перед подачей на производство принято составлять смесь различных партий муки в пределах одного сорта. Муку со слабой клейковиной смешивают с сильной; муку, темнеющую в процессе переработки, - с нетемнеющей и т. д. Соотношение компонентов в мучной смеси определяет лаборатория на основании анализа. При этом исходят из необходимости улучшить свойства одной партии муки за счет другой. Обычно смешивают две или три партии муки в простых соотношениях (1:1, 1:2, 1:3 и т. д.) на специальных машинах - мукосмесителях.

Для просеивания муки с целью удаления случайных посторонних примесей применяют бураты, вибросита или просеиватетели других конструкций. Муку просеивают через сито из стальной сетки с ячейками определенного размера. Для очистки муки от металломагнитных примесей в выходных каналах просеивающих машин устанавливают магнитные уловители, которые очищают через каждые 4 ч работы.

4. Виды и сорта муки

Вид муки определяется родом зерна, из которого изготовлена эта мука. Основными видами хлебопекарной муки является пшеничная и ржаная. Пшеничной муки изготавливается больше, чем ржаной. Это связанное со спецификой районирования выращивания пшеницы и ржи, а также обусловлено приятными вкусовыми качествами и высокой пищевой ценностью изделий из пшеничной муки.

4.1 Пшеничная мука

В Украине из пшеницы вырабатывают хлебопекарную муку высшего, первого, второго сортов и обойную.

Пшеничную сортовую муку изготавливают из мягкой пшеницы или с добавлением не более 20% твердой. Обойную муку изготавливают из мягкой пшеницы.

Муку высшего, первого и второго сортов изготавливают при двух- и трехсортовых помолах, а также при односортовых помолах. При двух- и трехсортовых помолах получают одновременно два или три сорта муки, тогда как при односортовых - один определенный сорт. При трехсортовом помоле зерна с общим выходом муки 75 % отбирают муку высшего сорта 10-30, первого - 50-40, второго - 15-5 %. При двухсортовом помоле получают муку первого сорта 50-60, второго - 25-15 %. При односортовом помоле выход муки первого сорта - 72, второго - 85, обойной - 96 %. Тип помола и выход муки при помоле зерна обуславливают сорт и химический состав муки.

Мука высшего сорта состоит из тонко измельченных частичек эндосперма, преимущественно его внутренних пластов. Она почти не содержит отрубей и имеет белый цвет со слабым кремовым оттенком. Размер частичек в основном 30-40 мкм.

Мука первого сорта состоит из тонко измельченных частичек всего эндосперма и 2-3 % (от массы муки) измельченных оболочек и алейронового слоя. Частички муки менее однородные по размеру, чем в муке высшего сорта. Их размер в основном составляет 40-60 мкм. Цвет муки белый с желтоватым оттенком по сравнению с мукой высшего сорта. Она содержит меньше крахмала и больше белков, поэтому из этогй муки отмывается больше клейковины, чем из муки высшего сорта.

Мука второго сорта состоит из частичек измельченного эндосперма и 8-10 % (от массы муки) измельченных периферийных частей зерна. Частички муки неоднородные по размеру. Размер их - от 30 до 200 мкм. Цвет муки белый с желтоватым или сероватым оттенком с заметными частичками оболочек зерна. Эта мука темнее, чем мука первого сорта. Это обусловлено значительным содержанием периферийных частичек. Массовая частица белков в нем превышает их содержимое в муке первого сорта, но они образовывают значительно меньше клейковины.

Обойную муку получают при обойном односортовом помоле, измельчая все зерно, поэтому она содержит как эндосперм, так и периферийные части зерна. При его производстве оболочки не отсеивают. Мука более крупная, частички неоднородные по размеру. Крупность их от 30 до 600 мкм и более. Цвет муки - белый с желтоватым или сероватым оттенком и хорошо заметными измельченными оболочками. По химическому составу она близка к химическому составу зерна.

4.2 Ржаная мука

Из зерна ржи вырабатывают сеянную, обдертую и обойную муку.Сеянная мука формируется в основном с эндосперма зерна ржи. Массовая доля оболочек в нем составляет 2-3 %. Цвет муки - белый с легким сероватым оттенком, Размер частичек - до 200 мкм. Выход его при односортовом помоле - 63 %.

Обдертая мука состоит из эндосперма и 12-15 % периферийных частей. Она более крупное, чем сеяная, немного темнее. Выход его при односортовом помоле 87 %.

Обойную муку изготавливают при обойном односортовом помоле. Измельчают все части зерна. Мука крупная, серого цвета, с массовой долей оболочек 20-25 %. Выход ее 95 %.Вырабатывается также обойная ржано-пшеничная мука из смеси 60 % ржи и 40 % пшеницы и пшенично-ржаная мука с 70 % пшеницы и 30 % ржи. Выход этих сортов 95 и 96 % соответственно.[5]

5. Разделка теста и выпечка хлеба

5.1 Разделка теста

Разделка пшеничного теста включает в себя деление теста на куски, округление, предварительную расстойку, формование тестовых заготовок и окончательную расстойку.

Пшеничное тесто вследствие своей упругости и сравнительно небольшой адгезии должно подвергаться более интенсивной механической обработке при разделке, чем ржаное тесто. Многократная обработка пшеничного теста необходима для получения однородной структуры во всей массе куска, в результате чего хлеб получается с ровной мелкой пористостью.

Для получения одинаковых объемов теста при делении применяют мерные карманы или отрезают (штампуют) куски теста определенных размеров, или регулируют частоту качания отсекающего ножа при постоянной скорости выхода теста из машины.

Для получения кусков равной массы крайне важно, чтобы в тестоделительное устройство машины поступало тесто, однородное по плотности. Основным показателем качества работы тестоделительной машины является точность массы тестовых заготовок. Допускается отклонение в сторону увеличения массы штучного крупного (более 200 г) изделия не более 3% для одного и 2,5% для 10 шт. изделий от заданной величины. При этом следует иметь в виду, что масса тестовой заготовки должна быть больше массы будущего изделия на величину потерь при разделке и выпечке (упек) и хранении хлеба в экспедиции (усушка).

Округление кусков теста, т.е. придание им формы шара, производится на округлительной машине сразу же после деления, затем округленные куски поступают на предварительную расстойку. При производстве круглых подовых изделий округление одновременно является формованием изделий, а предварительная расстойка - единственной и окончательной.

Предварительная расстойка - выдержка округленных заготовок из пшеничного теста в состоянии покоя в течение 5-8 мин. Этого времени достаточно, чтобы в куске теста рассосались внутренние напряжения, возникшие в результате механического воздействия на тесто при делении и округлении (явление релаксации).

При расстойке куски теста увеличиваются в объеме, улучшаются физические свойства и структура теста. Предварительная расстойка осуществляется обычно на ленточных транспортерах, проложенных вдоль шкафов окончательной расстойки на уровне 2,5-3 м от пола цеха.

Формование изделий осуществляется на формующих закаточных машинах сразу после предварительной раестойки. Изделиям придается форма, свойственная данному сорту хлеба: цилиндр с тупыми округлениями по концам для батонов и с заостренными концами для городских булок, жгутики для плетения хал и т.п. Для придания тестовой заготовке цилиндрической формы используются валково-ленточные закаточные машины.

Окончательная расстойка необходима в связи с тем, что при формовании из тестовых заготовок почти полностью вытесняется углекислый газ, нарушается пористая структура теста. Для получения хлеба с хорошей пористостью и большим объемным выходом необходимо, чтобы тестовые заготовки «подошли», т. е. увеличились в объеме и приобрели равномерную пористую структуру. Для этого тестовые заготовки и подвергаются перед выпечкой окончательной расстойке. Для изделий из пшеничной муки это вторая расстойка после предварительной.

В отличие от предварительной расстойки, которая проводится при температуре и относительной влажности воздуха, поддерживаемой в цехе, окончательная расстойка осуществляется в специальных расстойных. шкафах при температуре 35-40° и относительной влажности воздуха 75-85%. Весьма важно, чтобы изделия при расстойке не обдувались воздухом во избежание заветривания кусков и образования уплотненной корки. Появление корочки желательно, так как она будет сдерживать увеличение объема изделий при расстойке и в начальный период выпечки и вызывает образование на поверхности готовых изделий подрывов и трещин.

Окончание расстойки обычно устанавливают по внешнему виду и объему кусков. На автоматизированных линиях регулируется длительность этого процесса. Длительность расстойки колеблется в широком диапазоне - от 25 до 120 мин в зависимости главным образом от массы кусков и рецептуры теста. Чем меньше масса куска, тем длительнее расстойка. Сдобное тесто расстаивается более длительное время, чем несдобное. Повышение температуры (не более 45° С) и относительной влажности воздуха (не более 90%) сокращает длительность расстойки на 20-30%. Нежелательны недостаточная и избыточная расстойка.

5.2 Выпечка хлеба

Заключительным звеном приготовления хлеба является выпечка. Она осуществляется в хлебопекарных печах различной конструкции. В промышленности применяются печи с тупиковыми и сквозными (тоннельными) хлебопекарными камерами. В тупиковых печах с помощью автоматических посадчиков тестовые заготовки помещаются на подики люлек, подвешенных на цепях печного конвейера. Люльки с заготовками перемещаются конвейером по хлебопекарной камере. В конце выпечки на выходе из печи в результате поворота люльки на 45° готовые изделия выгружаются на ленточный транспортер, подающий их на укладку. Печной конвейер движется периодически, чередуя остановку в момент загрузки подиков новой порцией кусков теста с движением. Время полного оборота конвейера равно длительности выпечки, которая регулируется в широких пределах (10-60 мин) с помощью реле времени.

5.3 Процессы, происходящие при выпечке хлеба

Изменения характеризующие переход тестовой заготовки в процессе выпечки в хлеб, являются результатом целого комплекса процессов: физических, микробиологических, коллоидных и биохимических. Однако в основе всех процессов лежат физические явления - прогревание теста и вызываемый им внешний влагообмен между тестом - хлебом и паровоздушной средой пекарной камеры и внутренний тепломассообмен в тесте - хлебе.

Физические процессы. В начале выпечки тесто поглощает влагу в результате конденсации паров воды из пекарной камеры; в этот период масса куска теста -хлеба несколько увеличивается. После прекращения конденсации начинается испарение влаги с поверхности. Часть влаги при образовании корки испаряется в окружающую среду, а часть (около 50 %) переходит в мякиш. Вследствие этого содержание влаги в мякише горячего хлеба на 1,5...2,5 % выше содержания влаги в тесте.

Микробиологические и биохимические процессы. В первые минуты выпечки спиртовое брожение внутри теста ускоряется и при 35 °С достигает максимума. В дальнейшем брожение затухает и при 50 °С прекращается, так как дрожжевые клетки отмирают, а при 60 °С приостанавливается жизнедеятельность кислотообразующих бактерий. В результате остаточной деятельности микрофлоры во время выпечки в тесте - хлебе увеличивается содержание спирта, диоксида углерода и кислот, что повышает объем хлеба и улучшает его вкус.

Биохимические процессы связаны с изменением состояния крахмала и белков, и при температуре 70...80 °С они прекращаются. Крахмал при выпечке клейстеризуется и энергично разлагается. Белки при выпечке также расщепляются с образованием промежуточных продуктов. Глубина и интенсивность расщепления крахмала и белков влияют на характер протекания химических процессов, определяющих цвет корки пшеничного хлеба, его вкус и аромат.

Коллоидные процессы. Белки и крахмал при выпечке претерпевают существенные изменения. При 50...70 °С одновременно протекают процессы денатурации (свертывания) белков и клейстеризации крахмала. Белки при этом выделяют воду, поглощенную при замесе теста, уплотняются, теряют эластичность и растяжимость. Прочный каркас свернувшихся белков закрепляет форму хлеба.

Влага, выделенная белками, поглощается крахмалом. Однако, этой влаги недостаточно для полной клейстеризации крахмала процесс протекает сравнительно медленно и заканчивается прогреве мякиша до 95...97 °С.

Клейстеризуясь, крахмальные зерна прочно связывают влагу, поэтому мякиш хлеба кажется более сухим, чем тесто.

5.4 Режимы выпечки

Определяются степенью увлажнения среды пекарной камеры, температурой в различных ее зонах и продолжительностью процесса. Режим выпечки зависит от сорта хлеба, вида и массы изделия, качества теста, свойств муки, а также конструкции печи. Решающим фактором является масса тестовой заготовки.

Продолжительность выпечки колеблется от 8...12| для мелкоштучных изделий. Для большинства пшеничных и изделий режим выпечки включает три периода. В первый период выпечка протекает при высокой относительной влажности (до 80 %) и сравнительно низкой температуре паровоздушной среды пекарной камеры (110...120 °С) и длится 2...3 мин. Второй период идет при высокой температуре и несколько пониженной относительной влажности газовой среды. При этом образуется корка, закрепляются объем и форма изделий.

Третий период - это завершающий этап выпечки. Он характеризуется менее интенсивным подводом теплоты (180 °С), что приводит к снижению упека.

Упек хлеба

Это потери массы теста (%) при выпечке, которые выражаются разностью между массами теста и горячего хлеба, отнесенной к массе теста. Около 95 % этих потерь приходится на влагу, а остальная часть - на спирт, диоксид углерода, летучие кислоты и др. Упек составляет 6...14 % и зависит от формы хлеба: у формового хлеба он меньше, чем у подового. Для снижения упека увеличивают массу хлеба, а на завершающем этапе выпечки повышают относительную влажность воздуха снижают температуру в пекарной камере.

...