Какие процессы происходят при брожении теста кратко

Обновлено: 04.07.2024

Приготовление дрожжевого теста основано на способности дрожжей сбраживать сахара муки в спирт с образованием углекислого газа. Тесто не только разрыхляется углекислым газом, но и приобретает новые вкусовые качества. Этот вид теста иногда называют кислым.

В процессе брожения и выпечки в тесте происходят сложные химические изменения, которые меняют вкус теста и увеличивают его объем.

Крахмальные зерна набухают и под действием ферментов, содержащихся в муке, разлагаются на более простые вещества — декстрины и сахар, то есть происходит осаха-ривание крахмала. Часть крахмала под действием муки и дрожжей распадается до простого сахара — глюкозы.

Дрожжи сбраживают сахара муки в течение 1,5-2 часов. Под действием фермента сахар, содержащийся в муке, превращается в глюкозу и фруктозу.

В состав дрожжевого теста входит сахар (от 1 до 11% массы теста). Свекловичный сахар, или сахароза, под действием дрожжей также распадается на более простые сахара — глюкозу и фруктозу.

Сахара превращаются в спирт и углекислоту. Выделение углекислого газа и спирта происходит по всей толщине теста. Пузырьки газа растягивают клейковину, тесто приобретает пористость и сильно увеличивается в объеме. Брожение лучше всего происходит при температуре 30 С.

Кроме углекислого газа и спирта в процессе брожения получаются в небольших количествах сивушные масла, янтарная кислота, уксусный альдегид, глицерин и другие вещества. Содержание поваренной соли до 0,1% массы муки способствует лучшему процессу брожения. Количество соли 1,5-2% (по рецептуре) тормозит брожение.

Во время брожения тесто также приобретает кислый вкус, так как вместе с дрожжами в нем развиваются молочнокислые бактерии, способные сбраживать сахара с образованием молочной кислоты.

Присутствие молочной кислоты в тесте препятствует развитию маслянокислых и гнилостных бактерий, а также придает изделиям приятный вкус. Молочная кислота способствует набуханию белков и получению изделий с большим подъемом.

Дрожжевые грибки и молочнокислые бактерии в тесте почти неподвижны и, использовав вокруг себя все питательные вещества, постепенно прекращают жизнедеятельность. Образующийся вокруг них углекислый газ угнетает их, процесс брожения в результате этого замедляется и может совсем прекратиться. Чтобы восстановить темп брожения, тесто обминают, при этом: а) тесто частично освобождается от накопившегося углекислого газа;* б) дрожжи и молочнокислые бактерии равномерно распределяются в тесте и перемещаются в другие питательные участки; в) набухшие сгустки клейковины растягиваются и образуют мелкоячеистую сетку.

После обминок возрастает скорость брожения, и тесто вновь быстро увеличивается в объеме. Обминкой создается более мелкая и равномерная пористость теста. Обычно делают от одной до трех обминок. Количество их определяется качеством клейковины и густотой теста. Чем гуще тесто и чем сильнее клейковина, тем больше делается обминок. Тесто жидкое и тесто со слабой клейковиной обычно готовят без обминок. Тесто, приготавливаемое с обминками, как правило, выше по качеству, чем тесто, приготавливаемое без обминок. Но большое количество обминок вредно. При завышении числа обминок в тесте накапливается избыток молочной кислоты, так как при обминках она не улетучивается. Избыток молочной кислоты препятствует дальнейшему развитию дрожжей, и тесто после очередной обминки остается слабо разрыхленным; это резко ухудшает вкус изделий, делает их слишком кислыми.

К концу брожения накапливается достаточное количество молочной кислоты, обусловливающей вкусовые качества теста, и углекислого газа, который разрыхляет его.

Выпечку изделий производят в жарочных и пекарских шкафах и печах различной конструкции на электрическом или газовом обогреве периодического действия. Для жарки изделий во фритюре используются автоматы и фри-тюрницы. В период выпечки кондитерские изделия прогреваются от поверхностных слоев к внутренним. Процесс прогревания происходит медленнее у крупных изделий. Хорошая пористость и повышенная влажность ускоряют прогрев изделий.

Выпечка в первой стадии характеризуется увеличением объема изделий — при повышении температуры происходит расширение объема углекислого газа, воздуха и водяных паров, находящихся в тесте, а также других газообразных продуктов, полученных в процессе его брожения. При выпечке на изделии образуется эластичная пленка, которая удерживает газообразные вещества, за счет чего увеличивается объем изделия на 10-30%. Позже поверхностный слой изделий нагревается до 100 0C, происходит обезвоживание и образование корки. Температура корки достигает 180 °С, внутри изделий — не выше 100 °С. Часть воды испаряется, другая переходит в мякиш и конденсируется в нем.

В начале выпечки в тесте продолжаются процессы брожения и выделения углекислого газа. Спиртовое и молочнокислое брожение останавливается при температуре 50-70 СС, так как прекращается жизнедеятельность дрожжей и бактерий.

В первой стадии выпечки процесс осахаривания крахмала усиливается благодаря повышению активности ферментов и клейстеризации крахмала. Быстрее всего идет осахаривание крахмала при 62-64 °С. Клейстеризация крахмала при выпечке происходит медленно и оканчивается при прогревании изделий до 90 °С. В конце выпечки в изделиях образуется сухой эластичный мякиш, состоящий из свернувшегося (денатурированного) белка и набухших, частично оклейстеризованных крахмальных зерен. Увеличивается количество продуктов распада крахмала — декстринов. Образовавшиеся в процессе брожения органические кислоты, сивушные масла, сложные эфиры придают выпеченным изделиям особые вкус и аромат.

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

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

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

Готовое к разделке тесто должно удовлетворять следующим требованиям:

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

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

Процессы, протекающие на стадии брожения

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

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

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

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

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

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

Факторы, влияющие на брожение (созревание) теста

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

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

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

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

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

Брожение теста, начинаясь с момента замеса теста, продолжается во время его нахождения в емкостях для брожения теста до разделки.

Брожение происходит в тесте и при делении его на куски, формовании, расстоике сформованных кусков и даже в первый период процесса выпечки.

В производственной практике, однако, термин брожение теста охватывает период брожения с момента замеса теста до деления его па куски. В таком понимании в данном разделе и будет применяться этот термин.

Цель брожения опары и теста — приведение теста в состояние, при котором оно по газообразующей способности и реологическим свойствам будет наилучшим для разделки и выпечки. Не менее важно накопление при этом в тесте веществ, обусловливающих вкус и аромат, свойственные хлебу из хорошо выбродившего теста.

Разрыхление теста углекислым газом (диоксидом углерода), позволяющее получить хлеб с хорошо разрыхленным пористым мякишем, становится основной задачей процесса брожения на стадиях расстойки и выпечки хлеба.

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

Готовое к разделке, хорошо созревшее тесто должно удовлетворять следующим требованиям:

1) газообразование в сформованных кусках теста к началу процесса расстойки должно происходить с достаточной интенсивностью;

2) реологические свойства теста должны быть оптимальными
для деления его на куски, округления, закатки и других возможных
формующих операций, а также для удержания тестом газа и сохранения
формы изделия при окончательной расстоике и выпечке;

3) в тесте должно быть достаточное количество несброженных
Сахаров и продуктов гидролитического распада белков, необходимых
для нормальной окраски корки хлеба;

4) в тесте должны образовываться и содержаться в необходимых количествах вещества, обусловливающие специфический вкус
и аромат хлеба.

Перечисленные свойства приобретаются тестом в результате целого ряда сложных комплексных процессов, происходящих одновременно и во взаимодействии.

ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ БРОЖЕНИИ ТЕСТА

Рассмотрение процессов, происходящих при брожении теста и приводящих к его созреванию, начнем с процессов, вызываемых в тесте дрожжами.

Спиртовое брожение

Как известно, зимазный комплекс ферментов дрожжей обеспечивает превращение моносахаров в спирт и углекислый газ (диоксид углерода). При этом молекула сахара гексозы превращается в две молекулы этилового спирта и две молекулы углекислого газа. Применяемые в хлебопечении дрожжи могут сбраживать все основные сахара теста — глюкозу, фруктозу, сахарозу и мальтозу.

Глюкоза и фруктоза сбраживаются непосредственно. Сахароза предварительно превращается сахарозой в глюкозу и фруктозу. В тесте с дрожжами скорость этого превращения сахарозы очень велика: уже через несколько минут после замеса теста вся содержащаяся в нем сахароза (даже при добавлении ее в тесто в количестве 7,5% от массы муки) превращается в глюкозу и фруктозу.

Молекула мальтозы также может разлагаться в тесте мальтазой дрожжей на две молекулы глюкозы.

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

Значение и роль в брожении теста собственных сахаров муки и мальтозы, образующейся в результате амилолиза, разобраны нами при рассмотрении вопроса о сахаро- и газообразующей способности муки.

Напомним, что собственные сахара муки могут играть существенную роль только на первых стадиях брожения теста. При наличии в тесте глюкозы, фруктозы и мальтозы (сахароза, как уже отмечалось, очень быстро превращается в тесте в глюкозу и фруктозу), скорость и очередность сбраживания этих сахаров различны.

Сначала сбраживаются глюкоза и фруктоза. При одновременном присутствии этих сахаров скорость сбраживания глюкозы несколько больше, чем фруктозы.

Мальтоза начинает сбраживаться хлебопекарными дрожжами только после того, как все наличное количество глюкозы и фруктозы практически сброжено. Переключение дрожжей со сбраживания глюкозы и фруктозы на сбраживание мальтозы требует известной перестройки ферментного аппарата дрожжевой клетки, поэтому в этот период скорость газообразования временно снижается. После приспособления дрожжей к сбраживанию мальтозы скорость газообразования в тесте опять возрастает до тех пор, пока не начнет сказываться недостаточность мальтозы в бродильной среде.

При добавлении в тесто сахарозы, превращающейся в нем в глюкозу и фруктозу, начало сбраживания мальтозы но времени отодвигается.

При достаточном количестве добавленной в тесто сахарозы мальтоза вообще практически не сбраживается дрожжами.

При опарном способе приготовления теста дрожжи уже в опаре приспосабливаются к сбраживанию мальтозы. Поэтому хотя при замесе теста па опаре в нем и появляются новые количества глюкозы и фруктозы (в том числе и за счет сахарозы), но резкого снижения сбраживания мальтозы в тесте уже не наблюдается.

Размножение дрожжей

Определение количества дрожжевых клеток в таких объектах, как опара или тесто, представляет ряд методических трудностей. Поэтому хотя разработкой методик этого определения и занимался ряд исследователей, результаты подсчетов имеют все же приближенный характер.

Можно считать установленным, что чем меньше исходное содержание дрожжей в тесте, тем в большей мере происходит их размножение. Так, установлено, что прирост количества дрожжевых клеток в тесте за 6 ч брожения был следующий:

Количество добавляемых дрожжей, 0,5 1,0 1,5 2,0

Прирост дрожжевых клеток, % 88 58 49 29

Если учесть, что при содержании дрожжей в количестве 2% длительность брожения теста намного меньше 6 ч, то можно считать, что в тесте, содержащем по отношению к массе муки более 2% дрожжей, за обычные сроки брожения размножения дрожжей практически не происходит.

Следует отметить, что в 1 г прессованных дрожжей содержится обычно около 10 млрд дрожжевых клеток (но данным отдельных исследователей — от 7,9 до 20,2 млрд).

Исходя из этого, начальное содержание дрожжевых клеток в безо-парном пшеничном тесте, содержащем 60% воды, 1,5% соли и 2% прессованных дрожжей (к массе муки), будет равно примерно 120 млн на 1 г теста.

Размножение дрожжевых клеток может быть ускорено обогащени
ем питательной среды витаминами и отдельными минеральными соля
ми, например хлористым аммонием и сернокислым кальцием. Незначительные добавки хлорида натрия также могут стимулировать размножение дрожжей.

Готовое к разделке, хорошо созревшее тесто должно удовлетворять следующим требованиям:

ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ БРОЖЕНИИ ТЕСТА

Спиртовое брожение

Молекула мальтозы также может разлагаться в тесте мальтазой дрожжей на две молекулы глюкозы.

Размножение дрожжей

Количество добавляемых дрожжей, 0,5 1,0 1,5 2,0

Прирост дрожжевых клеток, % 88 58 49 29

Процессы брожения в тесте и в других хлебопекарных полуфабрикатах начинаются с момента замеса и заканчиваются во II зоне печи при выпечке. При брожении теста после замеса до разделки происходит его созревание. Сущность созревания теста — оптимальное изменение физических свойств теста, а также накопление в нем определенного количества водорастворимых веществ (аминокислот, сахаров и др.), ароматических и вкусовых веществ (спиртов, кислот, альдегидов).
Биологический способ разрыхления заключается в том, что дрожжи, добавляемые в полуфабрикат, сбраживают сахар с образованием этанола и диоксида углерода. Последний, разрыхляя тесто, придает ему пористую структуру. В результате за счет растягивания клейковинных пленок в набухших частицах муки тесто увеличивается в объеме. Последующее слипание этих пленок при обминке теста и механических операциях его разделки способствует образованию в тесте структурного пространственно-губчатого каркаса, благодаря которому тесто обладает формо- и газоудерживающей способностью при окончательной расстойке и выпечке. В результате накапливания в тестовой заготовке диоксида углерода, этанола, летучих кислот и других компонентов, переходящих при выпечке из жидкого состояния в газообразное, обеспечивается мелкая, тонкостенная и равномерная пористость мякиша хлебобулочного изделия.
Число обминок (кратковременный повторный промес полуфабриката) зависит от силы пшеничной муки. Интенсивная обминка теста из слабой муки приводит к дополнительному разрушению структуры набухших белков, их пептизации, к ухудшению структурно-механических свойств теста и, как следствие, качества готовых изделий.
Интенсивность протекания физических процессов зависит от температуры. При брожении теста его температура повышается на 1—2 °С по сравнению с начальной, измеряемой после замеса. Это обусловлено тем, что спиртовое брожение сопровождается положительным тепловым эффектом (+117,3 кДж). Кроме того, адсорбционное связывание влаги крахмалом и другими веществами муки также сопровождается выделением теплоты.
Масса теста к концу брожения уменьшается на 2—3 % (традиционные технологии). В основном это происходит за счет затрат сухого вещества теста, из которого при спиртовом брожении образуются этанол и диоксид углерода, последний при обминках и разделке теста почти полностью удаляется. Однако созданная ими пористая структура полуфабриката сохраняется. Тесто становится разрыхленным, значительно увеличивается в объеме. Созревание и разрыхление теста происходят не только при его брожении, но и в процессе разделки, расстойки и в первые минуты выпечки, гак как по температурным условиям брожение на этих стадиях продолжается.
Созревание теста основано на коллоидных, биохимических и микробиологических процессах.

Читайте также: