Бродіння тесту при виробництві хліба (технологія і устаткування)

Бродіння починається з моменту замісу і триває в період знаходження тесту в бродильних ємностях (дежах, бункерах, коритах) і при наступних технологічних операціях.

Мета бродіння-накопичення в напівфабрикатах і тесті смакових і ароматичних речовин і приведення тесту по газообразующей здатності і фізичними властивостями в найкращий стан для оброблення та випічки. На завершальних етапах виробництва - расстойке тестових заготовок і випечке- основним завданням бродіння є розпушення тесту вуглекислим газом і створення м'якушки з добре розвиненою тонкостінної пористістю. Сукупність усіх процесів, що обумовлюють оптимальні властивості тесту для оброблення та випічки, прийнято називати дозріванням тесту.

При бродінні тесту відбуваються різні складні процеси: мікробіологічні, що викликають спиртове і кислотоутворюючу бродіння, колоїдні, фізичні та біохімічні.

Спиртове бродіння. Цей вид бродіння викликається дріжджами, зімазний комплекс яких переводить моносахара в спирт і вуглекислий газ за схемою анаеробного дихання:

З 6 Н 12 О 6 -> 2С 2 Н 5 OН + 2СO 2.

При цьому виділяється 107 кДж / моль тепла. Утворений вуглекислий газ і є розпушувачем тесту. Однак при накопиченні вуглекислого газу може загальмуватися життєдіяльність дріжджів. Тому бродяче пшеничне тісто піддають короткочасної одно- або дворазовою обминанні (перемішування), вуглекислий газ видаляється, структура тесту при цьому поліпшується.

Дріжджі в першу чергу зброджують власні цукру борошна (глюкозу, фруктозу, сахарозу), а потім вже за допомогою зімазного комплексу ферментів переводять мальтозу, що утворюється в тесті при гідролізі крохмалю, в глюкозу і зброджують її. Тому на хід бродіння істотно впливає сахарообразующую здатність борошна, т. Е. Здатність амилолитических ферментів гідролізувати крохмаль в мальтозу. При недостатній активності цих ферментів бродіння сповільнюється. Тоді технологічними прийомами підвищують атакується крохмалю амілазами, наприклад, шляхом перетворення частини крохмалю борошна в клейстерізованного стан впливом на борошно гарячою водою або методом електроконтактного прогріву водно-борошняної суміші.

Кислотоутворюючу бродіння. Таке бродіння викликається різними бактеріями, назва яких зазвичай збігаються з найменуванням кислоти, яку вони продукують (молочнокислі, оцтовокислі та т. Д.). У зброджуваних напівфабрикатах з пшеничного борошна накопичуються молочна, оцтова, бурштинова, мурашина, лимонна, іноді масляна і деякі інші кислоти. Головну роль в бродінні пшеничного тіста грає молочна кислота, на частку якої припадає до 70% загального вмісту кислот, на другому місці стоїть оцтова кислота, інші кислоти становлять приблизно десяту частину від загальної кількості. У напівфабрикатах з житнього борошна роль молочної і оцтової кислот приблизно однакова, а інших органічних кислот - менш істотна.

У пшеничному та житньому тесті молочну і частково оцтову кислоту продукують молочнокислі нетермофільние бактерії, що мають температурний оптимум близько 35 ° С. У напівфабрикатах з житнього борошна частка оцтової кислоти значно вище, ніж в пшеничних, в зв'язку з присутністю в них оцтовокислих бактерій.

У пшеничні напівфабрикати кислотообразующие бактерії надходять в основному з борошном і частково із залишками в бродильних ємностях напівфабрикатів попереднього приготування.

У напівфабрикати з житнього борошна кислотообразующие бактерії вносяться з заквасками.

Накопичення органічних кислот в тесті має велике значення. Смак і аромат хліба в значній мірі обумовлені накопиченням в тесті кислот і взаємодією їх зі спиртами та іншими речовинами. Молочна кислота оберігає тісто від проникнення небажаних мікроорганізмів, в тому числі патогенних. Молочна кислота надає хлібу приємний смак, а оцтова - різкий кислий присмак.

Кислоти прискорюють гідратацію і пептизацію білкових речовин, регулюють дію ферментів. Кінцева кислотність тіста (в град) наступна: з пшеничного борошна I сорту 3,0 3,5, II сорту 4,5-5,0, шпалерного 5,5-6,5; з житнього борошна шпалерного 11,5-12,0.

Колоїдні процеси. До колоїдним процесам при бродінні тіста відноситься триваюче осмотичний набухання білків, в той час як адсорбційна зв'язування вологи усіма компонентами тесту, в тому числі і білками, в основному завершено в стадії замісу тіста. Набухання білків в тесті з слабкою борошна завершується відносно швидко, а пептизація триває на всьому протязі бродіння внаслідок протеолітичної дезагрегации білків. Тісто в зв'язку з цим розріджується, його фізичні властивості погіршуються. Інакше поводяться білки в тесті з сильною борошна: осмотичний набухання триває до кінця бродіння, пептизація білків незначна.

З метою обмеження пептізаціі білків в тесті з слабкою борошна процес бродіння ведуть при підвищеній кислотності.

Фізичні процеси. До фізичних процесів при бродінні тіста відноситься зміна температури і структурно - механічних характеристик тесту.

Температура тесту (заквасок і опари) до кінця бродіння підвищується на 1-2 ° С. Цей приріст температури на хід і результат бродіння помітного впливу не робить. Структурно-механічні характеристики змінюються під впливом двох факторів: в результаті механічної дії на тісто при його обминанні клейковини остов зміцнюється, а в результаті ферментативного протеолізу клейковини остов послаблюється.

Біохімічні процеси. Біохімічні зміни обумовлені складною системою взаємопов'язаних перетворень компонентів тесту, що викликаються спиртовим і молочнокислим бродінням і взаємодією ферментів борошна, дріжджів ікислотоутворюючих бактерій.

В бродять напівфабрикатах відбувається безперервне витрачання цукру і одночасне поповнення мальтози за рахунок амілоліза крохмалю. Поряд з колоїдними змінами білків безперервно протікає їх протеоліз під впливом протеолітичних ферментів борошна і їх активатори, що виділяються в середу дріжджами (глютатіон).

Накопичення в тесті мальтози необхідно для підтримки самого процесу бродіння. Протеолиз білків в пшеничному тісті також необхідний для досягнення оптимальних структурно механічних властивостей тіста, від яких залежить характер пористості м'якушки. Крім того, продукти розпаду білків при взаємодії з редукуючими цукрами утворюють Меланоїдіни, які відіграють важливу роль в ароматі хліба і зумовлюють специфічний колір кірки хлібобулочних виробів. Однак інтенсивність протеолізу регулюється з урахуванням сили борошна. Наприклад, при переробці слабкої пшеничного борошна застосовують поліпшувачі окисного дії, що знижують активність протеолітичних ферментів і зміцнюють клейковину завдяки окисленню в молекулі білка сульфгідрильних груп.

Способи інтенсифікації дозрівання тесту. Відомі різні способи інтенсифікації дозрівання тесту.

Прискорення бродіння досягається наступними способами:

підвищенням температури напівфабрикатів і тіста до оптимального значення;

збільшенням дозування дріжджів;

попередньої активацією дріжджів або підбором більш активних рас і штамів мікроорганізмів при приготуванні рідких дріжджів або рідких заквасок.

Існують і інші способи інтенсифікації бродіння: електрофізичних обробка дріжджової суспензії, внесення в тісто мінеральних солей для живлення дріжджів, заміна пресованих дріжджів їх плазмолізатом і ін.

Інтенсивне механічний вплив на тісто викликає прискорення його дозрівання. Роботами ВНІІХПа показано, що для тесту існує певний оптимум питомої роботи замісу тіста в залежності від «сили» борошна. Величина цього оптимуму дорівнює для слабкої борошна 15-25, середньої по «силі» 25-40 і сильною 40-50 Дж на 1 г тесту.

Застосування хімічних покращувачів істотно впливає на процес дозрівання тіста. Серед покращувачів цієї групи можна назвати наступні:

поверхнево - активні речовини, що впливають на структурно-механічні властивості тіста;

поліпшувачі окисного (бромат, йодат калію та ін.) і відновного (цистеїн) дії, що змінюють окислювально - відновний потенціал тесту і завдяки цьому здатні цілеспрямовано змінювати структурно - механічні властивості тіста: окислювачі зміцнюють, а відновники послаблюють тісто;

органічні кислоти, що додаються з метою прискорення досягнення оптимальної кислотності тіста;

ферментні препарати амилолитические і протеолітичні, що вносяться в тісто для активації амілоліза і протеолізу.

В даний час не існує об'єктивних методів визначення готовності тіста. Зазвичай про готовність зброджуваних тесту до подальшої обробки судять після закінчення часу
бродіння тесту, передбаченого для даного сорту, по титруемой кислотності і зовнішнім виглядом тесту.

Пристрої для бродіння. Ці пристрої призначені для здійснення бродіння закваски, опари і тесту. Бродіння протікає при температурі навколишнього повітря 28-32 ° С і відносній вологості його 75- 80%. Всі пристрої для бродіння поділяються на дві групи: пристрої для непреривнопоточного бродіння і пристрої для порційного бродіння. У пристроях першого типу бродять напівфабрикати переміщаються в ємностях під дією маси або механічного спонукача. Для підтримки оптимальних параметрів середовища ці ємності закриваються кришками або обладнані обігріваючими сорочками. До бродильним ємностей першої групи відноситься, наприклад, апарат для бродіння системи І. Л. Рабиновича.

Пристрої для порційного бродіння виконуються у вигляді бункера (наприклад, тістоприготувальне бункера системи Н. Ф. Гатилин), що складається з декількох секцій, кожна з яких вміщує до 5-6 порцій напівфабрикату, або у вигляді бродильних камер для розміщення в них дежей з напівфабрикатами. Бродильні камери обладнані кондиціонерами, що підтримують оптимальні параметри повітря.

Передача тесту на подальшу обробку

Для звільнення дежей від тесту і передачі його на подальшу обробку (в тестоспуск, що представляє собою металевий бункер, службовець запасний ємністю перед тістоділительні машиною, або безпосередньо в приймальню воронку тістоділитель) служать пристрої для перекидання дежей. У промисловості зустрічаються дежеопрокидувачі з підйомом і без підйому дежей, розрізняються вони також конструкцією приводу. Перекидання блок з підйомом діжі застосовуються при розташуванні бродильних камер і тістоділительні машин на одному поверсі, без підйому діжі - при вертикальній схемі технологічного процесу.