Выработка хлеба состоит из ряда операций, каждая из которых оказывает существенное влияние на качество готового продукта: подготовки и дозирования сырья, замеса теста, созревания, брожения, разделки и расстойки тестовых заготовок, выпечки хлеба, бракеража, укладки на лотки и отпуска в торговую сеть.
Основным сырьем для всех сортов хлеба являются мука, вода, дрожжи и соль. Перед замесом теста сырье проходит соответствующую подготовку.
Мука применяется в основном пшеничная хлебопекарная и ржаная всех сортов. В небольшом количестве возможно также использование второстепенных видов муки. Хлебопекарные достоинства муки в пределах одного сорта могут существенно колебаться в зависимости от исходного зерна и режимов его переработки. Для обеспечения стабильности качества хлеба на хлебозаводах должен быть определенный запас муки с разными хлебопекарными свойствами. Смешивание партий муки, производимое по указанию лаборатории хлебопекарного предприятия, позволяет выпекать хлеб стабильно высокого качества. После смешивания муку просеивают для отделения примесей, насыщения воздухом и пропускают через магнитный аппарат.
Вода должна соответствовать стандарту на питьевую воду. Жесткость воды, обусловленная содержанием солей кальция и магния, как правило, не ухудшает, а иногда даже может несколько улучшить качество хлеба, укрепляя слабую клейковину. Такое же влияние оказывают ионы хлора, содержащиеся в хлорированной воде. Используется в основном вода для приготовления суспензии дрожжей, растворов соли, сахара и т. п. Воду подогревают так, чтобы обеспечить оптимальную температуру теста после замеса (26-30 °С). Общее количество воды, расходуемой на приготовление теста, зависит от сорта, влажности и силы муки, рецептуры теста и колеблется от 50 до 70 л на 100 кг муки.
Дрожжи - это микроорганизмы, применяемые для разрыхления пшеничного и приготовления заквасок для ржаного теста. Хотя количество добавляемых в тесто дрожжей невелико, всего 0,5-3 кг на 100 кг муки, однако они во многом определяют качество хлеба.
Хлебопекарные дрожжи Saccharomyces cerevisae размножают на дрожжевых предприятиях в жидких заквашенных продуваемых воздухом питательных средах, поэтому, кроме дрожжевых клеток, в них всегда присутствует некоторое количество кислотообразующих бактерий, преимущественно молочно-кислых и уксуснокислых. Выращенные дрожжи после отделения от питательной среды перевозят на близлежащие хлебозаводы в цистернах (дрожжевое молоко), создавая там двухдневный запас. Однако чаще дрожжевое молоко фильтруют, промывают и спрессовывают дрожжевые клетки в бруски массой 1 кг для хлебопечения или 0,1 кг для розничной торговли. Иногда прессованные дрожжи высушивают при температуре не выше 40 °С до влажности 10%, получая сухие дрожжи. Некоторые крупные хлебозаводы сами готовят жидкие дрожжи, их можно считать своеобразной пшеничной закваской.
По стандарту прессованные дрожжи должны иметь влажность не более 75 %, кислотность в пересчете на уксусную кислоту (в мг на 100 г): свежие - не более 120, хранившиеся 12 сут.- 360. Основным показателем качества дрожжей является их бродильная активность - «подъемная сила». У всех видов дрожжей она должна быть не более 70 мин. Кроме хлебопекарных, можно использовать остаточные дрожжи спиртового производства и пивоварения. Перед пуском в производство дрожжи размешивают в теплой воде или жидкой мучной заварке.
Соль поваренная пищевая является не только вкусовым компонентом, но и влияет на скорость брожения теста, несколько снижая бродильную активность дрожжей и бактерий и замедляя деятельность ферментов. Поэтому соль вводят не в опару, а в тесто в количестве 1,2-2,5 кг на 100 кг муки. К дополнительному сырью относят сахар, различные жиры, молочные и яичные продукты, солод, во многие сорта хлебных изделий включают пряности.
Сахар вводят в основном в рецептуру улучшенных (3-6 %) или сдобных (до 30 %) изделий из пшеничной муки. Небольшие добавки сахара (до 7-8 %) активизируют брожение, высокие его концентрации вызывают плазмолиз дрожжевых клеток, замедляя тем самым брожение. Кроме того, сахар в определенной степени снижает водопоглотительную способность муки, поэтому энергетическая ценность улучшенных и сдобных изделий возрастает не только за счет присутствия сахара, но и в результате некоторого уменьшения их влажности. Вместо сахара в хлеб иногда вводят другие сладкие продукты - патоку, глюкозу. В диетические изделия могут добавляться ксилит и сорбит.
Жиры, как и сахар, добавляют для повышения энергетической ценности и улучшения вкуса хлебных изделий из пшеничной муки. Из растительных масел используют горчичное, подсолнечное, соевое, хлопковое, а также используют маргарин и сливочное масло. В улучшенные изделия добавляют 2-5 % жира, в сдобные 5-25 %. В отличие от сахара уже небольшие добавки жира (0,5 %) оказывают влияние на структурно-механические свойства теста, делая его более эластичным. Считается, что при этом проявляется смазывающий эффект жира.
При увеличении доли жира его влияние становится более существенным и неоднозначным. С одной стороны, присутствующие в жирах ненасыщенные жирные кислоты, окисляясь, способствуют окислению сульфгидрильных групп клейковинных белков и этим улучшают структурно-механические свойства теста; фосфолипиды связываются с белками теста, улучшая его эластичность, что позволяет клейковинному каркасу теста лучше растягиваться; во время выпечки жир несколько замедляет образование корочки, поэтому изделия получаются более пышными, пористыми, с более эластичным и нежным мякишем; существенно замедляется также черствение хлеба; с другой стороны, жиры обволакивают дрожжевые и бактериальные клетки, снижая тем самым их бродильную активность, поэтому брожение и расстойка сдобного геста существенно замедляются. Проф Л. Я. Ауэрман считает, что жиры целесообразно вводить в тесто в виде жироводной эмульсии. Установлено также, что введение жира, находящегося при температуре брожения теста в твердом состоянии, позволяет исключить его отрицательное влияние. Улучшающее действие он начинает проявлять при выпечке, когда расплавляется.
Молочные продукты - молоко цельное и обезжиренное, сыворотка творожная, подсырная, пахта в натуральном, сгущенном и сухом видах входят в рецептуры многих массовых и диетических хлебных изделий. Молочные продукты обогащают хлеб белками, витаминами, минеральными веществами, особенно кальцием. Сухие молочные продукты растворяют в воде и фильтруют, жидкие - фильтруют для удаления случайно попавших примесей.
Яичные продукты - свежие яйца, меланж, порошок являются хорошими белковыми обогатителями для сдобных и некоторых других улучшенных изделий из пшеничной муки. Одновременно яичные продукты улучшают структуру пористости, увеличивают объемный выход хлеба и несколько замедляют его черствение. Перед пуском в производство яйца освобождают от скорлупы, меланж оттаивают, порошок разводят водой. Наиболее целесообразно вводить яичные продукты в тесто в виде жироводной эмульсии, используя их высокие эмульгирующие свойства.
Солод белый (ржаной или ячменный) и красный (ржаной) добавляют в заварные сорта ржаного или ржано-пшеничного хлеба. Возможно также использование солода для пшеничного хлеба из муки с пониженной активностью ферментов. При получении солода рожь или ячмень проращивают. Прорастание активизирует все ферменты, что увеличивает долю водорастворимых веществ и изменяет структуру белков и крахмала.
При получении белого солода проросшее зерно высушивают при температуре не выше 55 °С, что сохраняет в активном состоянии ферментативный комплекс, и размалывают.
Красный солод готовят из зерна ржи проросшего и «томленого» (ферментированного) в течение нескольких часов при температуре 70-90 °С, а затем высушенного и измельченного. При томлении в красном солоде накапливается значительное количество меланоидинов, придающих ему темно-бурый с красноватым оттенком цвет и в значительной степени инактивируются ферменты.
Отруби пшеничные или ржаные вводят в рецептуры некоторых диетических хлебных изделий для увеличения в них доли пищевых волокон и снижения энергетической ценности хлеба. Применяемые в хлебопечении отруби целесообразно обезжиривать и дополнительно измельчать. Подготовка солода и отрубей производится так же, как и муки.
Изюм, цукаты, орехи, пряности перед пуском в производство перебирают, отделяя примеси, изюм промывают в воде.
Рецептуры всех сортов хлеба принято указывать на 100 кг муки стандартной влажности (15 %). Строгое соблюдение рецептур, точность дозировки всех компонентов оказывают существенное влияние на качество и пищевую ценность хлеба. Сырье дозируют по массе (мука, солод, изюм и др.) или по объему водных растворов установленной концентрации. Растворы соли, сахара обязательно фильтруют для отделения нерастворимых примесей, а суспензию дрожжей тщательно размешивают для равномерного распределения в жидкости дрожжевых клеток.
Замес - получение однородной по составу массы (опары или теста) из всех компонентов рецептуры. Смешивание ведут до полного исчезновения комочков муки, равномерного распределения остального сырья. Длительность и интенсивность замеса оказывают определенное влияние на свойства теста и качество выпекаемого хлеба. Пшеничная и ржаная мука существенно различаются по биохимическим и технологическим свойствам, что сказывается уже при замесе и последующих стадиях приготовления теста. Поэтому особенности выработки пшеничного и ржаного хлеба рассматриваются отдельно.
Образование теста. Это сложный процесс физико-механических, коллоидных и биохимических процессов, подробную характеристику которых привел проф. Л. Я. Ауэрман. При соприкосновении с водой частицы муки быстро впитывают ее, набухают и склеиваются, образуя связное тесто, состоящее из трех фаз - твердой, жидкой и газообразной.
Твердая фаза пшеничного теста состоит прежде всего из нерастворимых в воде белков, связывающих воду осмотически и адсорбционно. Осмотически связанная вода приводит к набуханию белков, которые под влиянием механических воздействий замеса как бы вытягиваются из содержащих их частиц муки в виде пленок и жгутиков. Белки соседних частиц муки слипаются или «сшиваются» ковалентными и другими химическими связями. В результате в тесте образуется трехмерная губчато-сетчатая основа, его клейковинный каркас, в значительной мере обусловливающий структурно-механические свойства пшеничного теста, его растяжимость и упругость. Белки пшеничного теста связывают воды в два с лишним раза больше их массы. При этом осмотически связанная вода (вода набухания) составляет примерно три четверти поглощенной белками влаги.
В белковый каркас вкраплены зерна крахмала, составляющие количественно основную массу муки, и частицы оболочек. Неповрежденные крахмальные зерна адсорбируют сравнительно мало воды - до 44 % своей массы. Поврежденные при помоле зерна крахмала способны поглотить до 200 % воды. Отрубистые частицы, имеющие микропористую структуру, связывают адсорбционно большое количество воды. В общей сложности твердая фаза поглощает 80-87% воды, присутствующей в тесте.
К твердой фазе следует отнести также дрожжевые и бактериальные клетки, количество которых при замесе достигает 1,5- 2 млн. в 1 г теста, а к концу брожения возрастает в 1,5-2 раза. Располагаясь в основном на поверхности твердой фазы, микроорганизмы соприкасаются с питательной средой - жидкой фазой теста.
Жидкая фаза состоит из растворенных минеральных и органических веществ - солей, в том числе хлористого натрия, сахаров, как содержавшихся в муке, так и введенных в рецептуру (сахарозы). Кроме того, в ней находятся водорастворимые пентозаны (слизи), которые при растворении способны связывать до 1500 частей воды, образуя очень вязкие коллоидные растворы. В жидкой фазе растворены альбумины и глобулины муки, обладающие ферментативной активностью. На долю жидкой фазы приходится около 12-15% воды, входящей в рецептуру теста, причем существенная часть ее может вместе с растворенными в ней веществами осмотически поглощаться набухшими клейковинными белками.
Газообразная фаза образуется из воздуха, содержащегося в муке, других видах сырья и захваченного в процессе замеса, составляя в хорошо замешенном тесте около 10 % его объема. Хорошая структура пористости мякиша получается при образовании в тесте большого количества мелких воздушных пузырьков.
Кроме физических и коллоидных процессов, формирующих при замесе единую трехфазную дисперсную коллоидную систему - тесто, в нем одновременно начинают протекать биохимические процессы. Присутствующий в воздушных пузырьках кислород оказывает окислительное воздействие на компоненты теста. Он окисляет двойные связи ненасыщенных жирных кислот, которые затем взаимодействуют с сульфгидрильными группами белка, или непосредственно окисляет их с образованием дисульфидных связей. Это упрочняет внутримолекулярную структуру белка и способствует образованию межмолекулярных связей, укрупнению белковых молекул, укреплению клейковины. Кроме того, кислород инактиви-рует протеиназу и активаторы протеолиза, в том числе содержащийся в дрожжах глютатион. Количество поглощенного тестом кислорода в определенной степени зависит от длительности и интенсивности замеса. Применяя оптимальное механические воздействие, сила которого зависит от свойств муки и рецептуры теста, можно существенно ускорить созревание, добиться улучшения вкуса и аромата, структуры пор, несколько замедлить черствение хлеба. Однако чрезмерное механическое воздействие, особенно для слабой муки, повреждает клейковину и образованный ею каркас, что резко ухудшает качество хлеба.
При замесе активизируются ферменты муки, дрожжей и кислотообразующих бактерий, т. е. начинают развиваться и постепенно активизироваться биохимические и микробиологические процессы.