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.
Соль для большинства хлебобулочных изделий вносят в количестве 1,3- 2,0 %. Соль влияет на реологические свойства теста, газообразование и кислотонакопление в нем, на поведение теста при делении и формовании, на форму, объем и окраску корки выпеченных хлебных изделий. Малые добавки соли (до 1,5-2% к массе муки в тесте) увеличивают влагоемкость клейковины и способствуют её некоторому ослаблению по реологическим свойствам. При более высоких концентрациях соли, напротив, происходит снижение гидратации клейковинных белков. Это приводит к уменьшению количества отмываемой сырой клейковины, уплотнению её структуры, повышению её «силы». Протеолиз в тесте в результате добавок соли тормозится. При достаточно высоких дозировках соли (5% и более к массе муки) спиртовое брожение в тесте практически не происходит.
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.
Усиление механической обработки теста при его замесе является, особенно в сочетании с применением улучшителей окислительного действия, эффективным путем ускорения процесса созревания пшеничного теста. Этот способ может быть использован и для значительного сокращения периода брожения теста до его разделки или для существенного улучшения качества хлеба при сохранении обычной длительности процесса брожения теста.
Подробнее в книге «Хлеб и хлебобулочные изделия. Сырье, технологии, ассортимент»