Популярное
Следующая
4 года назад 6824

Ингредиенты в производстве хлеба

Ингредиенты в производстве хлеба

Ферменты (энзимы) – это белки, служащие катализаторами (ускорителями) биологических реакций. Как правило, они носят названия, которые заканчиваются на «-аза» (лактаза, протеаза, амилаза и т. д.).

Под биологическими реакциями понимаются реакции, происходящие в живых организмах. Например, когда мы едим, нам необходимо попробовать ее на вкус. Если бы в наших организмах не было ферментов, вкусовые качества приходилось бы распознавать неделями, а не в течение часа. Каждый фермент работает для определенного вида реакций: например, лактаза действует в реакциях с участием лактозы.

Каждый фермент обладает активным центром, где к нему прикрепляются молекулы вещества-подложки. Активный центр любого энзима обладает формой, позволяющей взаимодействовать только с определенными видами веществ – примерно как в картинке-пазле, где друг с другом состыкуются только определенные частицы. Для разных видов ферментов существуют оптимальные уровни температуры и кислотности.

Ферменты в хлебопечении

В процессе производства хлеба происходит несколько реакций, ускоряемых с помощью действия ферментов. Первая из них – выделение сахара из крахмала. Затем сахар должен быть расщеплен на несколько простых сахаров, которые могут вступать в реакцию с дрожжами во время процесса ферментации (подъема теста).

Международная конференция «МЕЛЬКОМБИНАТ 2017»

Крахмал состоит из большого числа частиц глюкозы, связанных между собой, но дрожжи не могут вступать в реакцию с крахмалом, пока он не расщеплен на глюкозные составляющие. Расщепление крахмала с помощью ферментов может происходить двумя способами: либо путем механического расщепления, либо путем загустевания. На первый взгляд, расщепление крахмала видится чем-то наподобие его разрушения в процессе выпечки, но это не так. Это значит лишь то, что некоторые частицы разрушаются, разбиваются или расщепляются в процессе помола муки. Некоторый процент наличия расщепленного крахмала в муке даже желателен: если разрушено примерно 6%, то все в пределах нормы.

В составе теста, при производстве хлеба, необходимо присутствие нескольких ферментов, чтобы расщепить крахмал на несколько видов простого сахара, способных вступать в реакцию с дрожжами. Это составной процесс с участием таких ферментов, как альфа- и бета-амилаза. Наличие данных веществ позволяет расщеплять крахмал и получать сахар для ферментации дрожжей.

Крахмал может существовать в двух различных формах: в виде неразветвленных (амилоза) либо разветвленных цепей (амилопектин). Ферменты, способные расщеплять крахмал, называются амилазами. Как уже говорилось выше, есть два вида амилазы для расщепления разных видов крахмала: альфа-амилаза и бета-амилаза.

Альфа-амилаза

В тесте должно содержаться некоторое количество альфа-амилазы для расщепления крахмала в виде амилопектина, однако при избытке этого фермента крахмал может полностью раствориться.

Частицы альфа-амилазы могут реагировать с крахмалом на протяжении всей цепи молекул и создавать более мелкие цепочки различной длины. Полученные цепочки могут содержать один фрагмент молекулы (глюкоза), два фрагмента (мальтоза) или объединяться в более сложные конструкции, называемые декстринами и состоящие из нескольких фрагментов глюкозы. В составе теста бета-амилаза может расщеплять декстрины с получением мальтозы.

Бета-амилаза

В зернах злаков и муке всегда содержится определенное количество бета-амилазы – фермента, способного расщеплять амилозу с получением сахара. Бета-амилаза вступает в контакт с цепями амилозы и расщепляет их на молекулы мальтозы – дисахарида, состоящего из двух частиц глюкозы.

При участии бета-амилазы может начаться расщепление амилопектина с одного конца молекулы, но этот фермент не способен разбить цепь частиц, так что на моменте объединения в цепи процесс останавливается. Однако при расщеплении крахмала с помощью бета-амилазы образуется смесь из мальтозы и более крупных декстринов. Дрожжи образуют фермент, называемый мальтазой и способный расщеплять мальтозу на молекулы глюкозы с последующей ферментацией. Когда крахмал полностью переработан в простые виды сахара, с ними вступают в реакцию другие ферменты, содержащиеся в дрожжах. В результате образуются спирт и углекислый газ: данный этап хлебопечения называется ферментацией. Сахар (сахароза) не может образовываться напрямую под влиянием фермента, содержащегося в дрожжах и называемого зимазой: до этого другой дрожжевой фермент должен расщепить сахарозу на глюкозу и фруктозу. Затем под влиянием зимазы происходит ферментация этих сахаров.

Что такое крахмал?

Крахмал принадлежит к группе химических соединений, известных как углеводы. Они получили свое название, поскольку в их состав входит всего три элемента: углерод, водород и кислород. Чистый сухой крахмал представляет собой белый порошок, состоящий из гранул. В пшеничной муке содержится 70-73% крахмала и от 8 до 14,5% белка.

Если посмотреть на муку под микроскопом, то можно увидеть множество клеток – структур, по форме напоминающих кирпичики. В каждой клетке можно увидеть гранулу крахмала, окруженную слоем похожего на стекло белка. Разные типы крахмала обладают различной структурой. Частицы картофельного крахмала имеют овальную форму, пшеничного – овальную либо круглую, но меньшего размера, кукурузный крахмал имеет жесткую структуру.

Крахмал является сложным углеводом: он состоит из множества молекул сахара, соединенных между собой. Существует два основных его вида – амилоза и амилопектин. Крахмал – основной углевод, содержащийся в злаках (пшенице, кукурузе, овсе, рисе, ячмене), корнеплодах (картофеле, маниоке, колоказии) и бобовых (горохе, фасоли). В цельных пшеничных зернах его процент составляет 60-70%. Он содержится в эндосперме – той части зерна, из которой получают белую муку.

Крахмал и продукты его переработки используются в пищевой, пивоваренной, фармацевтической, бумажной промышленности при создании клейких веществ. В пищевой промышленности крахмал применяется в качестве загустителя, наполнителя, вязкого вещества либо стабилизатора в различных видах продукции: супах, концентратах для заварного крема, начинках для пирогов, колбасных и других мясных изделиях, мороженом, соусах и подливах и разрыхлителях для теста, для производства хлеба и детского питания.

Крахмал в производстве хлебобулочных изделий

При нагревании крахмал взаимодействует с водой, его гранулы впитывают воду и набухают. В результате полученные частицы лопаются, и внутреннее содержимое гранул формирует толстый слой желеобразной массы: это мы можем видеть на примере соуса или подливы. Такой процесс называется загустеванием или желатинизацией. В производстве хлеба используется меньшее количество воды, чем при изготовлении соусов, потому полученная масса не загустевает полностью: гранулы крахмала лопаются, однако большая их часть не превращается в однородную желеобразную субстанцию и соприкасается друг с другом по краям.

Во время выпечки крахмал взаимодействует с глютеном. Глютен расщепляется и выделяет воду, которая впитывается частицами крахмала. Затем глютен оседает и становится твердым: именно поэтому буханки хлеба не теряют форму после того, как их достанут из печи.

Если рассмотреть под микроскопом, как поднимается тесто, то можно увидеть цепочки глютена, формирующиеся в двух направлениях: вниз по диагонали и перпендикулярно полю зрения. Среди его частиц можно увидеть гранулы крахмала и дрожжей, причем последние являются самыми мелкими по размеру.

Также крахмал служит источником «питания» дрожжей в процессе ферментации. Как уже объяснялось выше, альфа- и бета-амилаза взаимодействуют в процессе превращения крахмала в сахар. Полученный сахар питает дрожжи при ферментации, в результате из них выделяется углекислый газ: именно он «поднимает» тесто и формирует окончательную хлебную структуру.

Крахмал, глютен и углекислый газ, получаемый при ферментации дрожжей, взаимодействуют при производстве привычного для нас хлеба – с корочкой и пузырчатой структурой. Также крахмал играет важную роль при удержании воды в некоторых видах хлебобулочных изделий, таких как торты. Для некоторых видов тортов используется хлорированная мука. Соединения хлора несколько меняют свойства крахмала, и потому пекарь может включать в рецепт больше сахара и жира (например, сливочного масла). В таких случаях лучше всего подходит мягкая пшеничная мука с пониженным содержанием белка: меньший процент крахмала оказывается расщепленным, из-за чего готовые изделия оказываются более объемными, с более мягкой корочкой. В свою очередь, например, печенье содержит много сахара и мало жидкости (воды). Эти факторы замедляют желатинизацию крахмала, и он не влияет на структуру уже готового печенья.

Чтобы освежить хлеб, его подогревают в печи. Гранулы крахмала заново впитают воду, набухнут, в результате буханка будет выглядеть свежей.

 

Источник: The Baking Industry Research Trust (BIRT)

Перевод: Янина Крупина

ИД «Сфера»

Поделиться

kemin
logosltd.ru
выставка Sudback
Мессе Дюссельдорф
goldenautumn.moscow
Facebook
Вконтакте
АльянсУпак
Вторая Международная конференция «МАСЛОЖИРОВАЯ ИНДУСТРИЯ»
Каталог компаний
Партнеры
Журнал
«Мясная Сфера»
Журнал
«Молочная Сфера»
Журнал «Хлебопечение/
Кондитерская Сфера»
Журнал
«Птицепром»
Журнал
«Рыбная Сфера»