Влияние процессов брожения теста на показатели качества хлеба

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение 

Высшего профессионального образования 

Московский  государственный университет пищевых  производств 
 

Кафедра химии пищи и пищевой биотехнологии 
 
 
 
 

Курсовая  работа на тему: 
 

     Влияние процессов брожения теста на показатели качества хлеба 
 
 
 
 
 

Выполнила: Михайлова Е. 
 
 

Руководитель  курсового проекта:  

проф., д.т.н Румянцева Г.Н.  
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва 2012

Содержание 

       стр

Введение  3

Сырье, применяемое в хлебопечении  4

Сущность процесса брожения теста  7  

Основные технологические  стадии хлебопекарного производства                   9

Влияние процессов  брожения теста на показатели качества хлеба                 12

Заключение  16

Список литературных источников  18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

       Хлеб — один из старейших приготавливаемых продуктов, появившийся ещё в неолите.

       Хлебопечение  – самое древнее производство, где роль ферментов и микроорганизмов  является основой процесса переработки зернового сырья.

       Ферменты  как биокатализаторы используются в тестоведении, они ускоряют биохимические  превращения полисахаридов муки в простые сахара, а белки –  в растворимые пептиды или  аминокислоты.

       Ферментативный  катализ высокомолекулярных белков и углеводов создает тот фон, на котором происходят микробиологические процессы, в частности брожение под действием пекарских дрожжей – сахаромицетов.

       Хлеб — один из самых распространённых продуктов питания.

       По  способу выпекания:

       1) Формовой — выпекается в хлебопекарной форме.

       2) Подовый (подовой)— выпекается на хлебопекарном листе, противне, поду пекарной камеры или люльки. (7) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Сырье, применяемое в хлебопечении

       Сырьё, применяемое в хлебопечении, делят на основное и вспомогательное.

       1.1 К основному сырью относят муку, соль и дрожжи. В хлебопечении ржано-пшеничного хлеба используют ржаную муку разных сортов и пшеничную муку первого и второго сортов. Воду используют питьевую. Для улучшения вкуса и консистенции теста добавляют 1-2 % соли.

       1.1.1. Мука.

       Мука  изготавливается из зёрен, размельчённых  до порошкообразного состояния. Именно от муки зависит основная структура  выпеченного хлеба. Наиболее распространена мука ржаная, ячменная, кукурузная и другие, но для приготовления хлеба чаще всего используется пшеничная мука, размолотая по специальной технологии. Кроме крахмала, пшеничная мука содержит вещества трёх водорастворимых белковых групп: альбумин, глобулин, протеоза, и двух нерастворимых в воде белковых групп: глутенин и глиадин. При смешивании с водой растворимые белки растворяются, а оставшиеся глутенин и глиадин формируют структуру теста. При замешивании теста глутенин складывается в цепочки длинными тонкими молекулами, а более короткий глиадин формирует мостики между цепочками глутенина. Получающаяся сетка из этих двух белков и называется клейковиной.

       1.1.2. Жидкости.

       Вода  или какая-либо другая жидкость используется для формирования из муки теста. Объём  необходимой жидкости различается  в зависимости от рецепта, но общепринятым для дрожжевого хлеба является примерное  отношение 1 объёмная часть жидкости к 3 частям муки. В рецептах, в которых используется заквашивание на пару, содержание жидкости может превышать содержание муки. В дополнение к воде могут использоваться другие жидкости, среди которых молочные продукты, фруктовые соки и пиво. В составе каждой из этих жидкостей в хлеб, как и с водой, попадают дополнительные подсластители, жиры и компоненты закваски.

       1.1.3. Поваренная соль.

       Поваренная  соль является необходимым ингредиентом при приготовлении теста. Она  уменьшает набухаемость и растворимость белков муки, задерживает их дезагрегацию, делает тесто более эластичным, что очень важно при производстве хлебобулочных изделий. На размножение дрожжей небольшое количество соли в жидкой среде мало влияет. Большее количество соли замедляет процесс размножения дрожжей в первые часы брожения, но в дальнейшем даже ускоряет его. Поваренная соль действует не только на дрожжи, но и на молочнокислые бактерии. Ферменты и другие активные вещество молочнокислых бактерий переходят в среду, оставшиеся живые клетки приспосабливаются к неблагоприятной среде и становятся более активными.

       1.2. К вспомогательному сырью относят жир, сахар, яйца, молоко, солод, патоку и пряности.

       1.2.1. Жир улучшает вкус и консистенцию хлеба, повышает его питательную ценность, а также при содержании жира 0,5 % - смазывающий эффект. Применяют жиры растительные, животные, маргарин, гидрожир.

         1.2.2. Сахар улучшает вкус, повышает питательную ценность хлеба.

       1.2.3. Молоко используют натуральное, обезжиренное, сухое, сгущенное. Можно применять  сыворотку в натуральном или сухом виде.

       1.2.4. Яйца, яичный порошок или меланж добавляют в тесто при изготовлении сдобных изделий.

       1.2.5. Солод – это мука из пророщенного и подсушенного зерна ячменя (белый солод) или ржи (красный солод).

       1.2.6. Патоку используют только крахмальную, полученную путем осахаривания крахмала.

       1.2.7. Пряности (тмин, кориандр, ванилин и др.) придают хлебу специфический вкус и аромат. В хлебопечении используют также джем, повидло, изюм, орехи и др. (4) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Сущность процесса  брожения теста 

       Тесто и хлеб, приготовленные на нормально  бродящей закваске, имеют достаточную  кислотность и хорошо разрыхлены.

       Установлено, что для получения нормального  хлеба необходимо наличие в закваске симбиоза двух микроорганизмов: молочнокислых бактерий и дрожжей. Эти микроорганизмы также подавляют постороннюю микрофлору. Дрожжи при брожении образуют не только спирт и углекислый газ, но и небольшое количество кислот. Молочнокислые бактерии, вызывающие закисание молока, и молочнокислые бактерии теста не идентичны между собой. (4)

       При брожении в тесте происходят разнообразные  химические изменения под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов  и ферментов муки – гидролиз составных  частей теста, образование новых веществ.

       Кроме кислотности при брожении изменяются белки и крахмал, в результате чего изменяются и структурно –  механические свойства теста. Пшеничная  и ржаная мука и зерно обладают разнообразным комплексом ферментов. Наиболее изучены из них – амилазы и протеазы. Кроме того, в муке имеются: фосфотазы, липазы, каталаза, тирозиназа, полифенолоксидаза, мальтаза, сахараза, и другие.

       2.1. Спиртовое брожение вызывается дрожжами, в результате которого сахара превращаются в спирт и диоксид углерода. Дрожжи сбраживают сначала глюкозу и фруктозу, а затем сахарозу и мальтозу, которые предварительно превращаются в моносахариды. Источником сахаров являются собственные сахара зерна, перешедшие в муку, но главную массу составляет мальтоза, образовавшаяся в тесте при расщеплении крахмала. Скорость брожения  зависит от температуры,  кислотности  среды,  качества и количества дрожжей.  

       2.2. Молочнокислое брожение вызывается молочнокислыми бактериями, которые попадают в тесто из воздуха с мукой и расщепляют глюкозу до молочной кислоты. Существует два вида молочнокислых   бактерий:   гомоферментативные,   образующие молочную кислоту, и гетероферментативные, которые наряду с молочной кислотой  вырабатывают другие  кислоты  (уксусную, янтарную, лимонную и пр.). Интенсивность протекания всех рассмотренных процессов зависит от температуры. 

       2.3. Оптимальная температура для спиртового брожения   в   тесте   около   35°С,   а   для   молочнокислого — 35...40   °С,   поэтому  повышение  температуры  теста  влечет за собой усиление нарастания кислотности. Кроме того, с повышением температуры теста в нем усиливаются биохимические процессы, ослабляется клейковина, увеличиваются ее растяжимость и  расплываемость.   Оптимальная  температура  брожения  теста 26...32 °С.

       Таким образом, температура является основным фактором, регулирующим ход технологического процесса приготовления теста. (6) 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Основные технологические  стадии хлебопекарного  производства

       3.1 – Замес теста:

       Длительность  замеса для теста составляет 7...8 мин, для ржаного — 5...7 мин. Цель замеса — получить однородную массу теста с определенными структурно-механическими свойствами. При замесе одновременно протекают физико-механические и коллоидные процессы, которые взаимно влияют друг на друга. Коллоидные процессы, или процессы набухания, связаны с основными составными частями муки — белками и крахмалом. Белки муки, поглощая влагу, резко увеличиваются в объеме и образуют клейковинный каркас, внутри которого находятся набухшие зерна крахмала и частицы оболочек. Слипание частиц в сплошную массу, происходящее в результате механического перемешивания, приводит к образованию теста. Однако чрезмерный замес может вызвать разрушение уже образовавшейся структуры теста, что приведет к ухудшению качества хлеба.

       3.2 – Брожение теста:

       Брожение  теста охватывает период времени  с момента его замеса до деления  на куски. Цель брожения — разрыхление  теста, придание ему определенных структурно-механических свойств, необходимых для последующих  операций, а также накопление веществ, обусловливающих вкус и аромат хлеба, его окраску.  Комплекс процессов, одновременно протекающих на стадии брожения и взаимно влияющих друг на друга, объединяют под общим понятием созревание теста. Созревание включает в себя микробиологические (спиртовое и молочнокислое брожение), коллоидные, физические и биохимические процессы.  Тесто под действием диоксида  углерода  начинает  бродить,  что  позволяет получить хлеб с хорошо разрыхленным пористым мякишем.

       3.3 – Обминка теста:

       Кратковременный повторный промесс теста в течение 1,5...2,5 мин. При этом происходит равномерное распределение пузырьков диоксида углерода в массе теста, улучшается его качество, мякиш хлеба приобретает мелкую, тонкостенную и равномерную пористость.

       3.4 – Разделка готового теста:

       3.4.1. Деление теста на части производится в тестоделительных  машинах. Устанавливается масса куска, исходя из заданной массы штуки хлеба с учетом упека и усушки.

       3.4.2. Округление кусков теста- процесс придания кускам теста шарообразной формы. Округление необходимо для сглаживания неровностей на поверхности кусков и создания пленки, которая препятствует выходу газов из теста в процессе предварительной расстойки. Округление ведут в тестоокруглительных машинах различных видов.

       3.4.3. Предварительная расстоика - это кратковременный процесс отлежки кусков теста в течение 5...8 мин в определенных условиях, в результате которого ослабляются возникшие в тесте при делении и округлении внутренние напряжения и восстанавливаются частично разрушенные отдельные звенья клейковинного структурного каркаса.

       3.4.4. Формование тестовых заготовок - это процесс придания кускам теста формы, соответствующей данному сорту изделий.

       3.4.5. Окончательная расстойка - процесс брожение теста, которое необходимо для восполнения диоксида углерода, удаленного в процессе деления, округления и формования. Если выпекать хлеб без окончательной расстойки, то он получается низкого объема, с плотным, плохо разрыхленным мякишем, с разрывами и трещинами на корке. В процессе расстойки формируется структура пористости будущего изделия. Поверхность тестовых заготовок становится гладкой, эластичной и газонепроницаемой.  
 

       3.5 – Выпечка:

       Выпечка – заключительная стадия приготовления  хлебных изделий, окончательно формирующая качество хлеба. В процессе  выпечки  внутри  тестовой  заготовки протекают  одновременно  микробиологические,  биохимические,  физические   и коллоидные процессы.  Хлебные изделия выпекают  в  пекарной  камере  хлебопекарных печей  при температуре  паровоздушной  среды  200—280  °С. Тестовые  заготовки  прогреваются постепенно, начиная с поверхности, поэтому  все  процессы,  характерные  для  выпечки  хлеба, происходят не одновременно во всей его массе, а послойно, сначала в наружных, а потом  во внутренних  слоях.

       3.6 – Хранение и транспортирование хлебных изделий:

       Хлеб  вырабатывается весовым и штучным. Его реализуют неупакованным  или упакованным в полипропиленовую пленку. Укладывание неупакованного и упакованного хлеба пшеничного осуществляется по ГОСТ 8227 в лотки, этажерки или полки, изготовленные из материалов, разрешенных в установленном порядке.

       Хлеб  транспортируют по ГОСТ 8227 транспортом  всех видов в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами  перевозок грузов, действующих  на каждом виде транспорта. Транспортирование хлеба должно производиться в чистых, сухих, не зараженных вредителями хлебных запасов крутых автомашинах и других транспортных средствах с соблюдением санитарных правил, имеющих оформленные в установленном порядке, санитарные паспорта. (4) 
 
 
 
 
 
 

4. Влияние процессов брожения теста на показатели качества хлеба.

       Дефекты хлеба прежде всего обусловлены качеством сырья и возникают при нарушении технологии производства, а также при несоблюдении условий транспортирования и хранения хлеба и булочных изделий.

       4.1. При недостаточном количестве воды в тесте замедляются процессы брожения. Хлеб имеет пониженный объем, округлую форму, сухой, крошащийся, плотный, быстро черствеющий мякиш.

       4.2. Замес теста на излишне горячей воде может привести к образованию закала или образованию темных пятен и колец в мякише хлеба. Горячая вода ухудшает состояние дрожжевых клеток, отчего брожение теста замедляется. Холодная вода задерживает процесс брожения и созревания теста.

       4.3. Пересоленное тесто медленно бродит и расстаивается, корка такого хлеба бледная, без глянца, мякиш грубый, с толстостенной пористостью.

       4.4. При снижении температуры воды, сокращении времени брожения, уменьшении дозировки дрожжей или опары или при плохой подъемной силе этих разрыхлителей получается недостаточно созревшее, невыброженное тесто — «моложавое». Хлеб из «моложавого» теста может иметь пятна и пузыри на поверхности, сыропеклый мякиш с грубой неравномерной пористостью и пресным вкусом. Для хлеба из перекисшего, долго бродившего теста характерны бледная корка, покрытая трещинами, кислый вкус, пониженный объем.

       4.5. Дефекты хлеба, вызванные низким качеством муки. Мука с пониженными хлебопекарными свойствами, имеет в основном следующие недостатки, выраженные в большей или меньшей степени: пониженное количество и качество клейковины (короткорвущаяся, крошковатая или рвущаяся слоями, неэластичная, излишне растяжимая),  повышенная или пониженная активность ферментов. При переработке муки с пониженными хлебопекарными свойствами появляется необходимость изменения способов приготовления теста, использования соответствующих улучшителей, других приемов, направленных на обеспечение выработки хлеба, отвечающего действующим нормам качества. При этом необходимо усилить контроль за соблюдением установленных параметров технологического процесса — температуры, влажности, продолжительности брожения, расстойки и кислотности полуфабрикатов. Для получения хлеба удовлетворительного качества из муки с пониженными хлебопекарными свойствами ее в первую очередь рекомендуется использовать в смеси с мукой нормального качества.

       4.6. Количество закваски должно быть определенным. Количество исходной закваски зависит и от ее качества, т.е от способности к кислотонакоплению и от ее подъемной силы. Высокая кислотность исходной закваски снижает качество хлеба.

       4.7. Консистенция теста зависит от сорта выпекаемого хлеба. Между влажностью теста и влажностью мякиша хлеба имеется прямая зависимость, и поэтому регулировать консистенцию теста можно в очень узких пределах. Консистенция теста при замесе влияет на все биохимические процессы, происходящие в нем при брожении.

       4.8. Изменение температуры влияет на микробиологические, ферментативные и коллоидные процессы. Обычая температура брожения ржаных заквасок и теста 28-30 град. При повышении температуры создаются новые условия для микроорганизмов в тесте – уменьшается растворимость кислорода, углекислого и других газов, увеличивается растворимость солей, повышается осмотическое давление. Высокая температура вызывает значительное изменение в проницаемости микробной клетки. Оптимум развития обычных мезофильных молочнокислых микроорганизмов находится в пределах 32 – 35 град. При изменении температуры изменяется обмен веществ в клетке, в результате чего выделяются и другие продукты обмена. При повышении температуры дрожжевые клетки становятся меньше и округляются. Дрожжи быстрее размножаются, скорее выделяют ферменты в среду, но и быстрее стареют. (5)

       Для того, чтобы избежать возможные дефекты хлеба, на предприятиях существуют лаборатории, проводящие технохимический и микробиологический контроль сырья в соответствии с инструкциями  по технохимическому и микробиологическому контролю на предприятиях пищевой промышленности, утвержденными в установленном порядке, стандартами на методы контроля, указанными в ТУ на данный продукт.

       Основная  цель производственного контроля –  исключить выработку и выпуск продукции, не отвечающей требованиям  стандарта или технического документа.

       Устанавливают контроль над следующими показателями :

       - качество сырья, материалов;

       - соблюдение санитарно-гигиенических  норм производства;

       - эффективность мойки и дезинфекции  оборудования, инвентаря;

       - санитарно-гигиеническое состояние  санодежды и рук рабочих;

       - качество готового продукта;

         При обнаружении повышенной бакобсемененности  и бактерий группы кишечной  палочки в готовом продукте  проверяют качество хлеба и  хлебобулочных изделий на всех  стадиях технологического процесса.    

       Органолептический контроль хлеба проводят с целью:

       - исключения выработки нестандартной продукции;

       - своевременного выявления причин  возникновения  пороков хлеба,  их устранения и предупреждения;

       - улучшения качества выпускаемого  продукта.

       В процессе органолептического контроля  оценивают:

       в сырье :

       -вкус  и запах;

       -структуру  и консистенцию (по необходимости);

       В готовом изделии:

       -цвет  и внешний вид;

       -вкус  и запах;

       -структуру  и консистенцию;

       -качество  упаковки и маркировки.

       Учитывая  процессы брожения теста, микробиологические и физико – химические показатели и факторы можно добиться максимального выхода продукции. (1) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       5. Заключение

       Ферментные препараты микробного происхождения применяют для интенсификации процесса тестоведения за счет наиболее полного гидролиза крахмала, муки и увеличения содержания в тесте редуцирующих сахаров, необходимых для жизнедеятельности пекарских дрожжей. В основном это препараты α-амилазы и глюкоамилазы, полученные  из бактериальных культур Bac. Subtilis и грибных культур Asp. Awamori (глюкоавамарин Г20Х) и Asp. Orizae  (амилоризин П10Х).

       В последние годы помимо амилолитических  ферментов в хлебопечении используются следующие препараты:

       - протеолитические – для гидролиза  муки с повышенным содержанием  клейковины.

       - целлюлолитические – для гидролиза  клетчатки и дополнительного накопления сбраживаемых сахаров.

       - липазы – для гидролиза жиров,  присутствующих в сырье.

       - пуллуланазы – для разрушения 1,6-связей в структуре крахмала  с целью дополнительного освобождения  сбраживаемых сахаров.

       В последнее десятилетие нашли  широкое применение улучшители качества хлеба (УКХ), включающие указанные ферментные препараты и содержащие в своем составе различные минеральные вещества и аскорбиновую кислоту. Наиболее эффективным является применение УКХ, в состав которого входят глюкооксидазы в сочетании с амилазами грибного или бактериального происхождения, пентозаназы и аскорбиновая кислота. При этом отмечается увеличение удельного объема хлеба до 33%, формоустойчивости до 7,5% (контроль 4,9%), пористости, продавливания мякиши на пенетрометре – 77,55 (контроль 38,8).

       В настоящее время используется технология поэтапного дозирования УКХ, состоящего из воды, сахара и дожей, а также  глюкооксидазы и аскорбиновой кислоты. Полученный жидкий ферментный полуфабрикат соединяется в дальнейшем с композицией, содержащей амилазу и пентозаназу при замесе теста. Прирост удельного объема по сравнению с контролем составил до 30%, пористости 3,6%. Мякиш хлеба имел более нежную и эластичную структуру, а корочка более окрашенный цвет.

       Эффективен  комплексный улучшитель, содержащий липоксигеназу и амилазы в сочетании с аскорбиновой кислотой. При этом прирост удельного объема хлеба составляет 28,9%, формоустойчивости – 22,7%, пористости – 3,6%, показания пенетрометра 50,2%. Мякиш хлеба был более светлый, пористость равномерной, хлеб имел более приятный вкус и аромат по сравнению с контролем. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Список литературных источников

       1. ГОСТ 5667-65. Хлеб и хлебобулочные изделия. Правила приемки, методы отбора образцов, методы определения органолептических показателей и массы изделия.

       2. Дремучева Г.Ф., ГосНИИ Хлебопекарной промышленности Хлебопекарное и кондитерское производство. – 2005. №.2

       3. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.3.4.545-96 "Производство хлеба, хлебобулочных и кондитерских изделий" (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 25 сентября 1996 г. N 20)

       4. Сарычев Б.Г. Технология и биохимия ржаного хлеба.

       5. http://www.hleb.net/

       6. http://www.russbread.ru

       7. http://www.vikipedia.com