При заболеваниях щитовидной железы и сердечно сосудистой системы в рационе питания человека целесообразно использовать продукты с повышенным содержанием йода. Щербатенко В.В., Патт В.А., Мишучкова Т.В. [85, 86] предлагают включать в рецептуру хлеба либо препарат химически чистого йодистого калия, либо морскую капусту.
Хлебобулочные изделия с пониженным содержанием углеводов рекомендуются для питания людям с сахарным диабетом, получившим ожоговую травму, при ожирении, остром ревматизме. При производстве таких изделий тесто приготавливают на основе клейковины (сырой или сухой), в рецептуру включают отруби, яичный белок, сорбит (или ксилит) и т.д. [87, 88]. В ассортимент данной групп хлебобулочных изделий, вырабатываемых в РФ, входят: хлеб белково-пшеничный, хлеб белково-отрубной, булочки с добавлением яичного белка, хлеб ржаной диабетический, хлеб молочно-отрубной, булочки с сорбитом. Однако расширение производства диабетических сортов хлебобулочных изделий сдерживается сложностью и неэкономичностью технологического процесса.
1.3 Перспективные направления в создании технологии диабетических сортов хлеба
Существующие направления разработки технологии и ассортимента диабетических сортов хлеба основаны на уменьшении содержания углеводов и повышении массовой доли белковых веществ. Это приводит к необходимости изыскания сырьевых ресурсов пищевого белка, усложнению технологического процесса, снижению потребительских свойств готовой продукции.
Сотрудники МТИПП и Института питания АМН РФ [89] предложили новое направление в создании технологии диабетических сортов хлеба. Оно основано на возможности регулирования скорости накопления глюкозы в процессе переваривания и всасывания углеводов хлеба в организм человека. Проведенные комплексные исследования показали, что химический состав и технология производства хлебобулочных изделий являются важными регуляторами динамики усвояемости углеводов хлеба. Выявлены зависимости скорости гидролиза углеводов хлеба от рецептуры хлеба (сорт муки; вид моно- и дисахаридов; состав жировых продуктов и их количество), способа тестоприготовления, физикохимических параметров технологического процесса, а также способа выпечки. Результаты исследований показали, что интенсивность расщепления углеводов хлеба существенно зависит от способа его выпечки (Приложение А).
Полученные результаты показали целесообразность использования для замедления интенсивности гидролиза углеводов и снижения гликемического индекса хлеба ЭК-способа выпечки [89, 90].
Таким образом, на сегодняшний день известен ряд новых направлений расширения ассортимента хлебобулочных изделий профилактического и диетического назначения. Создание такого вида хлебобулочных изделий базируется на формировании у них определенных свойств. Следует отметить, что большинство исследователей решают эту проблему путем введения или исключения из рецептуры того или иного компонента. Одно из перспективных направлений в создании технологий диабетических сортов хлеба основывается на возможности регулирования скорости расщепления углеводов хлеба в организме человека. В рамках этого направления отмечена возможность формирования нужных свойств продукта изменением технологических режимов его приготовления. В частности, существенное влияние на процесс расщепления углеводов хлеба оказывает способ выпечки. Исследователи отмечают целесообразность использования при разработке технологических режимов выпечки диабетических сортов хлеба для замедления процесса усвояемости его углеводов ЭК способа выпечки.
1.4 Классификация способов выпечки хлеба
Выпечка является заключительной стадией приготовления хлеба, окончательно формирующей его качество. Выпечка это процесс прогрева расстоявшихся тестовых заготовок, приводящий к их превращению из состояния теста в состояние хлеба.
С точки зрения подвода или генерации тепла, вызывающего прогрев теста-хлеба, все известные способы выпечки можно классифицировать следующим образом [6]:
способы, при которых тепло к выпекаемому тесту-хлебу подводится извне:
1) радиационно-конвективная (РК) выпечка в обычных хлебопекарных печах;
2) выпечка в печах с генераторами инфракрасного (ИК) (коротковолнового) излучения;
3) выпечка в замкнутых камерах в атмосфере пара, осуществляемая одним из двух возможных способов:
а) выпечка в атмосфере насыщенного пара;
б) начало выпечки в атмосфере насыщенного пара, завершение выпечки в атмосфере нагретого пара;
способы, при которых тепло выделяется в массе прогреваемой тестовой заготовки:
1) выпечка с применением электроконтактного прогрева (ЭКвыпечка);
2) выпечка в электрическом поле токов высокой частоты (ВЧвыпечка).
способы выпечки с комбинированным прогревом выпекаемого теста-хлеба:
1) выпечка в хлебопекарных печах с одновременным ВЧ и ИК прогревом тестовой заготовки;
2) выпечка с последовательным прогревом сначала ВЧ и затем ИК-способами;
3) выпечка с одновременным ЭК и ИК прогревом;
4) выпечка с последовательным нагревом сначала ЭК и затем ИК способами.
Традиционным, наиболее часто применяемым способом энергоподвода является РК-выпечка. Остальные виды энергоподвода применяются редко и поэтому относятся к нетрадиционным способам выпечки.
1.5 Процессы, происходящие при выпечке хлеба
Практически вся масса хлеба и хлебобулочных изделий, производимых хлебопекарной промышленностью, выпекается РКспособом. Для этого обычно применяют печи, в которых тепло выпекаемому тесту-хлебу передается, в основном, термоизлучением и конвекцией (при температуре теплоотдающих поверхностей от 300оС до 400оС и среды пекарной камеры от 200оС до 250оС).
Момент готовности хлеба определяется переходом тестовой заготовки в состояние хлеба, что сопровождается целым комплексом процессов физических, микробиологических, коллоидно-химических и биохимических [6].
Основным, определяющим все остальные процессы и изменения, является прогрев тестовой заготовки.
Тестовая заготовка, имеющая после расстойки температуру около 30оС, попадая в увлажненную и нагретую паровоздушную среду пекарной камеры, начинает быстро прогреваться. В начальной стадии выпечки на поверхности тестовой заготовки из окружающей среды конденсируются пары воды, ускоряя прогрев теста. Спустя некоторое время конденсация влаги прекращается и начинается ее испарение сначала с поверхности, затем из тонкого слоя теста и далее из зоны испарения. В процессе выпечки, зона испарения медленно углубляется к центру изделия, толщина корки постепенно увеличивается. Влага из зоны испарения в виде пара частично удаляется через пористую корку в пекарную камеру, а другая часть, также в виде пара, устремляется к центру тестовой заготовки, образуя в нем зону внутренней конденсации. Внутреннее перемещение влаги в выпекаемом хлебе обусловленно разностью концентраций влаги и разностью температур в отдельных участках тестовой заготовки.
К концу выпечки температура в центре мякиша приближается к 100оС, причем слои, граничащие с поверхностью имеют более высокую температуру.
В процессе выпечки происходит изменение объема теста-хлеба. Тестовая заготовка, помещенная в печь, сразу же начинает быстро увеличиваться в объеме. Постепенно прирост объема замедляется и, вскоре, совсем прекращается. Достигнутые к этому моменту объем и форма хлеба сохраняются неизменными до конца процесса выпечки.
Изменение объема теста-хлеба в процессе выпечки вызывается и обуславливается протекающими в выпекаемом куске теста в результате его прогревания физическими, микробиологическими и коллоидными процессами. Замедление и прекращение прироста объема выпекаемого куска теста-хлеба вызывается образованием корки на поверхности выпекаемого хлеба, а под коркой утолщающегося слоя мякиша.
Изменение температуры теста влияет на ход коллоидных процессов. До 30оС клейковина набухает. Дальнейшее повышение температуры ведет к снижению ее способности набухать. Примерно при от 60оС до 70оС белковые вещества теста денатурируют и свертываются, освобождая воду, поглощенную при набухании.
Изменение объема теста-хлеба в процессе выпечки вызывается и обуславливается протекающими в выпекаемом куске теста в результате его прогревания физическими, микробиологическими и коллоидными процессами. Замедление и прекращение прироста объема выпекаемого куска теста-хлеба вызывается образованием корки на поверхности выпекаемого хлеба, а под коркой утолщающегося слоя мякиша.
Изменение температуры теста влияет на ход коллоидных процессов. До 30оС клейковина набухает. Дальнейшее повышение температуры ведет к снижению ее способности набухать. Примерно при от 60оС до 70оС белковые вещества теста денатурируют и свертываются, освобождая воду, поглощенную при набухании.
Крахмал по мере повышения температуры набухает интенсивнее, особенно при от 40оС до 60оС (начало клейстеризации). Вместе с тем, ввиду ограниченного количества воды в тесте, крахмал в хлебе остается в полуклейстеризованном состоянии, частично сохраняя кристаллическую структуру.
Процесс клейстеризации крахмала и коагуляции белков обуславливает переход тестовой заготовки в состояние мякиша, изменяя структурно-механические свойства теста-хлеба и фиксируя пористую структуру теста, которое оно имело к этому моменту.
Жизнедеятельность бродильной микрофлоры изменяется по мере прогревания теста-хлеба в процессе выпечки.
Дрожжевые клетки до температуры 36оС ускоряют процесс брожения и газообразования до максимума. При повышении температуры свыше 45оС газообразование резко снижается, в результате угнетения жизнедеятельности дрожжей. Кислотообразующие бактерии развиваются в соответствии со своим оптимумом. По мере прогревания теста их жизнедеятельность сначала возрастает, затем замедляется и позже совсем прекращается. Вследствии незначительного количества свободной влаги в мякише и кратковременным повышением температуры выше 90оС часть бродильной микрофлоры в центральной части мякиша может находиться в жизнеспособном состоянии. Более высокая температура внешних слоев хлеба приводит к полной остановке жизнедеятельности бродильной микрофлоры.
При выпечке в тестовой заготовке происходит ряд биохимических процессов и изменений.
В начальный период выпечки в тесте-хлебе продолжают образовываться незначительные количества спирта, углекислого газа, молочной кислоты и других продуктов брожения.