При выпечке теста-хлеба, содержащийся в нем крахмал, прошедший первые стадии клейстеризации, частично гидролизуется. В результате этого содержание крахмала в тесте-хлебе снижается.
Пока амилазы теста вследствии повышения температуры еще не инактивированы, они способствуют гидролизу крахмала. В ржаном тесте в значительной мере происходит кислотный гидролиз крахмала.
Сахара, образующиеся при выпечке в результате амилолиза крахмала, в первой части периода выпечки частично расходуются на брожение.
В процессе выпечки хлеба резко увеличивается количество водорастворимых веществ, особенно углеводов.
Белково-протеиназный комплекс претерпевает ряд изменений, связанных с его прогревом: возрастает атакуемость белковых веществ; пока протеолитические ферменты активны происходит протеолиз; растворимость белковых веществ до температуры 70оС возрастает, после 70оС ввиду термической денатурации белка резко снижается.
Следует отметить некоторые особенности процессов и изменений, происходящих в корке и существенно влияющих на качество хлеба. Это связано с более быстрым прогревом и более высокой температурой поверхностных слоев выпекаемого теста-хлеба.
В корке содержится значительно больше водорастворимых веществ и декстринов, чем в мякише. Однако ферментативный гидролиз играет в этом не ведущую роль, т. к. ферменты в поверхностных слоях инактивируются очень быстро. Накопление декстринов и вообще водорастворимых веществ в корке хлеба при выпечке в значительной мере объясняется термическим изменением крахмала, и в частности, его декстринизацией (температура поверхности корки достигает 180оС, а середины корки 130оС).
Под воздействием высоких температур в корке протекает реакция меланоидинообразования, определяющая интенсивность окраски хлеба. Процесс меланоидинообразования при повышенных температурах протекает значительно быстрее. Поэтому именно корка и является при выпечке тем слоем теста-хлеба, в котором происходит процесс образования меланоидинов. Придавая хлебу привлекательный вид данная реакция неблагоприятно сказывается на его пищевой ценности.
Пономаревой А.Н. [91] изучалось изменение содержания свободных аминокислот при выпечке хлеба. Было установлено, что содержание свободных аминокислот в мякише хлеба или снижалось незначительно, или даже несколько возрастало по сравнению с их содержанием в тесте. Содержание же всех определявшихся свободных аминокислот в корке хлеба резко снижалось (примерно в 2 раза, по сравнению с тестом перед выпечкой). Было установлено, что в корке хлеба содержание свободных аминокислот снижалось вследствии «расходования» их на процесс меланоидинообразования.
Ауэрман Л.Я. [6] приводит данные Баума Ф. о «потери» лизина белков теста-хлеба в процессе выпечки. В результате выпечки содержание этой незаменимой и дефицитной аминокислоты в белках хлеба снижается на от 28 % до 33 %, а в корке на от 72 % до 75 % от ее содержания в тесте перед выпечкой. С этим, вероятно, связано и снижение биологической ценности белка хлеба в процессе его выпечки, также отмеченное в работах Кретовича В.Л., Нечаева А.П., Поландовой Р.Д., Скурихина И.М. и др. [9196].
Снижение биологической ценности хлеба в процессе выпечки происходит также и за счет термического разрушения витаминов [6, 93, 97]. Наименее стабилен при выпечке витамин С (аскорбиновая кислота), витаминная активность в выпеченном хлебе которого сохраняется лишь 15 % от количества его, содержащегося в тесте. Относительно нестабильны при выпечке витамины В1, В2 и Е. В корке содержание этих витаминов существенно снижается. В мякише это происходит в меньшей степени и лишь при длительной выпечке. Наиболее стабилен в процессе выпечки витамин РР.
Шевелевой Г.И. было изучено влияние способа выпечки на сохранность витаминов в процессе выпечки [98]. Образцы хлеба выпекались следующими способами: ЭК, РК, ИК, СВЧ-прогревом и комбинированным (ИК и СВЧ прогревом).
Установлено, что витамины наилучшим образом сохранялись при ЭК и СВЧ прогреве. Наибольшие потери витаминов наблюдались при РК и ИК прогреве выпекаемого теста-хлеба.
Анализируя влияние традиционного способа выпечки на пищевую ценность хлеба, Скурихин И.М. [93] отмечает, что в процессе выпечки связывается до 25 % белков, витаминов, аминокислот, снижается активность ферментов и многих биологически активных соединений. Кроме того, высокая температура корки хлеба способствует накоплению в ней продуктов полимеризации жиров, полициклических ароматических углеводов, различных окисных веществ. Особое внимание Скурихин И.М. обращает на образование наиболее нежелательного представителя полициклических углеводов бенз-α-пирена. Бенз-α-пирен является сильным канцерогеном и относится к веществам, способствующим развитию онкологических заболеваний. В корке он может накапливаться до 0,5 мкг/кг.
Потребление неусвояемых организмом соединений, накапливающихся в поджаренной корке, может вызвать механическое раздражение стенок желудка. Поэтому не рекомендуется злоупотреблять поджаренными продуктами, а людям с заболеваниями желудочно-кишечного тракта следует избегать их.
Определенный интерес, в связи с этим, приобретают способы выпечки, при которых не образуется традиционной корки, такие как ЭК, ВЧ и СВЧ.
1.6 Нетрадиционные способы выпечки хлеба
Нетрадиционные способы выпечки позволяют изменить характер теплового воздействия на выпекаемую тестовую заготовку.
При выпечке в печах с генераторами ИК излучения тестовая заготовка подвергается воздействию относительно коротких волн электромагнитных колебаний (максимум длины волны излучения от 1,0 до 3,0 мкм). Для этого вида излучения характерна способность проникновения в поверхностный слой прогреваемой тестовой заготовки тем большая, чем меньше максимум длины волны ИК-излучателя. Поэтому тепло ИК-излучения воспринимается не только поверхностью тестовой заготовки, но и слоем толщиной несколько миллиметров. Это обуславливает значительно более быстрый прогрев теста-хлеба при ИК-выпечке и в связи с этим резкое сокращение длительности процесса выпечки. Как отмечают Ильясов С.Г., Шомурадов Т.Ш. [99, 100], с этой точки зрения ИК-выпечка особенно эффективна для мелкоштучных и тонкослойных изделий.
Другие нетрадиционные способы выпечки позволяют получить хлеб, не имеющий на поверхности традиционной корки.
Одним из способов получения бескоркового хлеба является выпечка его в атмосфере пара, рассмотренная в работах Ауэрмана Л.Я., Rubenthaler G.L., Huang S.D. и др. [6, 101, 102]. Для выпечки такого хлеба применяются специальные камеры с герметично закрывающимися дверцами. В эти камеры закатывают вагонетку с формами, заполненными расстоявшимися тестовыми заготовками, и после закрытия дверец впускают в камеру насыщенный пар под небольшим избыточным давлением. Таким образом, температура паро-воздушной среды в такой «пекарной» камере около 100оС. Следствием этого является значительно более медленный прогрев теста-хлеба, соответственно удлиненное время «выпечки» и получение хлеба, практически не имеющего корки. Поверхность такого хлеба покрыта пленкой, не отличающейся по окраске от мякиша хлеба. Длительность такой «выпечки» в зависимости от массы хлеба, его вида и назначения может достигать от 12 до 20 часов и более.
Одним из способов получения бескоркового хлеба является выпечка его в атмосфере пара, рассмотренная в работах Ауэрмана Л.Я., Rubenthaler G.L., Huang S.D. и др. [6, 101, 102]. Для выпечки такого хлеба применяются специальные камеры с герметично закрывающимися дверцами. В эти камеры закатывают вагонетку с формами, заполненными расстоявшимися тестовыми заготовками, и после закрытия дверец впускают в камеру насыщенный пар под небольшим избыточным давлением. Таким образом, температура паро-воздушной среды в такой «пекарной» камере около 100оС. Следствием этого является значительно более медленный прогрев теста-хлеба, соответственно удлиненное время «выпечки» и получение хлеба, практически не имеющего корки. Поверхность такого хлеба покрыта пленкой, не отличающейся по окраске от мякиша хлеба. Длительность такой «выпечки» в зависимости от массы хлеба, его вида и назначения может достигать от 12 до 20 часов и более.
В работах Селягина В.Г., Данилова А.М., Тищук В.А., Шаповаловой Н.Н. и др. [103108] рассмотрен более быстрый способ получения из теста бескоркового хлеба путем его выпечки с использованием ТВЧ. Тесто, помещенное в электрическое поле ТВЧ (от 10 до 30 МГц) быстро нагревается. Тепло при этом способе энергоподвода выделяется во всем объеме тестовой заготовки, превращая ее в бескорковый хлеб, состоящий из одного мякиша.
Прогрев теста-хлеба при ВЧ-выпечке происходит на от 25 % до 40 % быстрее, чем при обычной РК. Объем хлеба вследствие отсутствия на нем корки увеличивается в течение всего периода выпечки и поэтому на от 10 % до 15 % больше обычного.
В последнее время для особо быстрого прогрева пищевых продуктов начал применяться и СВЧ-прогрев в поле электромагнитных колебаний частотой от 2300 до 2500 МГц и длиной волны от 12 до 13 см. За рубежом установки такого типа применяются и для быстрого (в течение 30 секунд) размораживания глубокозамороженного хлеба.
Джабраилов А.Д., Долидзе Г.В., Данилеско С.В. и др. [109114] отмечают, что самым быстрым способом получения бескоркового хлеба является ЭК-выпечка. При этом способе расстоявшаяся тестовая заготовка помещается между двумя электродами, включенными в сеть переменного тока промышленной частоты. При действии электрического тока в тестовой заготовке выделяется тепло и формируется мякиш без образования традиционной корки. Прогрев теста происходит быстро и практически равномерно во всей массе хлеба. Процесс ЭК-выпечки завершается достижением тестом-мякишем температуры около 98оС и протекает во много раз быстрее, чем при традиционной выпечке.
Таким образом, ЭК-прогрев представляет интерес как наиболее интенсивный способ выпечки. Отсутствие корки при данном способе выпечки снижает возможность образования нежелательных веществ и неусвояемых организмом соединений. ЭК-выпечка хлеба позволяет в большей мере сохранить находящиеся в тесте витамины. И как отмечалось выше, является самым предпочтительным способом выпечки при разработке технологий диабетических сортов хлеба, для снижения скорости расщепления углеводов хлеба. Все это обуславливает целесообразность более детального изучения особенности ЭК-способа выпечки хлеба.