Биохимические процессы, происходящие в тесте-хлебе при его выпечке

13.09.2015

Все многообразие биохимических процессов, происходящих в тесте-хлебе при его выпечке, может быть сведено к изменению химической природы части основных составных соединений выпекаемого теста-хлеба в результате: 1) ферментативного воздействия и 2) термического воздействия.
Примером процессов первого вида могут служить превращения моносахаров в спирт и углекислоту под действием зимазного комплекса ферментов или превращения крахмала в мальтозу и декстрины под действием амилаз.
Примером процессов, происходящих в результате непосредственно термического воздействия, может служить карамелизация сахаров в корке хлеба, или термическая декстринизация крахмала.
Ниже мы попытаемся сжато дать обзор основных биохимических изменений, происходящих в тесте-хлебе при выпечке по мере его прогревания.
Зимазный комплекс дрожжей имеет температурный оптимум около 35°. При прогревании теста выше 35° активность этого комплекса ферментов начинает снижаться. Инактивация зимазного комплекса, как обычно считают, происходит при 45—55°.
Следовательно, до 55° в тесте-хлебе может происходить процесс превращения моносахаров в спирт и углекислоту.
До температуры инактивации соответствующих ферментов в тесте-хлебе происходят и ферментативные превращения сахаров: сахароза сахаразой переводится в глюкозу и фруктозу, а мальтоза под действием мальтазы переходит в глюкозу.
Крахмал теста в процессе выпечки также претерпевает частично ферментативные изменения, переходя под действием α и β амилазы в декстрины и мальтозу.
Бета-амилаза наиболее активно действует при 49—54°, а при 70° практически полностью инактивируется. Альфа-амилаза имеет зону оптимума в пределах 60—70° и инактивируется лишь при 85°. Поэтому при выпечке хлеба имеется температурный интервал 75—80°, в пределах которого β-амилаза уже инактивирована, а α-амилаза, в случае ее наличия, еще действует. Этот момент имеет существенное и неблагоприятное значение при работе на муке из проросшего зерна, когда декстрины, накапливающиеся в этом температурном интервале, в результате деятельности α-амилазы придают липкость и сыроватость мякишу хлеба.
При повышении кислотности теста снижается температурный оптимум α-амилазы, и опасный для качества хлеба из такой муки температурный интервал еще более суживается. Протеолитические ферменты теста полностью инактивируются, вероятно, при 80—85°.
Из сказанного следует, что важнейшие в технологическом отношении ферменты теста усиленно действуют во время значительной части процесса выпечки, особенно в центральной части хлеба, где их действие продолжается почти до конца процесса выпечки.
Если оставить в стороне процессы клейстеризации крахмала и термической денатурации (коагуляции) белков, на которых мы остановимся ниже, говоря о коллоидно-химических изменениях при выпечке, то можно сказать, что в мякише хлеба, особенно в его центральной части, основные биохимические изменения носят ферментативный характер.
Однако интенсивность и пределы действия основных ферментов теста определяются при выпечке хлеба, как это было указано выше, в основном температурой мякиша, т. е. процессом прогревания его отдельных слоев.
Иначе происходят процессы в корке хлеба. Этот слой прогревается настолько быстро, что почти не приходится говорить о каких-либо ощутительных биохимических изменениях ферментативного характера, поскольку ферменты этого слоя практически инактивируются в первые же минуты нахождения хлеба в печи.
Основными существенными технологическими и биохимическими процессами, происходящими при выпечке в корке хлеба, являются термическая карамелизация сахаров и термическая декстринизация крахмала.
В большинстве работ при описании процессов, происходящих в корке при выпечке, исходя из схемы, принятой Нейманом, указывается, что при 110—120° начинается термическая декстринизация крахмала, при 120—140° приводящая к образованию все более темно окрашенных декстринов. При этом отмечалось, что при 140—150° начинается карамелизация сахаров, имеющихся в нагретых до этой температуры слоях корки.
Некоторые исследователи считали, что окраска корки хлеба обусловливается продуктами декстринизации крахмала и карамелизации сахаров.
В очень обстоятельной и в достаточной мере подкрепленной экспериментами работе Чижовой содержатся, однако, сведения, дающие основание считать, что окраска корки обусловлена практически исключительно продуктами первичной дегидратации сахаров и продуктами их карамелизации.
Термическая декстринизация в корке практически совсем не происходит, а если бы она могла произойти, то только при температуре выше температуры карамелизации, т. е. при температуре, в нормальной корке недостигаемой. Правильность этого положения автор справедливо подтверждает ссылкой на пример выпечки хлеба из теста с недостаточным содержанием остаточных несброженных сахаров. Корка хлеба из такого теста будет оставаться бледной, как бы долго этот хлеб ни находился в пекарной камере.
Существенно отметить, что Чижова считает вероятной потерю в процессе карамелизации 1,5—2,5% сухого вещества того слоя корки, в котором этот процесс происходил. Небезынтересно также и то, что мальтоза, по ее данным, является сахаром, наиболее устойчивым к процессу карамелизации из всех сахаров, присутствующих в хлебе.