Изменение объема теста-хлеба в процессе его выпечки
Кусок теста, попавший в печь, сразу же начинает быстро увеличиваться в объеме. Постепенно прирост объема выпекаемого хлеба замедляется и затем совсем прекращается. Достигнутые к этому моменту объем и форма хлеба сохраняются неизменными до конца процесса выпечки.
И быстрое увеличение в объеме выпекаемого куска теста, и последующее замедление и прекращение этого изменения объема вызываются и обусловливаются протекающими в выпекаемом куске теста, в результате его прогревания, физическими, микробиологическими, биохимическими и коллоидными процессами.
Изменение объема теста-хлеба при выпечке очень существенно с технологической точки зрения, поскольку именно им в значительной мере обусловливаются объем и форма хлеба. Момент прекращения изменения объема хлеба важен и для математического анализа процесса выпечки. He случайно поэтому изменение объема теста-хлеба явилось фактором, изучавшимся многими исследователями.
Значение, придаваемое этому фактору, хорошо иллюстрируется тем, что в одной из последних современных работ прирост объема хлеба при выпечке, на основе экспериментальных данных, рассматривается как показатель хлебопекарного качества муки.
Форсированное увеличение объема куска теста в первый период его нахождения в печи объясняется тем, что в это время в тесте интенсивно развиваются дрожжи и другие представители газообразующей бродильной микрофлоры, выделяя при этом значительное количество углекислого газа, увеличивающего объем выпекаемого куска теста. Увеличению объема выпекаемого теста-хлеба значительно способствует тепловое расширение пузырьков воздуха и углекислого газа, находившихся уже в тесте в момент его посадки в печь. Известную роль играет также выделение (при нагревании теста) части углекислого газа, находившегося в тесте в растворе. При прогревании отдельных слоев выпекаемого теста-хлеба примерно до 79° начинается интенсивное превращение спирта в парообразное состояние с последующим (при дальнейшем прогревании) термическим расширением выделившихся паров спирта, что также является фактором, способствующим увеличению объема куска теста при выпечке.
Выше, характеризуя влагообмен выпекаемого куска теста-хлеба и внутреннее перемещение влаги в нем, мы уже отмечали, что значительная часть паров воды, образующихся в зоне испарения, устремляется в виде паров внутрь мякиша выпекаемого хлеба, также способствуя этим увеличению давления в той части мякиша хлеба, которая расположена между зоной испарения и зоной внутренней конденсации.
Перечисленные выше процессы являются процессами, увеличивающими количество и объем, а следовательно и давление газообразных продуктов внутри выпекаемого хлеба. В результате этого часть газообразных продуктов, проходя сперва через тонкий обезвоженный поверхностный слой—пленку, а затем через все утолщающуюся корку, теряется в атмосферу пекарной камеры. Однако основная часть этих газообразных продуктов остается внутри куска выпекаемого теста-хлеба и вследствие все увеличивающегося давления стремится увеличить его объем.
Наличие и интенсивность перечисленных процессов в отдельных слоях выпекаемого куска теста-хлеба, естественно, будет определяться степенью прогревания слоев, что нельзя забывать, рассматривая влияние этих процессов на увеличение объема хлеба при выпечке.
Кинетика изменения объема выпекаемого куска теста в процессе его выпечки может быть в качестве примера характеризована графиком, приведенным на рис. 85. Как видно из этого графика, объем хлеба сперва возрастает очень форсированно, затем замедленно и, наконец, с момента, обозначенного тк остается неизменным. Весь период выпечки в соответствии с этим делится на две части: I — период переменного объема и II — период постоянного объема.
Чем же обусловлено замедление и прекращение в момент тк прироста объема выпекаемого куска теста-хлеба? Оно вызывается, очевидно, образованием на поверхности выпекаемого хлеба корки, а под коркой все утолщающегося слоя мякиша.
И корка, и мякиш по своим физическим свойствам резко отличны от теста, из которого они образуются.
Корка очень быстро после начала ее образования в процессе выпечки начинает терять способность к растяжению, все уменьшая при этом газопроницаемость, представляя поэтому все большее и большее сопротивление дальнейшему увеличению объема выпекаемого хлеба.
Слой мякиша, образующийся при прогреве, в результате клейстеризации крахмала и коагуляции белковой части теста также в значительно меньшей мере, чем тесто, способен к изменению своего объема и пространственного расположения. Поэтому очевидно, что и толщина слоя уже образовавшегося мякиша является фактором, сперва замедляющим, а потом (вместе с образованием и утолщением корки) и прекращающим прирост объема хлеба при выпечке.
Исследование факторов, обусловливающих соотношение периодов переменного и постоянного объема хлеба при выпечке, представляет не только теоретический, но и большой практический интерес.
Достаточно указать, что слишком скорое прекращение изменения объема хлеба при выпечке может привести либо к недостаточному объему хлеба, либо к разрывам и трещинам на поверхности хлеба. Слишком затянувшийся период переменного объема хлеба, слишком медленная фиксация объема и формы хлеба может привести к тому, что резко ухудшающиеся в результате прогревания физические свойства теста вызовут расплывание хлеба (подового) при выпечке или же начало его «опадания» (уменьшения в объеме вследствие неспособности удержать в результате действия собственного веса уже достигнутого в процессе выпечки объема).
Первая экспериментальная работа, сопоставляющая изменение объема хлеба при выпечке с его температурным полем, была проведена в 1938 г, Однако эта работа завершается только констатацией, что в проводившихся опытах прекращение объема хлеба происходило при «средней» температуре в выпекаемом хлебе — около 50—60°. Аналогичные наблюдения были проведены в 1939—1941 гг. Гинзбургом и Метер.
Изменение объема хлеба при выпечке в сопоставлении с его температурным полем и давлением внутри выпекаемого хлеба изучалось в одной из работ, проведенных в 1939 г. Однако поставленные опыты относятся к хлебу, выпекаемому пропусканием через тесто электрического тока, что вследствие резко отличного температурного поля выпекаемого хлеба не позволяет непосредственно распространять полученные результаты на процесс выпечки хлеба нагревом извне.
Изменение объема хлеба при выпечке в сопоставлении с толщиной слоя уже образовавшегося слоя мякиша впервые было изучено в нашей лаборатории Шмелевой. В результате этой работы было установлено, что развес подового хлеба в значительной мере влияет как на высоту подъема хлеба, так и на толщину слоя уже образовавшегося мякиша и температуру центра мякиша, при которой прекращается прирост объема хлеба. Основные результаты проведенных опытов в виде средних данных приведены в виде графиков на рис. 86.
Графики, приведенные на рис. 86, свидетельствуют о том, что:
а) толщина слоя мякиша, при которой прекращается прирост объема хлеба, тем больше, чем больше развес хлеба.
б) относительная величина высоты подъема хлеба, а следовательно и прирост объема хлеба, при выпечке тем больше, чем больше развес хлеба, и
в) температура в центре хлеба в момент прекращения прироста объема хлеба при выпечке также зависит от развеса хлеба: чем больше развес хлеба, тем ниже эта температура.
Развес хлеба, естественно, является не единственным фактором, влияющим на увеличение объема теста-хлеба при выпечке. Работа, проведенная Горшковой в 1946 г. в нашей лаборатории, показала, например, что увлажнение пекарной камеры, замедляющее образование корки и уменьшающее ее толщину, приводит к повышению высоты и объема хлеба.
Подтверждением этому являются приводимые в табл. 71 средние данные по объему формового хлеба и отношению высоты подового хлеба к его диаметру (h:d) при выпечке в условиях увлажняемой и неувлажняемой пекарной камеры.
He могут не влиять на изменение объема хлеба при выпечке и такие факторы, как температура пекарной камеры, газообразующая способность муки и теста к моменту посадки в печь, «сила» муки, обусловливающая физические свойства теста, соотношение в тесте муки и воды и др.
Гинзбург, анализируя подъем в процессе выпечки отдельных слоев куска теста-хлеба, установил экспериментально, что подъем отдельных слоев тем больше, чем выше расположен слой теста в куске, Поэтому-то пористость мякиша хлеба в верхнем его слое обычно заметно выше пористости мякиша в слое, расположенном в нижней части мякиша, смежной с нижней коркой.