Процесс усыхания хлеба
Усыхание, т. е. потеря массы хлеба, начинается сразу после его выхода из печи. Протекание его обусловливается тепло- и массообменными процессами внутри хлеба и на его поверхности.
Усыхание хлеба идентично процессу сушки, теория которого разработана А. В. Лыковым. В процессе сушки (усушки) поведение влажных материалов определяется их коллоидно-физическими свойствами. Характер сушки зависит от перемещения влаги, связанной адсорбционно и капиллярно.
Скорость перемещения влаги согласно теории сушки пропорциональна градиенту влажности.
В коллоидных капиллярно-пористых телах, в том числе и в хлебе, термовлагопроводность слагается из термодиффузии жидкости и пара, капиллярной термовлагопроводности и относительной термодиффузии пара и воздуха.
Л. Я. Ауэрман процесс усыхания хлеба подразделяет на два периода. Первый период период переменной скорости усыхания длится до того момента, когда температура хлеба приближается к температуре окружающего воздуха. Испарение влаги из хлеба в это время является результатом повышенной температуры хлеба, а также более высокой температуры мякиша по сравнению с быстро остывающей коркой; этот температурный градиент вызывает перемещение влаги к корке. Кроме того, в первый момент после выхода хлеба из печи перемещение влаги к корке происходит в результате разности концентрации влаги во внутренних и внешних слоях хлеба.
После выхода хлеба из печи влажность корки, почти не содержащей воды, резко повышается. Корка увлажняется примерно до уровня ее равновесной влажности (около 12 %). После охлаждения хлеба процесс усыхания продолжается со значительно меньшей скоростью.
После остывания хлеба наступает период постоянной скорости потери влаги. Процесс усыхания продолжается с меньшей скоростью. Диффузия влаги при этом происходит только в результате превышения влажности готового хлеба над его равновесной влажностью, составляющей около 16 %. Это второй период усыхания хлеба период постоянной скорости потери влаги.
Скорость усыхания наибольшая в первом периоде усыхания и ниже во втором периоде. Для снижения усыхания хлеба необходимо максимально сокращать длительность первого периода путем ускорения охлаждения хлеба.
Нa усыхание хлеба оказывают влияние температура воздуха в хлебохранилище, его относительная влажность, скорость его движения, способ укладки хлеба и другие факторы.
Исследованиями, проведенными ВНИИХП по хранению хлеба в условиях хлебохранилища опытного хлебозавода НПО хлебопекарной промышленности, установлено, что температура окружающего воздуха оказывает значительное влияние на усыхание хлеба (табл. 8).
При изменении температуры воздуха от 1 до 30 °C в течение шестичасового хранения усушка возрастает в 2,5 раза, влажность корки снижается на 3,7 %, продолжительность остывания изделий увеличивается в 2,7 раза. Следовательно, при снижении температуры окружающего воздуха изделия остывают быстрее и усыхание происходит в меньшей степени. При повышении относительной влажности воздуха в хлебохранилище снижается разность парциальных давлений паров на поверхности хлеба и в воздухе, что снижает скорость усыхания хлеба. Повышение скорости движения воздуха способствует ускорению охлаждения хлеба, а следовательно, снижению потерь на усыхание хлеба.
Изменение способа укладки также сказывается на усыхании изделий. Хранение нарезных батонов на лотках вразрядку по 8 шт. по сравнению с обычным способом вплотную по 16 шт. также снижает усыхание хлеба (на 0,6 %). Таким образом, предварительное охлаждение хлеба имеет большое значение для снижения его усушки. Охлаждать хлеб можно в кулерах с циркуляцией воздуха при оптимальных его параметрах.
При усыхании хлеба мякиш теряет определенное количество влаги и частично утрачивает мягкость в результате снижения влажности, что оказывает значительное влияние на качество хлеба при его хранении. Как показала сравнительная оценка степени черствения хлеба при хранении в упаковке и без нее, даже в условиях минимальной потери влаги происходит изменение физических свойств мякиша хлеба (табл. 9). Это показывает, что наряду с усыханием хлеба протекает процесс его черствения это два взаимосвязанных процесса.
Повышение жесткости мякиша наблюдается даже при хранении хлеба в условиях, полностью исключающих потерю влаги.
Н. П. Козьмина приводит результаты исследования состояния мякиша хлеба при исключении потери влаги, полученные Геем и Реном в 1968 г. Мякиш свежевыпеченного хлеба центрифугируют до получения плотно спрессованной массы, лишенной пор, и хранят в условиях, исключающих потерю влаги. Путем измерения глубины погружения плунжера универсального прибора «Инстрон» в пробирку с мякишем установлено, что при хранении в условиях, исключающих потерю влаги, жесткость мякиша хлеба повышается. Эти данные подтверждают ранее проведенные исследования, в результате которых было установлено, что процесс черствения хлеба не является следствием высыхания, т. е. потери влаги.