Изменение свойств хлеба при внесении в него молока
Молочные продукты в последние годы находят все более широкое применение в хлебопекарной промышленности. Применяют натуральное молоко, сухое и сухое обезжиренное молоко, молочнобелковые концентраты, молочную сыворотку и другие продукты.
Натуральное коровье молоко представляет собой устойчивую эмульсию, что обусловливается высокими эмульгирующими свойствами белка казеина, которые обеспечивают высокую степень дисперсности входящего в них жира и создание прочных адсорбционно-сольватных слоев гелеобразной структуры на поверхности жировых шариков, препятствующих их слиянию.
Наличие этих протеиновых оболочек является не только необходимым условием стабилизации эмульсий, но также и важным фактором торможения окислительных процессов в жирах.
Хлебопекарная промышленность России вырабатывает более 100 сортов хлебобулочных изделий, в рецептуру которых входят молоко и продукты его переработки.
Сухое обезжиренное молоко входит в состав городского, белорусского, молочного хлеба и других изделий. По аминокислотному составу эти молочные продукты значительно лучше, чем пшеничная мука. Сухое обезжиренное молоко содержит белка примерно в 3 раза, лизина в 15 раз, метионина и треонина в 6 раз больше, чем пшеничная мука. Качество изделий в значительной мере зависит от способа внесения в тесто сухого обезжиренного молока. Внесение его с жиром и сахаром позволяет увеличить объем хлеба, улучшить структуру пористости и состояние мякиша.
Улучшает качество хлеба применение сухого обезжиренного молока в восстановленном виде, а при наличии жира по рецептуре — в виде жироводной эмульсии.
Внесение сухого обезжиренного молока в виде жироводной эмульсии способствует не только максимальному растворению белков молока, но и гидролизу их, что способствует лучшей усвояемости этих продуктов. Добавление жироводных эмульсий увеличивает их стойкость к окислительным процессам, обеспечивая более длительное сохранение качества готовой продукции.
Одна треть производимого в США сухого молока используется в хлебопекарной промышленности при выработке пшеничного хлеба и вносится в тесто в количестве 4—6 % к массе муки. Многие предприятия США перешли на использование дешевой сухой сыворотки вместо обезжиренного сухого молока.
У нас в стране налаживается производство новых белковых обогатителей — молочнобелковых концентратов, казецита, казеината, копреципитата и др.
Молочные продукты содержат молочный сахар — лактозу. Запатентован способ производства пшеничного хлеба, сохраняющего свежесть более длительное время благодаря замене 10—50 % сахара и 10—50 % жира лактозой. Срок сохранения свежести хлеба увеличивается на 50—100 % по сравнению с общепринятым.
При выработке хлеба и булочных изделий из пшеничной и ржаной муки применяют также молочную сыворотку. Использование сыворотки улучшает качество хлеба по состоянию мякиша, вкусу и аромату. Добавление при производстве пшеничного хлеба творожной молочной сыворотки в количестве 10—20 % к массе муки способствует лучшему сохранению хлеба в свежем виде. Это подтверждается определением мягкости и коллоидных свойств мякиша хлеба. Кроме того, установлено, что молочная сыворотка и ее компоненты (молочная кислота, молочный белок, лактоза) влияют на свойства пшеничного крахмала, обусловливающего черствение хлеба. Внесение молочной сыворотки в крахмальный студень замедляет процесс его старения. Из составных компонентов сыворотки в большей степени замедляет старение крахмального студня молочная кислота, что и обусловливает замедление процесса изменений в хлебе при хранении.
Молочная кислота влияет на гидролитические процессы расщепления углеводов, при которых крахмал частично гидролизуется, образуя декстрины, мальтозу и глюкозу.
Имеется также мнение, что лактоза, входящая в состав сыворотки, способствует образованию нежного мякиша хлеба, что замедляет его изменения при хранении.
Сыворотка используется в хлебопекарной промышленности в соответствии с технологическими рекомендациями, разработанными ВНИИХПом. При выпечке изделий в основном применяется натуральная творожная сыворотка с содержанием сухих веществ до 5%. Применяются также сгущенные виды сыворотки — творожная и подсырная сброженная с содержанием 40 и 60 % СВ.
В США выпускается несколько видов сыворотки: с пониженным содержанием минеральных веществ, с пониженным содержанием лактозы, частично гидролизованная, которые применяют для изготовления хлеба и булочных изделий.
Молочная сыворотка применяется в количестве от 10 до 20 % к массе муки. Ее используют при выработке изделий из муки нормального и пониженного (с повышенной автолитической активностью) качества. Добавление сыворотки усиливает кислотонакопление в полуфабрикатах, снижает активность ферментов, что повышает качество продукции.
При переработке муки с повышенной автолитической активностью внесение молочной сыворотки в тесто снижает содержание водорастворимых веществ, а следовательно, и активность α-амилазы.
Более эффективным является совместное действие молочной сыворотки и окислителей. Содержание водорастворимых веществ по сравнению с контрольным снижается при внесении в тесто бромата калия — на 10%, монойодуксусной кислоты — на 9,6%, перекиси кальция — на 9,5%, аскорбиновой кислоты — на 11 %.
При переработке муки из зерна, поврежденного клопом-черепашкой (поврежденность составляла 5—10%), вносят 25—50 % молочной сыворотки. Это способствует улучшению физических свойств клейковины, она становится более упругой и менее растяжимой. Внесение молочной сыворотки не устраняет липкости, свойственной тесту из муки поврежденного зерна, а совместное внесение сыворотки и перекиси кальция устраняет этот дефект хлеба.
Молочную сыворотку применяют при приготовлении жидких дрожжей. Во ВНИИХПе исследована адаптация термофильных молочнокислых бактерий (штамм 30) к сыворотке. Путем подбора концентрации молочной сыворотки от 1 до 90 % и пересевов в течение 6 мес получен штамм 30-2, адаптированный к 25%-ной молочной сыворотке, подвергнутой специальной обработке.
Качество жидких дрожжей на опытном штамме улучшается по подъемной силе, а продолжительность их приготовления сокращается на 4 ч. Исследовано влияние молочной сыворотки на жидкие дрожжи. Микроскопирование показывает, что в дрожжах с сывороткой выше процент почкующихся клеток, они несколько крупнее, общее количество их в 1,5 раза больше, чем в контрольном образце. Продолжительность брожения теста, приготовленного на закваске с сывороткой, сокращается на 30—40 мин. Сыворотка добавляется в опару или тесто. Внесение в опару 20 % молочной сыворотки увеличивает содержание сахаров в мякише хлеба: галактозы — в 3,7 раза, лактозы — в 3,4 раза, глюкозы — в 3,7 раза, мальтозы — в 1,5 раза. В жид кой опаре, приготовленной на молочной сыворотке, увеличивается содержание свободных аминокислот — лизина, валина, аланина, стимулирующего рост дрожжей в присутствии аспарагиновой кислоты.
Творожная молочная сыворотка по минеральному составу мало отличается от исходного молока, что установлено методом эмиссионного спектрального анализа.
Внесение молочной сыворотки в количестве 20 % при выработке хлеба из пшеничной муки I сорта улучшает минеральный состав муки по содержанию Ca, К, Cu и других веществ.
При хранении жидкой молочной сыворотки в ней происходят различные микробиологические и биохимические процессы, вызывающие повышение ее кислотности и плесневение.
Для сохранения качества натуральной молочной сыворотки в течение определенного срока следует применять ее консервирование. Сыворотку можно консервировать охлаждением до 0—10 °C или нагревом до 68—70 °С. Однако эти методы консервирования практически трудно осуществимы и экономически невыгодны.
Для сохранения сыворотки предполагалось также использовать 1—2%-ный раствор поваренной соли. Однако применение поваренной соли в такой дозе не дает положительных результатов. Установлено, что в процессе порчи сыворотки, консервированной поваренной солью, основную роль играют плесневые грибы и пленчатые дрожжи, развивающиеся на ее поверхности. Для сохранения жидкой сыворотки на протяжении нескольких суток необходимо подавить развитие молочнокислых бактерий и снизить возможность образования плесневых грибов и пленчатых дрожжей.
Положительные результаты получены при добавлении в сыворотку сорбиновой кислоты и поваренной соли в количествах соответственно 0,08 и 2 % к массе муки. Сыворотку, консервированную таким способом, можно хранить при температуре 30 °С в течение 6—7 сут. При этом она сохраняет свойства свежей сыворотки и не изменяет своего положительного действия на технологические показатели и качество хлеба.
Р. Г. Рахманкулова и др. предложили для консервирования сыворотки вводить в ее состав соль в виде солевого раствора. В сыворотку вносится в виде солевого раствора вся соль, полагающаяся по рецептуре приготовления хлеба на 100 кг муки в тесте, т. е. при дозировке сыворотки в тесто 10 % содержание соли в ней составляет около 10 %, а при дозировке 20%—5,5% к массе сыворотки. При хранении в течение 8 сут кислотность неконсервированной сыворотки увеличилась вдвое, а консервированной осталась примерно прежней В неконсервированной сыворотке на вторые-третьи сутки появлялись плесень и горьковатый привкус, а консервированная сохраняла запах парного молока
Перспективным является применение сгущенных и сухих препаратов сыворотки, содержащих лактозу и растворимые белки.
ВНИИХПом совместно с Северо-Кавказским филиалом ВНИИ маслодельной и сыродельной промышленности (1976) разработаны способы производства различных видов сгущенной сыворотки и рекомендации по их применению в хлебопекарной промышленности. Сгущенную сыворотку используют на предприятиях Краснодарского управления хлебопекарной промышленности при всех способах тестоприготовления. При этом получают хлеб хорошего качества.
Там же разработаны два сорта изделий из пшеничной муки I сорта с 3 % сгущенной сыворотки: булочка молочная детская массой 100 г и витушка детская массой 60 г.
Молочную сыворотку можно обогатить белками и витаминами путем культивирования на ней дрожжей рода Rhodoforula, синтезирующих в качестве основного пигмента β-каротин, и Tnchosporon, которые накапливают витамины группы В. Эти дрожжи потребляют углеводы, органические кислоты и другие питательные вещества сыворотки и дают большое количество белковых веществ.
В состав полученной биомассы входит около 50 % белков, содержащих все незаменимые аминокислоты, комплекс витаминов, жиры, минеральные вещества и ферменты. Изделия с обогащенной сывороткой (20 % к массе муки) имеют хорошо окрашенную поверхность, равномерную пористость, эластичный, мягкий, хорошо сохраняющий свежесть мякиш.
Ряд преимуществ имеет применение сухой молочной сыворотки, сохраняющей свои свойства в течение длительного времени.
Сухая молочная сыворотка содержит значительное количество водорастворимых белков (13—15%), молочный сахар (63—71,8%), жир (4,3—5,6%), а также кальциевые и фосфорнокислые соли (6,6—8%). Она в значительной степени увеличивает выход готовой продукции, улучшает ее вкус и аромат; хлеб имеет нежный, эластичный мякиш и более длительное время сохраняется в свежем виде. При приготовлении теста сухая молочная сыворотка стимулирует активность дрожжей, что способствует повышению газообразования в тесте. Это обусловлено наличием свободных аминокислот, которые являются питательными веществами для дрожжей. Установлено, что внесение сухой молочной сыворотки в опару увеличивает содержание цистина, лизина, гистидина, глицина, глутаминовой кислоты, лейцина, изолейцина. При брожении теста продолжается накопление свободных аминокислот. В тесте с внесенной сывороткой оно протекает более интенсивно. Одновременно происходит и потребление аминокислот. Наиболее энергично в процессе брожения потребляются лизин и гистидин, глутаминовая кислота, глицин и аланин.
К концу брожения в тесте с сухой сывороткой остается аминокислот на 10 % больше, чем без сыворотки.
Сухая молочная сыворотка улучшает качество хлеба из пшеничной муки I и II сортов при добавлении ее в количестве 2 % к массе муки.
При повышении дозы сухой молочной сыворотки до 5 % к массе муки физические свойства теста и хлеба ухудшаются. Для улучшения реологических свойств теста и качества хлеба с большими дозами сыворотки следует применять добавки окислительного действия в комплексе с восстановителями, т. е. бромат калия или аскорбиновую кислоту в сочетании с L-цистеином. С сухой молочной сывороткой разработаны новые сорта изделий: хлеб днепровский, селянский, булочки летние и др.
За рубежом в ряде стран сухая молочная сыворотка применяется как обогатитель хлеба.
В США, выпускают сладкую и кислую сыворотку. Сладкая является побочным продуктом коагулированных сычужным ферментом сыров типа чеддера, швейцарского и др., кислая — побочным продуктом коагулированных кислотой сыров типа коттедж. Сыворотка выпускается в виде порошка, получаемого методом распылительной сушки.
Сыворотку применяют взамен сухого обезжиренного молока. Химический состав сыворотки и сухого обезжиренного молока приведен в табл. 21.
Как видно из таблицы, в сыворотке содержится более 12 % белка, сбалансированного по аминокислотному составу.
При приготовлении хлебобулочных изделий сывороточный белок добавляют в количестве 4—6 % к массе муки и 0,5 % стеарол-2-лактилата натрия для сохранения объема хлеба.
Сыворотка вырабатывается разного состава: с пониженным содержанием минеральных солей, с пониженным содержанием лактозы, концентрат сывороточного белка, сывороточные смеси.
В хлебопекарной промышленности находят применение смеси сыворотки с обезжиренным молоком, соевыми продуктами, казеинатом, кукурузной мукой и минеральными солями.