Приготовление хлебных изделий для длительного хранения

Приготовление хлебных изделий для длительного хранения.

При разработке способов производства хлеба длительного хранения необходимо защитить хлеб от потери влаги, применяя материалы с низкой паро-влагопроницаемостью, а также предохранить его от поражения МО-ми, что достигается различными видами стерилизации. Известно, что при хранении хлеба из пш муки, изделия подвержены заболеванию картофельной болезнью. Поэтому при решении задач хранения хлеба длительного хранения необходимо также устранить причины, вызывающие развитие картофельной палочки. Различают следующие способы приготовления хлебных изделий длительного хранения:

1. Консервирование хлеба в мягкой упаковке с применение тепловой стерилизации.

В данном способе положен принцип, позволяющий использовать для упаковки хлеба эффективные упаковочные материалы линий устойчивы к тепловому воздействую, чем, например, целлофан, полиэтиленовая пленка. Так хлеб упаковывают в пергамент, алюминиевую фольга и крафт бумагу и стерилизуют при температуре 110 С в течение 3 часов. Далее хлеб упаковывают в полиэтиленовую пленку и крафт бумагу. Готовые пакеты хлеба пропитывают смесью парафина 80% вазелина 20%, такие консервы выдерживаются в течение  6 месяцев в условиях обычного продовольственного склада . Сущность консервирования с применением интенсивной тепловой стерилизаций сводится к упаковке хлеба в микробо-непроницаемый пакет из полиэтилен-целлофановой пленки с последующей стерилизацией при температуре 140-160 С в течение 60 мин, затем хлеб упаковывают в герметичный полиэтиленовый пакет. Применение высоких температур стерилизации повышает ее надежность и сокращает длительность прогрева, что положительно влияет на запах вкус продукта.

2. Консервирование хлеба в мягкой упаковке без применения тепловой стерилизации.

Первые опыты по консервированию хлеба, антисептиками состояли в добавление в тесто органических кислот их солей с последующей герметичной упаковкой хлеба. Однако при добавлении пропионовой, уксусной кислоты хлеб получался уменьшенного объема, с низкой пористостью, с запахом и привкусом консерванта и поражался плесенью через 2-4 недели.

Потом нашли другие способы:

2.1 консервирование  хлеба 96% этиловым спиртом.

2.2 консервирование  хлеба с использование сорбиновой  кислоты.

При разработке технологии приготовления хлебных консервов необходимо особое внимание уделять на предотвращение плесневения хлеба при длительном хранения, в так называемых провокационных условия. Под провокационными условиями понимают повышение температуры хранения и заражения поверхности хлеба спорами плесеней. Так на корку остывшего хлеба наносим суспензию спор плесени, затем его упаковывают в фильтровальную бумагу и обрабатывают спиртом до полного промокания бумаги и смачивания корки. Далее доупаковывают в пленку и крафт-бумагу. Готовые пакеты пропитываю смесью парафина вазелина (80% к 20%). На стерилизацию хлеба 0,9 кг расходовали 50-60 г спирта. После 4 месяцев хранения в термостате хлеб не заплесневел. После 6 месяцев качества хлеба было удовлетворительным, однако его мякиш был несколько грубоват и имел запах и привкус этилового спирта. Установлено, что наименьшее количество спирта, необходимого для полного смачивания поверхности хлеба составляет 30 г на 1 кг хлеба. Для упрощения консервирования хлеба и улучшения его качества используют сорбиновую кислоту, которая является бактерицидным веществом. Эффективность стерилизации сорбиновой кислотой проверили путем нанесения плесени аспергилус-нигер на корки хлеба последующим выдерживанием при температуре 18 С в течении 10 дней. Затем производили высевы спор плесеней c зараженных участков хлеба на питательную среду и хранили в термостате при температуре 33 С в течение 3-5 суток. Учитывая небольшую растворимость сорбиновой кислоты в воде, были проведены эксперименты по пропитке различных видов бумаги спиртовыми растворами кислоты, пропитанную бумагу высушивали. Установлено что концентрация кислоты 10 г на 1 м2 бумаги способствует подавлению роста плесеней. Затем бактерицидное действие бумаги проверяли непосредственно на хлебе при хранении в термостате при температуре 32-33С течение 10 дней. Продукт не плесневел. Быстрая упаковка герметичных пакетов способствует уменьшению потерь сорбиновой кислоты на испарение и предотвращение усыхания изделий в процессе длительного хранения. После 6 месяцев хранения внешний вид изделий практически остался таким же. Данный метод консервирования с использованием сорбиновой кислоты дает возможность консервировать продукцию в условиях полевого хлебопечения.

3. Консервирования хлеба ионизирующими излучением.

Проведена работа по изучению возможностей стерилизаций хлеба по изучению возможности радиоактивного кобальта. Доза радиоактивного кобальта - доза облучения, полученная хлебом составляло 2 млн рентген. После двухнедельного хранения в термостате облученный хлеб, предварительно обсемененный спорами плесеней, не заплесневел. После 6 месяцев хранения по внешнему виду был хорошего качества, но вследствие в присутствия посторонних запахов и привкусов, он был хуже, полученного методом спиртовой стерилизаций.

4. Консервирования хлеба ультрафиолетовой радиацией.  

Проверена возможность консервирования хлеба в герметичных полиэтиленовых пакетах УФ лучами, хорошо проникающими через полиэтиленовую пленку. Облучение проводили с помощью ртутно-кварцевой лампы высокого давления. Каждая плоскость корки хлеба обрабатывалась поочередно. Хлеб, облученный в течение 15 минут, не плесневел в термостате 2 месяца и 3 месяцев в лаборатории. Этот срок хранения меньше, чем у спиртовой стерилизации.

Процесс черствения у усыхания хлеба.

Свежесть хлеба является одним из основных показателей качества хлеба при хранении. Наблюдается снижение его качества, связанное с его процессом черствения и усыхания. Хлеб теряет мягкость, повышается крошковатость мякиша и снижается эластичность, т.е теряет потребительские свойства. Изменение свежести хлеба при хранении является результатом сложным физико-химических, коллоидных и биохимических процессов. Это касается прежде всего изменения в крахмале и в белках (черствение, потери влаги - усыхание).              

Изменении хлеба при черствении.           Черствения хлеба сходно с процессом кристаллизаций высокополимерных систем, отсюда объясняется изменение физико-химических и гидрофильных свойств, а также его изменения в зависимости от температуры окружающего воздуха. Снижение мягкости мякиша хлеба сопоставляется с повышением плотности полимера при переходи из аморфного состояния в кристаллическое. Уплотнением структуры высокополимеров хлеба объясняется так же уменьшение способности веществ мякиша (амилазы) переходить в водный раствор. По аналогии с кристаллизацией высокомолекулярных систем при охлаждении можно представить процесс черствения хлеба при различных температурах его хранения. Скорость процесса кристаллизации происходит через максимум, а затем понижается до нуля, т.е до температуры, при которой снижается подвижность, и кристаллизация не происходит.  

Исследовано влияния температуры хранения хлеба на его черствение. Повышенная температура в хлеба хранилище с 1-30С способствует замедлению черствения изделия, а хранение при пониженной температуре ускоряет процесс черствения. Установлено, что черствения хлеба повышается при температуре -2-+20С, понижение температуры до -10 С и ниже предотвращает процесс черствения. Высокая температура также способствует сохранению свежести мякиша. Предложено хранить хлеб при температуре около 60С. Замедление черствения хлеба при 60С и выше объясняется не устойчивостью кристаллической фазы при высокой температуре, что препятствует переходу крахмала мякиша в кристаллическое состояние. Однако хранить хлеб при 60С и выше не представляет возможности, так как при этом хлеб усыхает в результате усиленного испарения влаги и, кроме того, возможна его МБ-кая порча. Таким образом, хранение замедляется при повышении температуры и ускоряется при понижении до замерзания. При хранении хлеба в обычных условиях хлебохранилищ можно рекомендовать температуру не понижать ниже 36-28С, особенно в холодное время года, и W воздуха не ниже 60%. Более повышенная температура хранения может привести к появлению в хранилищах картофельной болезни.

Изменение крахмала при черствения хлеба.

Крахмалу принадлежит ведущая роль в процессе черствения хлеба. При выпечке хлеба крахмальные зерна набухают и частично кристаллизуются с поглощением воды. Крахмал при этом переходит из кристаллического состояния в аморфное. При хранении хлеба происходит обратный переход крахмала в кристаллическое состояние. Переход крахмала из аморфного состояния в кристаллическое при его строении - ретроградация крахмала. Нас скорость ретроградации крахмала хлеба является степень изменения водородных связей гидроксильных групп амилазной и амилопектиновой фракции крахмала. Способность его к гидратации, а также температура хранения хлеба. Черствение хлеба можно представить, как кристаллизацию высокополимеров. Установлено, что полимеры регулярного строения кристаллизуются самопроизвольно при охлаждении. Скорость кристаллизации зависит от 2 процессов: 1)образование ядер и 2)их дальнейшего роста. Процесс кристаллизации прекращается при высоких температурах вследствие термодинамической неустойчивости кристаллической фазы и при низких температурах, т. к повышается вязкость жидкости, а также теряется кинетическая подвижность высокополимеров, поэтому скорость кристаллизации зависит от температуры. Замедление черствения хлеба при повышенных температурах объясняется переносом влаги из середины мякиша во внешние слои хлеба, одновременно отмечается, что при хранении хлеба при повышенных температурах кристаллизация крахмала протекает в меньшей степени, чем с низкими температурами.

Изменение белковых веществ при черствения хлеба.

Содержание белка в пшеничной муке оказывает влияние на качества хлеба и сохранение его свежести. Установлено, что добавление в тесто сухой клейковины (белок) в количестве 5 % к массе муки увеличивает объём изделия и сжимаемость мякиша, который становится более эластичным и приобретает мелкую равномерную структуру пористости. При повышении содержание белковых веществ в хлебе черствение его при хранении замедляется. От содержания белка зависит удельный объём хлеба, поэтому снижению скорости черствения хлеба способствует увеличение содержания белка в мякише, а, следовательно, и повышение удельного объема хлеба. Таким образом, при хранении хлеба происходит кристаллизация крахмала, изменение клейковины с выделением свободной влаги и последующей денатураций клейковины, способствующие жесткости мякиша.

Изменение вкуса и аромата хлеба.

При хранении хлеба вкус и аромат его теряются, что связано с биохимическими и другими процессами, протекающими при черствении хлеба. Ароматические вещества улетучиваются из корки хлеба в окружающую среду. Отдельные компоненты диффундируют (проникают) из корки в мякиш. Ароматические вещества могут абсорбироваться на крахмале и в белках, то есть переходить в связанное состояние. Ухудшение аромата при увеличении длительности хранения хлеба может происходить так же в следствие окисления альдегидов на воздухе. Изменение аромата хлеба и хлебных изделий в процессе хранения зависит также от сорта хлеба и условия хранения. 

Теория черствения хлеба.

Экспериментальные данные показывают, что существенную роль в черствении хлеба играет кристаллизация крахмала и изменение белковых веществ, но и другие существует процесса черствения хлеба.

Княгинечев рассматривает процесс черствения хлеба, как изменение форм воды (связанные и свободные при выпечке и хранения хлеба). Это обуславливается образованием микро- и макро-полостей при выпечке и хранении хлеба. Он считает, что при выпечке хлеба усиливается диффузия воды в межмолекулярное пространство крахмала и белка. Отдельные звенья молекул (глюкозы и аминокислотные остатки) приходят в движение: молекулы становиться гибкими, при этом образуются микро- и макрополости. Под действием повышенной температуры в хлебопекарной печи происходит коагуляция белков, образующие каркас, закрепляющий пористую структуру хлеба. Стенки пор, состоящие из крахмала и белков, представляют собой набухшую систему, в которой одно часть молекул воды термодинамически связана, другая распределена в межмолекулярных пространствах денатурированного белка и набухшего частично клейстеризованного крахмала. Эта система рассматривается, как набухший без структурный эластичный студень. В процессе остывания и последующего хранения хлеба, благодаря гибкости звеньев крахмала происходит сближение цепей, и под действием межмолекулярных сил образуется механическая прочная стенка. Образование стенки позволяет механическую структуру, что связано с черствением хлеба. Высказывается вероятность, что вода в образовавшиеся в микронеплотностях  является не свободной, а упорядоченной благодаря высокой полярности ее молекул электростатическим силам поверхности микронеплотностей, стенки которых образованы молекулами крахмала и белка. В результате образуется единая структурная система молекул воды, крахмала и белка.

При освежении хлеба нагреванием структура воды в микронеплотностях мякиша разрушается и цепи высокополимеров могут перейти в состояние свойственное свежевыпеченному хлебу. (Далее идет схема Княгинечев.)

Согласно теорий Шоха, старение объясняется физическими изменениями разветвлённых молекул амилопектина в разбухших зернах крахмала. В процессе выпечки зерна крахмала набухают ограниченно из-за недостатка воды. При этом часть молекул амилозы переходят из зерен крахмала в окружающею водную среду, образуя в ней концентрированный раствор, поэтому в свежевыпеченном хлебе зерна набухшего крахмала находятся в плотном геле, образованной амилозой. При хранении хлеба гели амилозы постепенно упрочняются и сжимаются. В этих концентрированных системах молекулах амилопектина также имеют тенденцию к ассоциации, ведущей к повышению жесткости всей системы. Нагревание черствого хлеба 50-60С ведет к десегрегации амилопектина и возвращению исходных свойств в мякише.

Хлеб после выпечки можно представить виде единой структурной системы молекул крахмала, белка и воды, которые при ее хранении изменяются. На основе анализа данных по механизму черствения хлеба можно считать, что для замедления этого процесса необходимо принимать методы, сдерживающие изменение в крахмале и белке и уменьшающие потерю воды. Замедлению черствения способствует внесение в процессе приготовления теста веществ, образующих комплексы с крахмалом и препятствующих структурообразованию. Замораживании хлеба в связи с потерей подвижности и т.д.   

Процессы усыхания хлеба.

Усыхание - потеря массы хлеба, начинается сразу после выхода его из печи. Протекание его обуславливается тепло- и массообменными процессами внутри хлеба и на него поверхности.

Процессы подразделяется на 2 периода:

1 период – период переменой 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 температуре 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 концентраций влаги во внутренних и в внешних слоях хлеба. После выхода хлеба из печи, влажность корки почти не содержит воды. Корка увлажняется примерно до уровня ее равновесной влажности около 12 %.

2 период - После остывания хлеба наступает период постоянной скорости потери влаги. Процесс усыхания продолжается с меньшой скоростью. Диффузия влаги при этом происходит только результате превышения влажности готового хлеба над его равновесной влажностью, составляющей 16 %. Скорость усыхания наибольшая в первом периоде и ниже во втором. На усыхание хлеба оказывает влияние температура воздуха в хранилище, его относительная влажность, скорость его движения, способ укладки хлеба и другие факторы.

Способы, замедляющие черствения хлеба с учетом свойств отечественного сырья.

Замедление черствения хлеба одна из важных проблем сохранения потребительских свойств готового изделия. Черствения хлеба — это сложный процесс его старения. Он обусловлен с одной стороны потерей влаги, т.е усыхание, с другой стороны является результатом сложных физико-химических, коллоидных и биохимических процессов, происходящих при хранении хлеба.

На увеличение длительности сохранения свежести хлеба оказывает влияние разнообразные факторы: сырье, не традиционные добавки и улучшители; способы приготовления теста, рецепты выпечки, условия хранения. При хранении наблюдается снижение его качества, связанное с процессами усушки и черствения. Усушка связана с  уменьшением массы хлеба в процессе хранения за счет испарения влаги с поверхности  корки. Усушка начинается сразу после выхода хлеба из печи и сопровождается снижением его влажности и массы.