PROCESSER, DER SKAL BREJES UNDER BAGNINGEN
Prof. A. Ya. Auermann. 1942 år
1.1 Opvarmning af dejbrød
Brødprodukter bages i bagningskammeret i en bageovn ved en luftdamptemperatur på 200-280 ° C. Til bagning af 1 kg brød kræves der ca. 293-544 kJ. Denne varme bruges hovedsageligt til fordampning af fugt fra dejstykket og til opvarmning til en temperatur på 96-97 ° C i midten, hvor dejen bliver til brød. En stor del af varmen (80-85%) overføres til dejbrødet ved stråling fra de varme vægge og buer i bagekammeret. Resten af varmen overføres ved ledning fra den varme ildsted og konvektion fra de bevægelige strømme af damp-luftblandingen i bagekammeret.
Deegstykkerne opvarmes gradvist, startende fra overfladen, derfor finder de typiske processer til bagning ikke sted samtidigt i hele brødmassen, men lag for lag - først i de ydre lag og derefter i de indre lag. Hastigheden til opvarmning af dejbrødet som helhed og følgelig varigheden af bagningen afhænger af en række faktorer. Når temperaturen i bagekammeret stiger, opvarmes emnerne hurtigere, og bagetiden forkortes. Dejen med højt fugtindhold og porøsitet opvarmes hurtigere end stærk og tæt dej.
Dejstykker med betydelig tykkelse og vægt, alt andet lige, opvarmes længere. Formbrød bages langsommere end ildbrød. Dejstykkernes tætte pasform i bunden af ovnen nedsætter bagningen af produkterne.
1.2 Dannelse af en hård brødskorpe
Denne proces opstår som et resultat af dehydrering af de ydre lag af dejstykket. Det er vigtigt at bemærke, at en hård skorpe stopper dejen og brødvolumenets vækst, og derfor skal skorpen ikke dannes straks, men 6-8 minutter efter bagningens start, når stykkets maksimale volumen allerede er nået .
Til dette formål tilføres damp til bagekammerets første zone, hvis kondens på overfladen af emnerne forsinker dehydrering af det øverste lag og dannelsen af en skorpe. Efter et par minutter begynder det øverste lag, der opvarmes til en temperatur på 100 ° C, hurtigt at miste fugt og bliver ved en temperatur på 110-112 ° C til en tynd skorpe, som derefter gradvist tykner.
Når skorpen er dehydreret, fordamper en del af fugtigheden (ca. 50%) til miljøet, og nogle passerer ind i krummen, da når forskellige materialer opvarmes, passerer fugt altid fra mere opvarmede områder (skorpe) til mindre opvarmede områder (krumme) ). Krummens fugtindhold som et resultat af bevægelse af fugt fra skorpen stiger med 1,5-2,5%. Ved slutningen af bagningen er skorpens fugtindhold kun 5-7%, hvilket betyder, at skorpen praktisk talt er dehydreret.
Skorpens temperatur når 160-180 ° C ved bagningens afslutning. Over denne temperatur opvarmes skorpen ikke, da den varme, der tilføres den, bruges på fordampning af fugt, overophedning af den resulterende damp såvel som på krummedannelse.
Følgende processer finder sted i overfladelaget på arbejdsemnet og i skorpen: gelatinering og dextrinisering af stivelse, denaturering af proteiner, dannelse af aromatiske og mørke farvede stoffer og fjernelse af fugt. I de første minutter af bagning gelatineres stivelsen på overfladen af emnet som et resultat af dampkondensering og delvist over i opløselig stivelse og dextriner. En flydende masse af opløselig stivelse og dextriner fylder porerne på arbejdsemnets overflade, udglatter små uregelmæssigheder og giver de skorpe en glans og glans efter dehydrering.
Denaturering af proteinstoffer på produktets overflade sker ved en temperatur på 70-90 ° C. Proteinkoagulation sammen med dehydrering bidrager til dannelsen af en tæt, uelastisk skorpe. Indtil et bestemt tidspunkt var farven på brødskorpen forbundet med mængden af resterende, ugæret sukker i dejen på bagningstidspunktet. For en normal skorpefarve skal dejen inden bagning indeholde mindst 2-3% ugæret sukker. Jo højere sukker- og gasdannelsesevnen til dejen er, desto mere intens er farven på brødskorpen.
Tidligere blev det antaget, at de produkter, der bestemmer farven på brødskorpen, er brunfarvede produkter af karamelisering eller primær hydrering af resterende dejsukker, der ikke gæres på bagningstidspunktet. Karamellisering og dehydrering af sukker i skorpen blev forklaret med dens høje temperatur. Nogle forskere mener, at farvede produkter af termisk dextrinisering af stivelse og termiske ændringer i skorpens proteinstoffer spiller en rolle i skorpens farve.
Baseret på en række undersøgelser kan det antages, at intensiteten af brødskorpens farve hovedsageligt skyldes dannelsen i mørke farvede produkter af redox-interaktionen mellem resterende, ugærede reducerende dejsukker og proteinproteolyseprodukter indeholdt i dejen, det vil sige melanoidiner. Derudover afhænger skorpens farve af bagetiden og temperaturen i bagekammeret.
1.3 Intern bevægelse af fugt i brød
Ved bagning ændres fugtindholdet i brødets inderside. En stigning i fugtighedsindholdet i de ydre lag af et bagt produkt i den indledende fase af bagning med en stærk befugtning af bagekammerets gasmiljø og et efterfølgende fald i overfladelagets fugtindhold til ligevægtsfugtighed, som opstår da dette lag bliver til en skorpe, blev bemærket ovenfor. I dette tilfælde passerer ikke al fugt, der fordamper i det bagte brød i fordampningszonen, i form af damp gennem porerne i skorpen og ind i bagekammeret.
Skorpen er meget mere kompakt og meget mindre porøs end krummen. Porestørrelsen i skorpen, især i overfladelaget, er mange gange mindre end porestørrelsen i de tilstødende krummelag. Som et resultat er brødskorpen et lag, der giver stor modstandsdygtighed over for damp, der passerer gennem det fra fordampningszonen og ind i bagekammeret. En del af dampen, der genereres i fordampningszonen, især over brødets bundskorpe, kan skynde sig ud af det gennem porerne og krummehullerne ind i krummelagene ved siden af fordampningszonen indefra. Når man når lagene, der ligger tættere på centrum og mindre opvarmet, kondenseres vanddamp, hvorved vandindholdet i det lag, hvor kondens er opstået, øges.
Dette krummelag, som så at sige er en zone med intern kondens af vanddamp i bagt brød, svarer til konfigurationen af isotermiske overflader i brød. For den interne bevægelse af fugt i et vådt materiale skal der være en forskel i overførselspotentialet. I bagt dejbrød kan der være to hovedårsager til overførsel af fugt: a) forskellen i fugtkoncentration i forskellige dele af produktet og b) temperaturforskellen i de enkelte dele af dejbrødet.
Forskellen i fugtkoncentration er et incitament til at flytte fugt i materialet fra områder med en højere fugtkoncentration til områder med en lavere fugtkoncentration. En sådan bevægelse kaldes konventionelt koncentration (koncentrationsdiffusion eller koncentrationsfugtighedsledningsevne).
Temperaturforskelle i enkelte områder af vådt materiale får også fugt til at bevæge sig fra områder af materialet med en højere temperatur til områder med en lavere temperatur. Denne bevægelse af fugt kaldes traditionelt termisk.
I bagt brød er der samtidig en stor forskel i fugtindholdet i skorpen og krummen og en signifikant temperaturforskel mellem det ydre og det centrale lag af brødet i den første bagningsperiode.Som arbejdet fra indenlandske forskere har vist, er det den stimulerende virkning af temperaturforskellen i de ydre og indre lag, der bager brød, overvejende, og derfor flytter fugtigheden i krummen under bagningsprocessen fra overfladen til midten.
Eksperimenter viser, at fugtindholdet i brødkrummen i bagningsprocessen øges med ca. 2% sammenlignet med dejens oprindelige fugtindhold. Fugtighed stiger hurtigst i de ydre lag af krummen i den indledende periode med bagningsprocessen, hvilket forklares med den store rolle, som termisk og fugtig ledningsevne spiller i denne periode med bagning på grund af den betydelige temperaturgradient i krummen.
Fra en række undersøgelser følger det, at fugtindholdet i overfladelaget på et stykke dej falder hurtigt under bagning og når meget hurtigt niveauet af ligevægtens fugtindhold på grund af damp-luftblandingens temperatur og relative fugtighed. Dybere lag og senere omdannelse til et skorpelag når langsommere det samme fugtighedsindhold i ligevægt.
1.4 Smuldrende
Ved bagning inde i dejstykket undertrykkes fermenteringsmikroflora, enzymaktivitet ændres, stivelsesgelatinering og termisk denaturering af proteiner forekommer, fugtighed og temperatur i de indre lag af dejbrød ændres. Den vitale aktivitet af gær og bakterier i de første minutter af bagning stiger, hvilket resulterer i, at alkohol og mælkesyrefermentering aktiveres. Ved en temperatur på 55-60 ° C dør gær og ikke-termofile mælkesyrebakterier af.
Som et resultat af aktivering af gær og bakterier i begyndelsen af bagningen øges indholdet af alkohol, kulilte og syrer en smule, hvilket har en positiv effekt på brødets volumen og kvalitet. Aktiviteten af enzymer i hvert lag af det bagte produkt stiger først og når et maksimum og falder derefter til nul, da enzymer, der er proteinstoffer, koagulerer ved opvarmning og mister katalysatorernes egenskaber. Aktiviteten af a-amylase kan have en signifikant effekt på produktets kvalitet, da dette enzym er relativt modstandsdygtigt over for varme.
I rugdej, som er meget sur, destrueres a-amylase ved 70 ° C og kun i hvededej ved temperaturer over 80 ° C. Hvis dejen indeholder meget a-amylase, omdanner den en væsentlig del af stivelsen til dextriner, hvilket vil forringe kvaliteten af krummen. Proteolytiske enzymer i brøddej inaktiveres ved 85 ° C.
En ændring i stivelsestilstanden sammen med ændringer i proteinstoffer er den vigtigste proces, der gør dejen til brødkrumme; de sker næsten samtidigt. Stivelseskorn gelatinerer ved temperaturer på 55-60 ° C og derover. Der dannes revner i stivelseskornene, hvor fugt trænger ind, hvorfor de stiger markant. Under gelatinisering absorberer stivelse både dejens frie fugtighed og fugtigheden frigivet af de sammenblandede proteiner. Stivelsesgelatinering opstår, når der mangler fugt (for fuldstændig gelatineringsstivelse skal der være 2-3 gange mere vand i dejen), der er ikke fri fugt tilbage, så brødets smule bliver tør og ikke klæbrig til berøringen.
Fugtindholdet i krummen af varmt brød (generelt) øges med 1,5-2% sammenlignet med dejenes fugtindhold på grund af den fugt, der overføres fra det øverste lag af emnet. På grund af mangel på fugt er stivelsesgelatineringen langsom og slutter kun, når dejens centrale lag opvarmes til en temperatur på 96-98 ° C. Temperaturen i midten af krummen stiger ikke over denne værdi, da krummen indeholder meget fugt, og varmen, der tilføres den, bruges ikke til opvarmning af massen, men til dens fordampning.
Ved bagning af rugbrød forekommer ikke kun gelatinisering, men også syrehydrolyse af en vis mængde stivelse, hvilket øger indholdet af dextriner og sukker i dejbrød. Moderat hydrolyse af stivelse forbedrer kvaliteten af brødet.
Ændringen i proteinstoffers tilstand begynder ved en temperatur på 50-70 ° C og slutter ved en temperatur på ca. 90 ° C.Proteinstoffer gennemgår termisk denaturering (koagulation) under bagning. Samtidig bliver de tættere og frigiver fugt, der absorberes af dem under dannelsen af dejen. Krøllede proteiner fikser (fikser) den porøse struktur af krummen og produktets form. Der dannes en proteinramme i produktet, hvori korn af hævet stivelse er spredt. Efter termisk denaturering af proteiner i de ydre lag af produktet stopper forøgelsen i emnets volumen.
Det endelige fugtindhold i den indvendige overflade af laget, der støder op til krummen, kan antages at være omtrent lig med det oprindelige fugtindhold i dejen (W0) plus en stigning på grund af den indre bevægelse af fugt (W0 + DW), mens den ydre overflade af dette lag ved siden af skorpen har et fugtighedsindhold svarende til ligevægtsfugtighed. Baseret på dette tages værdien af det endelige fugtindhold i grafen for dette lag, gennemsnittet mellem værdierne (W0 + DW) og W0Р.
Fugtindholdet i de enkelte krummelag stiger også under bagningsprocessen, og fugtopbygningen sker først i krummens ydre lag og fanger derefter mere og dybere placerede lag. Som et resultat af den termiske fugtighedsbevægelse (termisk fugtledningsevne) begynder fugtindholdet i de ydre lag af krummen, der er tættere på fordampningszonen, endda at falde noget mod det maksimale nåede. Imidlertid er det endelige fugtindhold i disse lag stadig højere end det oprindelige fugtindhold i dejen ved bagningens start. Fugtindholdet i midten af krummen bygger sig langsomst op, og dets endelige fugtindhold kan være lidt mindre end det endelige fugtindhold i lagene, der støder op til midten af krummen.
1.5 Vital aktivitet af dejen gærende mikroflora under bagningsprocessen
Den vitale aktivitet af dejenes gærende mikroflora (gærceller og syredannende bakterier) ændres, når stykke dejbrød opvarmes under bagningsprocessen.
Når dejen opvarmes til ca. 35 ° C, fremskynder gærceller den gærings- og gasdannelsesproces, de forårsager, til et maksimum. Op til ca. 40 ° C er gæraktiviteten i den bagte dej stadig meget intens. Når dejen opvarmes til en temperatur over 45 ° C, reduceres gasdannelsen forårsaget af gæren kraftigt.
Tidligere blev det antaget, at gær dør ved en dejtemperatur på ca. 50 ° C.
Den vitale aktivitet af den syredannende mikroflora i dejen, afhængigt af temperaturoptimumet (som er ca. 35 ° C for ikke-termofile bakterier og ca. 48-54 ° C for termofile bakterier), tvinges først, når dejen opvarmes op, og derefter, efter at temperaturen er nået over det optimale, stopper den.
Det blev antaget, at når dejen opvarmes til 60 ° C, dør den syredannende flora af dejen fuldstændigt. Imidlertid antyder arbejdet udført af en række forskere, at i krummen af almindeligt rugbrød fremstillet af tapetmel, selvom det er i en svækket, men levedygtig tilstand, bevares individuelle celler af både gær- og syredannende bakterier.
Fra det faktum, at en lille del af dejenes levedygtige gæringsmikroflora opbevares i brødkrummen under bagning, følger det ikke på nogen måde, at fermenterende mikroorganismer under alle forhold kan modstå temperaturen på 93-95 ° C , der nås i midten af brødet under bagning.
Det blev også vist, at kogning af brødkrummen, banket i overskydende vand, dræbte alle typer fermenterende mikroorganismer.
Naturligvis kan konserveringen af en del af de gærende mikroflora af dejen i brødkrummen i en levedygtig tilstand forklares med både en meget ubetydelig mængde frit vand og en meget kortvarig stigning i temperaturen på dens centrale del ovenfor. 90 ° C.
Af ovenstående data følger det, at temperaturoptimaet til gæringens mikroflora, bestemt under miljøbetingelserne, i en anden konsistens end dejen, kan undervurderes i sammenligning med optimaet, der fungerer under betingelserne for den bagte dej. -brød.
Det skal naturligvis overvejes, at når dejen opvarmes til ca. 60 ° C, stopper den vitale aktivitet af gær og ikke-termofile syredannende bakterier i dejen praktisk talt. Termofile mælkesyrebakterier såsom Delbrück-bakterier kan være fermentativt aktive selv ved højere temperaturer (75-80 ° C).
De ændringer, der er beskrevet ovenfor, i den vitale aktivitet i den gærede mikroflora i det bagte stykke dej opstår gradvist, når det opvarmes og spredes fra overfladelagene til midten.
Se fortsat ...
