irina_co (irina_co) wrote,
irina_co
irina_co

Category:

Про заварной хлеб, солод, осахаривание крахмалов, нужно ли выдерживать заварку, часть 1

Один из друзей задал мне вопрос:

"Пишут, что проводились исследования, которые показали, что незачем тратить время на осахаривание заварок: заваривание уже само по себе делает углеводы, крахмал более доступными. То есть  только что заваренную муку можно сразу сбраживать-сквашивать.

Что скажете, господа-пекари?"


На этот вопрос я решила ответить в виде  поста.


Скажу сразу, что вопросы заварок для хлеба в каждой стране решают по-своему, исходя из большого накопленного опыта на хлебопекарных предприятиях, а также  руководствуясь исследованиями  в институтах  хлеба, если таковые в стране имеются.  Эта область знаний проработана человечеством в большинстве стран  на сегодняшнее время в основном  чисто эмпирически, на основе этих практических знаний и даются рекомендации для крупных хлебозаводов и минипекарен.

Тесто, несмотря на его повсеместное и каждодневное  применение, имеет  очень сложную микробиологическую, химическую   и термодинамическую модель, до сих пор до конца не исследованую, описать досконально и прогнозировать  полностью его поведение  в зависимости от создаваемых условий человечеству еще только предстоит.

Я приведу в качестве примера те эмпирические данные по заваркам и другим смежным с ними вопросам, которые я почерпнула из  специальной российской хлебопекарной литературы, статья носит реферативный характер.

Также в этом посте я рассмотрела разные аспекты "теории крахмалов и заварок" отчасти для того, чтобы  описать  "термины"  по этому вопросу с той целью, что если кто-то захочет пообсуждать эту тему, я смогла бы отослать к этому посту и после этого вести дискуссию, так как без знания терминологии проводить такие обсуждения невозможно (именно по этой причине обсуждение таких вопросов на  хлебопекарных и кулинарных форумах проблематично, так как большинство желающих принять участие в обсуждении терминологией не владеют).

А также есть повод описать такие процессы и темы  как: осахаривание крахмалов, использование солода в заварках, виды ржаных осахаренных заварок, строение крахмального зерна и пр., то есть те процессы , которые проходят,  и в тесте,  и в их более  общем, то есть   кулинарном смысле.

Но,  в конце поста  я  все же попыталась изложить краткие научные сведения  "мирового толка" о заварках в хлебопечении (это произойдет в конце  второй части поста).

Итак, начнем, сначала ответ на вопрос.


В российских технологиях заварок  задается  температура начально 65 град С, следующие 3-2 часа температура или поддерживается на этом же уровне, или постепенно падает до 49- 45 град С.

Активность амилаз наблюдается в первый час осахаривания заварки, в последующие 3 часа этот процесс замедляется.




Как видно из вышеприведенных данных, использование обдирной ржаной муки в том числе вместе с ржаным неферментированным солодом  можно ограничить 2-мя часами, так как за это время содержание сахаров в заварке достигает максимального количества и больше не увеличивается.

Поэтому,  отвечая на изначально поставленный вопрос, нужно ли выдерживать заварки в течение какого-то времени после заваривания - однозначно отвечаем ДА, за 2-а часа в заварке  достигается максимальный уровень сахаров.

На диаграмме мы видим, что через  10-15 минут после осахаривания обычной заварки с солодом в составе и без солода  количество сахаров в ней  будет около 14 % и 10% соответственно, а спустя два часа - около 26 % и 25% соответственно, то есть спешить нам не нужно, а надо дождаться того момента, когда количество сахароов станет максимальным. Впоследствии эти сахара будут служить питательными веществами для дрожжей и кисломолочных бактерий в процессе всего периода ферментции теста.

******************************************************************

Про заварные сорта хлеба в России


Ассортимент хлебобулочных изделий, выпускаемых в нашей стране, достаточно широк и насчитывает свыше тысячи наименований. Среди них заметное место принадлежит заварным сортам ржаного хлеба.

Отличительная особенность их приготовления заключается в использовании заварки и ароматических добавок, таких как тмин, кориандр, анис. Благодаря неповторимым вкусовым свойствам эти сорта пользуются любовью и спросом у населения.

Как известно из истории, родиной хлебопечения является Египет. Именно здесь примерно пять тысяч лет назад люди научились делать хлеб из сброженного разрыхленного теста, что стало поворотным этапом в развитии хлебопечения. Ржаной хлеб был известен с древних времен на Кавказе, а затем, во времена великого переселения народов, - в Азии и Европе. В IX-XI веках на Руси уже умели выпекать ржаной хлеб из кислого теста на основе специальных заквасок.

К началу XX века ассортимент ржаного хлеба в России был довольно широк. Хлеб выпекали из трех сортов ржаной муки: обыкновенной отрубяной («шашерной»), обдирной и пеклеванной, весом до 8 кг в частных гражданских и воинских пекарнях и до 12-18, а иногда и до 32 кг в монастырях.

Когда впервые применили заварку при производстве ржаного хлеба - точно определить трудно. Известно лишь, что использование заварок как улучшителей качества пшеничного хлеба практиковалось еще в Древнем Египте и Греции. В России в XIX века многие пекари заваривали до 30% пшеничной муки с сильной клейковиной.

Было замечено, что заварка придает хлебу сладковатый вкус и аромат, ускоряет брожение, заметно повышает выход хлеба и замедляет черствение, хотя одновременно повышается влажность мякиша.

Однако старые пекари не раскрывали секреты и не делились своим искусством с другими.

В период с  1928 по 1930 годы ряд московских пекарей обнародовали свои способы применения заварки для приготовления опары, безопарного теста и жидких дрожжей из пшеничной муки.

Это известные способы Зинченко, Сушкова, Камышева, Шибанова, Моисеева-Шкуренкова, Климова, Фридлендера и других.

Ратников рекомендовал  свой способ приготовления ржаного заварного теста.

История применения заварок  в хлебопечении служит ярким примером того, как практика подсказывает пути улучшения качества хлеба, и лишь некоторое время спустя они получают теоретическое обоснование и научную расшифровку.

В 1930-1940 годы учеными Москвы и Ленинграда были исследованы процессы клейстеризации крахмала при заваривании муки, предложены различные схемы приготовления заварок из пшеничной и ржаной муки, созданы заварные устройства  и разработана технология заварных сортов хлеба.

Так, в 1932 г.  Островский предложил готовить жидкие дрожжи на заварке, заквашенной бактериями Дельбрюки. В 1935 г.  Плотников и  Пумпянский разработали схему  приготовления жидких дрожжей на хмелевой заварке.

В 1938 г.  Пумпянский и Шутов разработали однофазную схему приготовления жидких дрожжей на осахаренной заварке.

Все многообразие вариантов приготовления заварок в настоящее время сводится к 6 -ти основным способам, утвержденным ГОСТ 16814-88 на «Хлебопекарное производство. Термины и определения»:

1. Осахаренная заварка - заварка, подвергнутая осахариванию под воздействием амилолитичсских ферментов муки, солода или ферментных препаратов (есть дополнительные ингредиенты для осахаривания, и выдержка 2-3 часа).

2. Неосахаренная  заварка - заварка, быстро охлажденная и не подвергнугая осахариванию (то есть 2-3 часа не выдерживается).

3. Самоосахаренная заварка - заварка осахаренная только амилолитическими ферментами муки (то есть отсутсвие дополнительных ингредиентов для осахаривания).

4. Заквашенная заварка - заварка, прошедшая стадию брожения под воздействием термофильных и мезофильных молочнокислых бактерий, служащая питательной средой для приготовления жидких дрожжей (после осахаривания вводятся чистые культуры бактерий).

6. Сброженная заварка - заварка, прошедшая стадию брожения под воздействием чистых культур дрожжей  или прессованных дрожжей (после осахаривания вводятся культуры дрожжей).


Разные виды заварок используются в качестве питания при  приготовлении жидких ржаных заквасок или являются одной из стадий технологического производственного процесса.

Одним из самых старых и наиболее известных сортов ржаного хлеба с заваркой считается Пумперникель, родиной которого является Вестфалия (регион Германии). При приготовлении теста для Пумперникеля используют заварку из шрота (мелкодробленое зерно).

В СССР после отмены карточной системы в 1935 году перед хлебопекарной промышленностью была поставлена задача - дать потребителю хороший хлеб в значительно расширенном ассортименте, в том числе, должны были быть созданы и новые сорта ржаного заварного хлеба.

Работниками Московского треста хлебопечения в 1936 году были разработаны и утверждены рецептуры на три сорта ржаного заварного хлеба:

-  Ржаной заварной,

-  Бородинский,

-  Рижский.

В одном из первых рецептурных сборников, опубликованных П. М. Плотниковым в 1937 году, насчитывается уже девять сортов ржаного заварного хлеба, дополнительно такие как:

-   Ржаной заварной Кисло-сладкий хлеб,

-   Минский,

-   Пеклеванный,

-   Шведский,

-   Карельский,

-   Стародубский.

Богатый ассортимент ржаных заварных сортов хлеба был создан в бывших республиках Советской Прибалтики. Это такие виды хлеба как:

-  Латвийский,

-  Эстонский,

-  Каунасский и др.    

Как видно из наименований, в большинстве случаев они отражают место (республику, область, город), где сорт был предложен и представлен на утверждение.

В последующие годы (1992-1999) в СПбФ (Санкт-Петербургский филиал) ГосНИИХП  были проведены  исследования по совершенствованию технологии ржаного заварного хлеба.

В основу этих исследований положены идеи, предложенные чл.-кор. РАСХН (Российской Академии СельскоХозяйственных Наук) Л. Н.Казанской (1932-1999), проработавшей в филиале института 34 года, в том числе  28 лет в должности директора.

Результаты этих разразработок нашли отражение в соответствующих разделах разнообразного  ассортимента хлебобулочных изделий, вырабатываемых в России, особое место по праву принадлежит заварным сортам хлеба. Наиболее известны:

-  Московский,

-  Бородинский,

-  Рижский,

-  Пеклеванный ,

-  «Виру» по ГОСТ 2077-84,

-  Карельский по ГОСТ 5311-50.

В рецептуру этих сортов наряду с мукой ржаной (обойной, обдирной, сеяной) и пшеничной (первого или второго сорта) обязательно входит ржаной солод (ферментированный или неферментированный), природные ароматизаторы (тмин, кориандр, анис) а также  сахар, патока, изюм.

Развитие технологий переработки сельхозпродукции в последние годы привело к появлению новых, нетрадиционных для хлебопечения видов сырья, использование которых в производстве заварных сортов хлеба заменяет традиционное сырье и позволяет получить изделия с хорошими вкусовыми качествами и физико-химическими показателями, а также обогатить хлеб белками, легко усвояемыми углеводами и микронутриентами (витаминами и минеральными веществами).


К таким видам нетрадиционного сырья можно отнести:

-  концентрат квасного сусла (ККС),

-  высокоосахаренную патоку,

-  солодово - сахаристый концентрат «Рада»,

-  Малтаксы,

-  ячменно - солодовый экстракт и др.

Впоследствии мне хотелось бы более подробно остановиться в своих постах на описании этих видов сырья для хлебных заквасок, но в рамках этого поста я остановлюсь на применении ячменного солода вместо ржаного в промышленном хлебопечении (вторая часть поста).


**********************************
О СОЛОДЕ

Уж если это пришлось "к теме", дадим краткое описание солода.

В соответствии с перечнем сырья к «Сборнику рецептур на хлебобулочные изделия, вырабатываемые по государственным стандартам» (Москва, 1998 г.) для производства хлебобулочных изделий, в том числе  заварных сортов хлеба,  в России используется солод ржаной ферментированный и неферментированный по ГОСТ 29272-92.

Солод - пророщенное в специальных условиях и высушенное зерно. Во время проращивания в нем накапливается много различных ферментов, под влиянием которых изменяются составляющие органических веществ, его подвергают ферментации, для чего выдерживают определенное время при температуре, оптимальной для действия ферментов.

Солод, отличающийся своими свойствами, можно получить, применяя различный режим сушки.

При низкой температуре сушки ферменты солода остаются активными, а при высокой -большей частью инактивируются (их действие унижтожается).

Вместе с тем при высокой температуре сушки взаимодействуют продукты гидролиза углеводов и белков, содержащиеся в пророщенном зерне, благодаря чему образуются меланоидины и другие вещества, обладающие темной окраской и специфическим ароматом и вкусом.

Поэтому в первом случае солод получается светлым, ферментативно активным (белый), а во втором - темным, ферментативно неактивным (ферментированный красный).

Активность ферментов в сухом неферментированном солоде составляет 60-70%, а в ферментированном  только до 30% от активности их в зеленом солоде (первоначальном).

После высушивания из зерен солода отделяют ростки, которые содержат горькие вещества, они очень гигроскопичны и затрудняют хранение сухого солода.

Солод выпускают в виде целых зерен и в виде порошка, а в последнее время в в виде экстрактов и вытяжек.

Метод горячего экстрагирования с вытяжкой из ячменного солода применяют для солода, используемого при производстве кваса, а холодного экстрагирования - для хлебобулочных изделий.

При включении солода в хлебные заварки его энзимы (ферменты) играют существвенную роль в осахаривании заварки, помимо этого также работают и ферменты муки из состава заварки.
Также при использовани заквасок при заквашивании заварок все процессы осахаривания ускоряются благодаря кислоте закваски, которая в процессе осахаривания принимает участие.


*************************************

ОСАХАРИВАНИЕ КРАХМАЛОВ

Биосинтез крахмала


Часть глюкозы, образующейся в зелёных растениях при фотосинтезе, превращается в крахмал:


6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

nC6H12O6(глюкоза) → (C6H10O5)n + nH2O


В общем виде это можно записать как:

6nCO
2 + 5nH2O → (C6H10O5)n+ 6nO2.


Крахмал в качестве резервного питания накапливается в клубнях, плодах, семенах растений. Так, в наиболее часто используемых для производства крахмала растениях, клубнях картофеля содержится до 24% крахмала, в зёрнах пшеницы — до 64%, в зернах риса — 75%, кукурузы — 70% .


Модификация крахмала, получение патоки

В промышленности превращение крахмала в глюкозу (процесс осахаривания) происходит путём его кипячения на протяжении нескольких часов в разбавленной серной кислоте.

Чтобы из полученного раствора удалить
серную кислоту, в него добавляют мел, получая из серной кислоты нерастворимый сульфат кальция. Последний отфильтровывают и вещество выпаривают. Получается густая сладкая масса — крахмальная патока, которая содержит, кроме глюкозы, значительное количество остальных продуктов гидролиза крахмала.


Патока используется для приготовления кондитерских изделий и для разнообразных технических целей.

Если нужно получить чистую глюкозу, то кипячение крахмала ведут дольше, при этом  достигается более полное превращение его в глюкозу. Полученный после нейтрализации и фильтрования раствор сгущают, пока из него не начнут выпадать кристаллы глюкозы.

Также в настоящее время гидролиз крахмала производят ферментативно, с использованием альфа-амилазы для получения декстринов различной длины и с использованием глюкоамилазы (см. опр. 2-я часть)− для дальнейшего их гидролиза с получением глюкозы.

Эти вещества альфа-амилазы и глюкоамилазы входят в состав  дрожжевых культур и солода мелкоизмельченного.


При нагревании сухого крахмала до 200—250  град C происходит частичное его разложение и получается смесь менее сложных, чем крахмал, полисахаридов (декстринов и др. веществ).

Физическое изменение свойств крахмалов  при выработке его из растений позволяет получать крахмал с высокой способностью удерживать влагу, что, в свою очередь, придаёт конечному кулинарным продуктам с использованием крахмалов желаемую консистенцию.

Пищевые  виды  и трансформации крахмала

В желудочном тракте человека и животного крахмал подвергается гидролизу и превращается в глюкозу, которая усваивается организмом. Промежуточными продуктами гидролиза крахмала являются декстрины.


Крахмал является наиболее распространённым углеводом в рационе человека и содержится во многих основных продуктах питания.


Главными источниками крахмала в мире являются зерновые культуры: рис, пшеница кукуруза; а также различные корнеплоды, в том числе картофель.

Большинство других крахмалистых продуктов произрастают только в некоторых местах на земном шаре с определённым климатом, например: рожь, ячмень, гречиха, овес, просо, батат, бананы, сорго, желуди, каштаны, плоды хлебного дерева, саго и многие виды бобовых, таких как: чечевица, горох, маш, нут.

Крахмал как пищевая добавка используется для загущения многих пищевых продуктов, приготовления киселей, заправок и соусов.

Клейстеризация крахмальных составляющих муки, например, во время выпечки торта из сдобного теста, может быть снижена за счёт введения сахара, конкурирующего за воду, что улучшает текстуру крахмала, предотвращая его «зарезинивание».
Здесь мы видим, как пищевые свойства крахмалосодержащих изделий улучшаются за счет введения сахаров.


Для пищеварительнх ферментов организма человека расщепление сырого крахмала из овощей и зерновых представляет некоторую сложность.

Такой  крахмал плохо переваривается в двенадцатиперстной и тонкой кишках,  бактериальное разложение (осахаривание) будет проходить в основном в толстой кишке, а в двенадцатиперстной кишке расщепление происходит только под действием желудочного сока и его фермента амилазы.

В целях повышения усваиваемости крахмала его термически обрабатывают. Поэтому, прежде чем люди начали использовать огонь, зерно и другие высококрахмалосодержащие продукты были не самым лучшим способом получения энергии для человеческого организма (в отличие от белковой пищи).

*********************************

Гидролиз крахмалов,  ДЕКСТРИНИЗАЦИЯ


Существуют два вида ферментов, расщепляющих крахмал: Альфа-амилаза, которая вызывает частичный распад цепей крахмальных полисахаридов с образованием низкомолекулярных соединений — декстринов, при продолжительном гидролизе возможно образование мальтозы и глюкозы;  и фермент Р-амилаза, которая расщепляет крахмал до мальтозы (в других источниках этот фермент называется бетта-амилазой).

Ферментативный гидролиз крахмала происходит при изготовлении дрожжевого теста и выпечке изделий из него, варке картофеля и др. В пшеничной муке обычно содержится Р-амилаза в достаточном количестве; мальтоза, образующаяся под ее влиянием, является питательной средой для дрожжей.

В муке из проросшего зерна преобладает Альфа-амилаза, образующиеся под ее воздействием декстрины придают изделиям липкость, неприятный вкус.
Степень гидролиза крахмала под действием Р-амилазы увеличивается с повышением температуры теста при замесе, с увеличением продолжительности замеса
и в начальный период выпечки.
Кроме того, она зависит от крупности помола муки и степени повреждения крахмальных зерен. Чем больше поврежденных зерен (чем тоньше помол муки), тем быстрее протекает гидролиз (или ферментативная деструкция) крахмала.

В картофеле в основном  содержится Р-амилаза, превращающая крахмал в мальтозу. Мальтоза расходуется на дыхание клубней. При температуре, близкой к 0 град С, дыхание замедляется, мальтоза накапливается, и картофель становится сладким (подмороженный картофель). При использовании подмороженный картофель рекомендуется выдержать некоторое время при комнатной температуре. В этом случае дыхание клубней усиливается, сладковатость с большой вероятностью уменьшается.

Активность Р-амилазы возрастает интервале от
35 до 40 град С, при температуре 65 град С фермент разрушается. Поэтому, если картофель перед варкой залить холодной водой, то пока клубни прогреются, значительная часть крахмала успеет превратиться в мальтозу, она перейдет в отвар и потери питательных веществ увеличатся.

Если же картофель залить кипящей водой, то Р-амилаза инактивируется и потери питательных веществ будут меньше.

Кислотный гидролиз крахмала может происходить при нагревании его в присутствии кислот и воды, при этом образуется глюкоза. Кислотный гидролиз имеет место при варке красных соусов, при варке киселей и длительном хранении их в горячем состоянии.

Декстринизация - термическая деструкция крахмала, или иными словами
— это разрушение структуры крахмального зерна при сухом нагреве его свыше 120 град С с образованием растворимых в воде декстринов и некоторого количества продуктов глубокого распада углеводов (углекислого газа, окиси углерода и др.). Декстрины имеют окраску от светло-желтой до темно-коричневой.

Разные виды крахмала обладают различной устойчивостью к сухому нагреву. Так, при нагревании до 180°С разрушается до 90% зерен картофельного крахмала, до 14% — пшеничного, до 10% — кукурузного. Чем выше температура, тем большее количество крахмальных полисахаридов превращается в декстрины.

В результате декстринизации снижается способность крахмала к набуханию в горячей воде и клейстеризации. Этим объясняется более густая консистенция соусов на белой пассеровке (температура пассерования муки (подсушивания)
120 град С) по сравнению с соусами на красной пассеровке (мука обжаривается сильнее перед введением в состав  соуса, температура пассерования муки 150 град С) при одном и том же расходе муки.

В кулинарной практике
декстринизация крахмала происходит не только при пассеровании муки для соусов, но также при обжаривании гречневой крупы, подсушивании риса, вермишели, лапши перед варкой на сковороде, а также в поверхностных слоях картофеля при жарке, в корочке изделий из теста и др.

P. S. Можно задаться вопросом, для чего все это знать?
Не знаю как вам, а мне досавляет огромное удовольствие понимание того, что я каждый день делаю на кухне, как это описывается современной физикой и химией, микробиологией, а также эти знания позволяют создавать свои рецепты не "вслепую", а с пониманием законов науки.


Продолжение, часть 2, выйдет через несколько дней.

Tags: "микронутриенты" - что это такое, "шрот" - что это такое, крахмал - ДЕКСТРИНИЗАЦИЯ в кулинарии, крахмал - в каких растениях содержится, крахмал - гидролиз, крахмал - осах-ие в кишечнике человека, крахмал - производство патоки, меланоиды, патока - свойства см. в комм-ях, солод - активность белого и красного, солод - описание, солод ржаной белый - определение, солод ржаной красный - определение, хлеб заварной русский рж. - ОПИСАНИЕ
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic
    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 13 comments