Коллоидные процессы, протекающие в выпекаемом куске теста-хлеба при его прогревании, очень существенны, так как именно они, очевидно, и обусловливают переход теста в мякиш хлеба.               .

Изменение температуры теста резко влияет на ход коллоид­ных процессов, происходящих в нем. Клейковина теста, по дан­ным работы Кульмана, имеет максимум набухаемости при­мерно при 30°. Дальнейшее повышение температуры ведет к сни­жению ее способности набухать. Примерно при 60° белковые ве­щества теста, его клейковина денатурируются (коагулируют), ос­вобождая при этом воду, поглощенную при набухании.

Крахмал муки по мере повышения температуры набухает все более и более энергично. Особенно интенсивно начинает возрас­тать набухание при 40—60°. В этом же температурном интервале начинается и клейстеризация крахмала, сопровождающаяся на­буханием его. Однако самый процесс клейстеризации очень сло­жен. Назаров на основании анализа существующих представ­лений о процессе клейстеризации и своих экспериментальных ра­бот пришел к выводу, что нельзя отождествлять клейстеризацию с набуханием. Если бы клейстеризация крахмала ограничивалась только набуханием, то тепловой эффект процесса клейстериза­ции был бы положительным. Однако, как показали исследования теплового эффекта клейстеризации, проведенные Назаровым с помощью регистрирующего пирометра Курнакова, клейстеризация крахмала происходит с явно выраженным эндотермическим эффектом, который, по Назарову, объясняется затратой тепла на процесс разрушения внутренней мицеллярной структуры крах­мального зерна, на процесс разделения более крупных мицелляр­ных агрегатов на отдельные составляющие их мицеллы или менее крупные группы мицелл. Это имеет следствием повышение ос­мотического давления внутри крахмального зерна, а вызывае­мый этим давлением интенсивный приток воды внутрь зерна приводит к разрыву оболочки крахмального зерна и полной его деструкции.

В 1939 г. были сделаны попытки подсчитать эндотермический эффект процесса клейстеризации, учитывая одновременно с за­тратами тепла на плавление кристаллической части зерна крах­мала и на его деструкцию также и количество тепла, выделен­ного за счет процесса гидратации.

Чистый эндотермический эффект процесса клейстеризации 1 г сухого крахмала по этим подсчетам составляет 36,75 кал. Использовать эту цифру для подсчета эндотермического эффекта клейстеризации крахмала в хлебе при его выпечке не представ­ляется возможным, так как в тесте мы не имеем того (примерно вдвое-втрое большего по сравнению с количеством крахмала) количества воды, которое необходимо для полной клейстериза­ции крахмала.

Рентгенографические исследования изменений крахмала хлеба в процессе его выпечки и черствения, проводившиеся Кат­цем (1930), четко показывают, что крахмал, клейстеризованный в присутствии двойного и более количества воды, дает рентгено­спектр, типичный для аморфных веществ.

Крахмал же хлеба, клейстеризованный при ограниченном ко­личестве воды, дает рентгеноспектр кристаллического состоя­ния, хотя и отличный несколько от рентгеноспектра кристалличе­ского состояния крахмала муки. Это было подтверждено и микро­скопическим исследованием хлеба.

Изучение микроструктуры хлеба, проведенное в 1939 г. во ВНИИХП В. А. Николаевым и др. с использованием мето­дов микрофотографии, также подтвердило, что зерна крахмала остаются в хлебе в полуоклейстеризованном состоянии, сохраняя частично свою кристаллическую структуру.

В температурном интервале 50—70° мы имеем, следовательно, одновременно протекающие процессы коагуляции белков и клей­стеризации крахмала. Основная часть воды, впитанной белками теста при их набухании, переходит к клейстеризующемуся крах­малу.

Не менее важным является то, что процессы клейстеризации крахмала и коагуляции белков обусловливают переход теста при выпечке в состояние мякиша хлеба, резко изменяя при этом физические свойства теста и как бы фиксируя ту структуру теста, которую оно имело к этому моменту.

Превращение теста в мякиш не происходит мгновенно во всей массе теста, а начинается с поверхностных слоев его и, по мере прогревания, углубляется все более и более по направлению к центру хлеба. Если мы в середине процесса выпечки вынем хлеб из печи и разрежем его, то увидим, что в центральной его части сохранится еще часть неизменившегося теста, окруженная слоем уже образовавшегося мякиша. Границей между мякишем и тес­том будет изотермическая поверхность, соответствующая для пшеничного хлеба, как показала работа, проведенная в нашей ла­боратории Шмелевой, при­мерно 69°.

Изменение физических свойств теста в температурном интервале 30—80° было изучено с помощью фаринографа и иллюстрируется на рис. 83 в виде кривой, характе­ризующей зависимость консистен­ции теста (выражаемой в услов­ных единицах фаринографа) от его температуры.

Как видно из этого графика, консистенция теста по мере повы­шения температуры его сперва (в результате физических и фермен­тативных процессов) резко пада­ет, достигая минимума около 57°.

Дальнейшее нагревание в интер­вале 60—70° вызывает резкое из­менение (повышение) консистенции теста вследствие клейстеризации крахмала и коагуляции белков, приводящих тесто в состоя­ние мякиша.

Не следует, однако, думать, что прогревание теста до 69° уже обеспечивает образование мякиша вполне нормального качества. Если мякиш при выпечке будет прогрет только до 69°, то он будет заминаться при легком надавливании и сыроват наощупь. Причина этого заключается в том, что клейстеризация крахмала (первая его стадия) в условиях недостаточного увлажнения, ко­торые мы имеем в хлебе, завершается при значительно более высокой температуре (до 100°).

Исходя из этого, для получения хлеба с сухим и эластичным мякишем надо, чтобы мякиш хлеба (либо во время выпечки, либо, как мы покажем далее, после выемки хлеба из печи) был прогрет до температуры, обычно превышающей 90°.

Кульман, в своих работах, посвященных коллоидной характеристике процесса выпечки, показал, что гидрофильные свойства коллоидов теста-хлеба в процессе его выпечки резко из­меняются по мере его прогревания.

На рис. 84 мы приводим графики, построенные по данным ра­боты Kульмана, свидетельствующие о резком увеличении в про­цессе выпечки гидрофильности коллоидов хлеба. Резко возросла способность хлеба связывать воду, переходить в раствор и набу­хать.

Как и следовало ожидать, кривые изменения в процессе вы­печки этих показателей очень близки как по конфигурации, так и по соотношению кривых для периферических и центральных слоев мякиша, к кривым прогревания мякиша. Это лишний раз подчеркивает, что именно прогревание теста является первопри­чиною всех происходящих в нем при выпечке изменений.