На основании анализа литературы можно отметить многооб­разие способов интенсификации созревания теста. Проблема эта остается актуальной и до настоящего времени, так как наряду с исследованными аспектами требует уточнений ряд важных технологических процессов.

В технологической схеме производства дрожжевого по­луфабриката брожение теста является одним из важнейших этапов. Именно при брожении обеспечиваются необходимые взаимодействия белков и углеводов, что в результате приводит к созданию определенной структуры теста, формированию цвета корки и вкуса и аромата хлебобулочных изделий.

Необходимо отметить, что на процессы созревания тес­та, его продолжительность значительное влияние оказыва­ют прежде всего свойства муки. Качественный состав муки определяется компонентами, входящими в нее: крахмалом, белками, некрахмальными полисахаридами, сахарами, липи­дами, минеральными веществами, витаминами и ферментами. Хлебопекарные качества пшеничной муки определяются ее свойствами: газообразующей способностью, “силой”, спо­собностью ее к потемнению в процессе приготовления из нее хлеба.

Существенное значение при брожении теста имеет такой показатель муки, как газообразующая способность. В процессе спиртового брожения теста сбраживаются содержащиеся в муке сахара. При этом молекула гексозы (глюкозы или фрук­тозы) зимазным комплексом дрожжевой клетки разлагается с образованием двух молекул спирта и двух молекул углекислого газа. По количеству выделившегося С0₂ судят об интенсивности брожения.

А. Б. Бакар, Е. И. Ведерникова, Г. П. Липецкая, В. Н. Ковбаса установили, что интенсивность газообразования в тесте, степень его разрыхленности при брожении, формирование изделий при расстойке, цвет и вкус готовой продукции определяются угле­водно-амилазным комплексом муки (крахмал вместе с амило­литическими ферментами α- и β-амилазой).

Н. А. Ганзурова, А. Г. Канн, Л. О. Рауд, Н. И. Лисовенко счи­тают, что α-амилаза (декстриногенная) действует на крахмал, расщепляя его на осколки (декстрины), в основном низкомоле­кулярные, и незначительное количество мальтозы. Фермент β-амилаза (мальтозогенная) действует на крахмал, гидролизуя 1,4-глюкановые связи в полисахаридах, последовательно отще­пляя остатки мальтозы и высокомолекулярные декстрины от нередуцирующих концов цепей.

Эти ферменты имеют определенные температуры оптимума действия и инактивации. В пшеничной муке, как утверждают А. Г. Гинзбург, Л. Я. Ауэрман и И. И. Люшинская, оптимальной температурой действия α- и β-амилазы является 70-74 °С и 62-64 °С соответственно; температура инактивации (при pH 5,9) 97-98 °С и 82-84 °С соответственно.

Установлено, что небольшие концентрации α-амилазы бла­гоприятно влияют на хлебопекарные свойства муки. Повышенное ее содержание (проросшее зерно) отрицательно сказывается на качестве хлеба, так как образовавшиеся в результате дей­ствия а-амилазы низкомолекулярные декстрины в отличие от крахмала плохо связывают влагу и мякиш получается непропе­ченный, липкий, заминающийся. Количество β-амилазы в муке более чем достаточное, поэтому сахарообразующая способность муки из нормального зерна обычно обусловливается не столько количеством р-амилазы, сколько доступностью и податливостью крахмала действию фермента (атакуемостью).

Р. Д. Поландова, А. С. Демидов, Л. И. Гусева, А. И. Образцова утверждают, что газообразующая способность муки зависит от содержания в ней собственных сахаров, сбраживаемых дрожжа­ми. Высокоосахаренные ферментные мучные полуфабрикаты, как считают авторы, наиболее целесообразно использовать в хлебопечении.

Сахарообразующая способность муки определяется дей­ствием амилолитических ферментов на крахмал и зависит от следующих факторов: количества амилолитических ферментов в муке, размеров частичек муки и крахмальных зерен (зависит от крупности помола), состояния крахмальных зерен (оклейстеризованный крахмал, декстрины).

Степень ферментативного расщепления крахмала муки за­висит в основном от размеров частиц муки, крахмальных зерен, степени их механического повреждения при размоле зерна. Чем меньше частицы муки, а также зерна крахмала и чем больше эти зерна разрушены, тем больше атакуемость их р-амилазой. Кроме того, следует учитывать состояние крахмальных по­лисахаридов, так как при действии β-амилазы на декстрины мальтозы образуется в 335 раз больше, чем при действии на крахмал. Крахмальный клейстер подвергается ферментативно­му гидролизу значительно быстрее. Это подтверждает практика тестоведения, где в технологии производства дрожжевого теста часть муки при приготовлении опары заваривается для оклей- стеризации крахмала.

Интенсивность брожения теста пропорциональна газооб­разующей способности пшеничной муки и является осново­полагающей при установлении продолжительности процесса, достижении необходимой пористости, разрыхленности и объема изделий, а также интенсивности окраски корки пшеничного хле­ба. На формирование структуры теста влияет pH среды.

Выявлено, что снижение pH теста до 4,2 и повышение кон­центрации хлорида натрия до 2,5% значительно увеличивает объем хлеба и выход клейковины. Сочетание низких значений pH, введение хлорида натрия, а-цистеин-гидрохлорида и бромата калия в тесто без сахара, в муку с высокой активно­стью а-амилазы дают возможность получить качественный хлеб.

Одним из важнейших свойств муки, наряду с газообразую­щей способностью, является ее “сила”, т. е. способность муки образовать тесто. На “силу” муки оказывают влияние следующие факторы: содержание и свойства белковых веществ; содержа­ние и активность протеолитических ферментов; присутствие активаторов и ингибиторов протеолиза; состояние углеводного комплекса (крахмала, водорастворимых пентозанов, слизей); содержание липидов. Белковые вещества, протеолитические ферменты, активаторы и ингибиторы протеолиза объединены понятием “белково-протеиназный комплекс” муки. Белковые вещества муки (по Осборну) в зависимости от способности рас­творяться в различных растворителях бывают: растворимые альбумины, глобулины, проламины (глиадин), глутелины (глутенин) и нерастворимые общие белки.

Известно, что уникальные реологические свойства теста обусловлены присутствием в муке клейковинного комплекса, которым обладает пшеница и который имеет ключевое значение как структурообразующий компонент.

Как утверждают М. А. Бабушкин, Н. Н. Бочарова, Е. И. Ве­дерникова и др., “клейковинные белки” — нерастворимые в воде фракции (глиадин и глутенин), или сырая клейковина, сочетают в себе структурно-механические свойства: глутенин — основа, а глиадин — ее склеивающее начало.

Ферменты, расщепляющие белковые вещества зерна злаков, изучены еще очень мало, несмотря на их большое значение в определении хлебопекарного качества муки. Про­теолитические ферменты являются важнейшим компонентом белково-протеиназного комплекса. В начальной стадии протео­лиза протеиназы воздействуют на третичную и четвертичную структуры белка, вызывая его дезагрегацию — образование пептонов и полипептидов. Затем ферменты расщепляют эти фрагменты белков по их пептидным связям. Упругость клейко­вины снижается, расплываемость увеличивается под действием протеиназ.

Л. Я. Ауэрманом и Г. М. Харчук установлено, что липиды обладают хорошо выраженной способностью к полимеризации и комплексообразованию. В процессе тестоведения действие ли­пидов сводится к следующему: ненасыщенные жирные кислоты под влиянием кислорода воздуха и липоксигеназы окисляются до перекисей и гидроперекисей. Под действием каталазы перекиси разлагаются, образующийся свободный кислород окисляет -SH группы клейковины в — S=S- связях, что ее укрепляет. Наряду с белками липиды муки позволяют прогнозировать ее хлебопе­карные свойства.

В формировании структурно-механических свойств теста и осуществлении гидролитических процессов в нем значитель­ная роль принадлежит воде, содержащейся в муке и вносимой при замесе. При этом определяющим является состояние воды в тесте (свободное или связанное). Исследования свойств теста показали, что примерно 35% всего количества воды в нем нахо­дится в связанном состоянии, а свободная вода появляется при влажности водно-мучной суспензии свыше 24%. Г. П. Липецкой, Р. Д. Павлюк и Е. И. Ведерниковой установлено, что основными компонентами, связывающими влагу в тесте, являются крахмал, белки и пентозаны.

Активация ферментных систем муки и дрожжей зависит от влажности теста. Поэтому тесто с большим содержанием сдобы должно приготавливаться на опаре. Причем в жидкой опаре наблюдается почти полная дезагрегация белков клейковины, в то время как в густой опаре степень дезагрегации последней такая же, как в тесте.

Интенсивность процесса брожения теста зависит от фер­ментов, имеющихся в муке и вносимых в него по рецептуре. Исследуя роль воды в жизнедеятельности микроорганизмов, необходимо отметить, что чем больше воды содержит водно-муч­ная смесь (при норме внесения дрожжей 1% к массе муки), тем интенсивнее протекает размножение дрожжей. Прирост дрож­жевых клеток при различном соотношении воды к массе муки за 4 часа брожения составляет: при 50% — 8%, при 100% — 32%, а при 200% — 43%.

Таким образом, влияние количества воды в тесте на про­цессы, происходящие при замесе и брожении, очень велико и правильное регулирование ее содержания позволит интенси­фицировать процесс брожения.

Решающую роль в процессе приготовления дрожжевого полуфабриката играют дрожжи. Технологическая роль хле­бопекарных дрожжей в производстве хлеба и хлебобулочных изделий заключается в выделении С0₂, разрыхляющего тесто и придающего изделиям пористую структуру. Аэрирование среды стимулирует размножение дрожжей. Для питания дрожжей не­обходимы: азотистые вещества, углеводы, липиды, минеральные вещества, витамины и др.

Дрожжевые клетки лучше всего усваивают аммонийные соли, аминокислоты, ди- и трипептиды, гексозы (глюкозу, фрук­тозу, галактозу), дисахариды (сахарозу, мальтозу). Нативные белки клетками дрожжей не усваиваются, а нитраты и нитриты их отравляют. Дисахариды усваиваются клеткой только после гидролиза. Лактоза и полисахариды дрожжами не усваиваются.

Н. П. Козьмина, Г. П. Дудакова, Н. М. Семихатова, С. А. Ко­новалов и А. П. Шин утверждают, что гексозы переносятся в дрожжевую клетку за счет облегченной диффузии. Глюкоза сбраживается непосредственно, а фруктоза — после изомериза­ции ее в глюкозу ферментом дрожжей — фруктоизомеразой.

Сахароза превращается в глюкозу и фруктозу под действи­ем β-фруктофуранозидазы (сахаразы, изомеразы), находящейся с внешней стороны цитоплазматической мембраны. Поэтому гидролиз ее происходит до поступления в дрожжевую клетку.

Ферменты сбраживают глюкозу и сахарозу. Мальтоза сбраживается в дрожжевых полуфабрикатах после глюкозы, фруктозы и сахарозы. Расщепление мальтозы на две молекулы глюкозы происходит под действием а-глюкозидазы. а-глюкозидаза находится в цитоплазме, поэтому дрожжевая клетка синтезирует фермент-переносчик мальтозы — мальтопермеазу, который осуществляет путем активного транспорта перемеще­ние этого сахара в клетку, а-глюкозидаза и переносчик мальтозы являются адаптивными, потому что они формируются лишь после того, как будут сброжены глюкоза и сахароза и произой­дет контакт дрожжевых клеток с мальтозой. Н. П. Козьмина отмечает, что растворы, содержащие моносахара и сахарозу, сбраживаются быстро, а растворы мальтозы — только спустя определенное время.

Эффективность действия дрожжей зависит от физико­химических показателей их качества: влажности, кислотности, осмочувствительности, подъемной силы, мальтозной и зимаз- ной активности, стойкости их при хранении. Е. В. Милорадова, Г. П. Дудакова, Н. В. Осташенкова, С. Е. Траубенберг, И. А. Попа- дич и Н. А. Незнанова считают, что перечисленные показатели не всегда дают возможность прогнозировать качество хлеба и хлебобулочных изделий, а следовательно, корректировать тех­нологический процесс в заданном направлении.

Л. И. Воробьевой, Л. Я. Ауэрманом, Л. П. Пащенко, А. Г. Гинз­бургом отмечено, что одним из важных показателей дрожжей являются их “биотехнологические свойства”, т. е. способность в мучных полуфабрикатах при созревании выделять продукты метаболизма, обусловливающие продолжительность процесса и формирование технологических свойств полуфабрикатов и качество хлеба.

Таким образом, установлена зависимость между подъем­ной силой дрожжей и газообразованием в тесте. При ухудше­нии качества дрожжей газообразование в тесте уменьшается, поэтому дозировку дрожжей с пониженной подъемной силой следует соответственно увеличивать. Количество вводимых в тесто дрожжей оказывает влияние на способ его приготовления и длительность процесса брожения.

В результате интенсивного протекания в тестовой заго­товке биохимических, микробиологических, коллоидных и те­плофизических процессов она переходит в состояние готового выпеченного хлеба, т. е. образуется эластичный, сухой на ощупь мякиш, накапливаются вкусовые и ароматические вещества, формируется характерная окраска корки.

В этой связи разработка новых рецептур изделий из дрож­жевого теста должна вестись с учетом всех показателей качества используемого сырья и научно обоснованного их регулирования. Перспективным направлением в производстве дрожжевого теста является разработка способов его интенсификации и обогащения биологически активными веществами.