Хлебопекарное сырье обладает многообразными свойствами, многие из которых требуют оптимизации для выработки качественных хлебобулочных изделий. В технологическом процессе необходимо одновременно обеспечить оптимальную газообразующую, газоудерживающую способность и максимально воздействовать на остальные компоненты теста. Поэтому в хлебопекарной промышленности широко применяются комплексные улучшители, содержащие в оптимальных соотношениях несколько добавок различной природы и принципа действия.
Комплексные хлебопекарные улучшители одновременно воздействуют на основные компоненты муки и другого сырья, что позволяет повысить действие каждого улучшителя за счет синергизма и тем самым снизить их расход и упростить способы использования.
Часто на долю активной части комплексного улучшителя приходится 10—3 0%, остальная часть — наполнители: в основном различные виды муки, сухая клейковина, соевая мука, крахмалы, а также крахмал и сахар. Общий расход таких комплексных добавок составляет от 0,1 до 1% массы муки. Повышается эффективность улучшителей за счет введения в их состав наполнителей, имеющих технологическое значение.
В состав комплексных улучшителей входят также добавки, предотвращающие плесневение и картофельную болезнь, окислители, минеральные соли. В России вырабатываются хлебопекарные улучшители, которые по своим характеристикам не уступают зарубежным. К ним относятся “Фортуна”, “Шанс”, серия “Амилокс” (ГосНИИХП), ВИК (МГУПП), “Глютекс” фирмы “Нива” (приложение 3). Эти улучшители имеют высокую эффективность и направленность действия.
При добавлении ферментных препаратов в оптимальных дозировках увеличивается объем хлебобулочных изделий, улучшается структура их пористости, мякиш становится более нежным, улучшаются вкус и аромат хлеба, корка приобретает более интенсивную окраску и глянец. Исследованиями, проведенными в ГосНИИ хлебопекарной промышленности (приложение 3), ВНИИ биотехнологии с участием Московского опытного завода ферментных препаратов, установлена целесообразность применения в хлебопекарной промышленности мультиэнзимных композиций (МЭК) и разработаны два вида композиций:
- двухкомпонентная МЭК, в состав котороой входят П10х и Амилосубтилин Г10х в соотношении 100:3;
- трехкомпонентная, имеющая в составе амилоризин П1 Ох, Амилосубтилин Г10х и Протосубтилин Г10х в соотношении 100:2:6, использование которой предпочтительно при переработке пшеничной муки с короткорвущейся клейковиной.
На основании исследований, проведенных в МГУПП, установлена высокая эффективность применения ферментных препаратов различного принципа действия в оптимальных сочетаниях, что обеспечивает комплексное воздействие ферментов на структурные компоненты теста. Влияние композиций ферментных препаратов, в которые включены ферменты, обладающие пентозаназной, амилолитической, а также липазной или липоксигеназной активностью, наиболее заметно, при этом обеспечивается более развитая трехмерная пространственная структура клейковинного каркаса, что повышает эффективность воздействия окислительной системы на белковые вещества, обеспечивает увеличение газоудерживающей способности тестовых заготовок, стабильности теста, улучшение качества готовых изделий.
В настоящее время промышленностью вырабатывается два типа комплексных улучшителей на основе ферментного препарата:
- УКХ-2 — Амилоризин (Г10х или Г20х) и аммоний сернокислый;
- УКХ-4 — Амилоризин (Г10х или Г20х) и фонакон (смесь Триполи- и пирофосфатов натрия).
Применяются они в концентрации 0,002-0,006% массы муки в зависимости от качества клейковины.
Разработан ООО “ИРЕКС” ряд новых комплексных улуч- шителей хлеба.
Большой интерес представляют улучшители для пшеничных сортов хлеба “Форекс” и “Фарин-экстра”. Их действие ускоряет ферментацию, придает тесту стабильность. Хлеб отличается золотистой глянцевой коркой, увеличенным объемом и свежестью. Для повышения качества ржано-пшеничных сортов хлеба разработаны специальные подкисляющие добавки: “Форшрит”, “Ибис”, Р-22, “БАС-лайт”, “Цитрасол”. Ассортимент современных улучшителей хлеба постоянно расширяется.
Широко используются комплексные ферментные препараты. Источником ферментов являются проросшее зерно, а также различные виды микроорганизмов (дрожжи, бактерии, различные виды грибов), ферментный комплекс которых включает амилолитические, целлюлолитические, окислительно-восстановительные ферменты, p-фруктофуранозидазу, гемицеллюлазы, протеазы и фосфотазы и др.
Исследованиями, проведенными фирмой Novo Nordisk, подтверждены синергетический эффект и высокая эффективность комбинаций ферментных препаратов ксиланазы и грибной а-амилазы, а также а-амилазы, ксиланазы и липазы.
Практическое использование синергетического эффекта композиции ферментных препаратов имеет большое значение и находит реализацию в разработке оптимальных составов комплексных хлебопекарных улучшителей для различных рецептур и способов производства хлебобулочных изделий.
При выборе улучшителя для направленной модификации белкового и крахмального компонентов пшеничного теста необходимо учитывать ряд требований, основные из которых следующие:
- безвредность для человека;
- универсальность действия на белковый и углеводный компоненты;
- определенная пищевая ценность;
- доступность и невысокая стоимость.
Наиболее полно указанным выше требованиям удовлетворяет зерновой солод. В производстве продуктов питания с давних времен применяют солод из разных зерновых культур: ячменя, пшеницы, ржи, проса, гречихи и др. Однако наиболее универсальным является ячменный солод.
Важным для повышения эффективности действия комплексных улучшителей являются технологии их применения, в которых предусмотрено дозирование при замесе теста или в определенные полуфабрикаты в сухом либо растворенном виде, например при непрерывных схемах приготовления теста. В последнем все компоненты комплексных улучшителей должны быть растворимыми, и смесь их растворяют в воде или технологических жидкостях — сахарном растворе, дрожжевой суспензии и др. и далее дозируют при замесе теста от 0,01 до 1,0% к массе муки.
В. Н. Голубев, Л. В. Чичева, Т. В. Шленская, А. Г. Грешнов, Т. В. Каплина, С. Я. Корячкина, В. М. Киселев установили, что добавки комплексного действия воздействуют одновременно на белковый и углеводный компоненты муки.
К улучшителям комбинированного действия можно отнести поверхностно-активные вещества неионогенного типа, амфолиты, модифицированные крахмалы. Ионогенные поверхностно-активные вещества — моно- и диглицериды жирных кислот — часто встречаются во многих природных жировых продуктах. Они могут быть также получены либо гидролизом жира, либо реакциями этерификации и переэтерификации. Представителями амфолитов являются фосфатиды растительного и животного происхождения.
Использование этих улучшителей в производстве хлебобулочных изделий основано на их способности улучшать качество готовой продукции, придавать мягкость, замедлять процесс чер- ствения хлебобулочных изделий, увеличивать пластичность теста. Основную роль при использовании поверхностно-активных веществ в качестве улучшителей теста играет интенсивность его механической обработки: увеличивается удельный объем хлебобулочных изделий, пластическая и упругая деформации мякиша, улучшается структура пористости мякиша и органолептические показатели готовых изделий. Повышение эффективности улучшающего действия ПАВ достигается в результате того, что интенсивный замес улучшает контакт составных частей теста с вносимыми ПАВ.
В МГУПП с 1991 года ведутся работы по применению ПАВ в составе комплексных хлебопекарных улучшителей. На кафедре технологии хлебопекарного производства разработаны составы многокомпонентных улучшителей, дифференцированных в зависимости от вида хлебобулочных изделий, способа приготовления теста и хлебопекарных свойств муки, с включением различных видов эмульгаторов отечественного и импортного производства: моно- и диглицеридов, стеарол лактата кальция, эфиров моно- и диглицеридов с диацетилвинной кислотой, лецитинов и др.
Повышение качества хлебобулочных изделий и свойств теста при добавлении поверхностно-активных веществ исследователи связывают с действием их на компоненты теста — клейковину и крахмал.
Часть исследователей относят эффект улучшения качества хлебобулочных изделий и свойства теста на счет взаимодействия поверхностно-активных веществ с крахмалом и его фракциями, так как мука содержит до 70% крахмала. При рассмотрении крахмальных клейстеров с добавлением неионогенных ПАВ обнаружено, что клейстеризация крахмальных суспензий замедляется. Далее выяснилось, что и амфолиты оказывают на процесс клейстеризации аналогичное влияние.
Добавление поверхностно-активных веществ повышает температуру начала клейстеризации, снижает прочность и замедляет старение крахмальных студней, а также замедляет гидратацию и ограничивает набухаемость крахмальных зерен.
При рассмотрении влияния поверхностно-активных веществ на свойства фракции крахмала было установлено, что они ограничивают набухаемость и уменьшают растворимость амилозы. Взаимодействие поверхностно-активных веществ с крахмалом подтверждается результатами выпечки хлеба из пшеничного крахмала. Мякиш такого хлеба представляет собой плотную беспористую массу. Добавление даже небольших количеств поверхностно-активных веществ приводит к развитию пористости и образованию разрыхленного мякиша. Микрофотографии крахмального хлеба показали, что при добавлении моноглицеридов крахмальные гранулы отделяются друг от друга. С помощью рентгеноструктурного анализа было установлено, что моноглицериды ослабляют связи между набухшими гранулами крахмала.
Другим важнейшим компонентом теста является клейковина, которая в значительной степени определяет его структурно-механические свойства. В связи с этим вопрос о действии поверхностно-активных веществ на клейковину представляет практический и теоретический интерес. Исследования в этой области показали, что все поверхностно-активные вещества в большей или меньшей степени воздействуют на реологические свойства клейковины. В зависимости от свойств поверхностно-активных веществ это влияние различно.
При добавлении анионактивных ПАВ наблюдается повышение основных показателей реологических свойств теста (вязкости, модулей упругости, предельного напряжения сдвига и др.), т. е. повышение прочности теста. Внесение в тесто неионогенных и амфолитных ПАВ способствует снижению прочности структуры теста.