Физико-химические процессы, происходящие при выпечке мучных кондитерских изделий.

Процесс выпечки сопровождается сложными физико-химическими изменениями, происходящими под воздействием высокой температуры пекарной камеры. При выпечке происходит процесс тепло- и влагообмена тестовой заготовки с паровоздушной средой камеры. Основное назначение процесса выпечки - удалить из тестовой заготовки большую часть влаги. При этом резко меняются структурно-механические свойства тестовой заготовки. Она приобретает твердость и пористость, поверхность ее окрашивается.

Под воздействием высокой температуры пекарной камеры тестовая заготовка быстро прогревается. Однако, наружные и внутренние слои прогреваются не­одинаково. Так, температура поверхностного слоя примерно через 60 секунд достигает уже 100°С, а температура внутреннего слоя тестовой заготовки - всего 70°С. К концу выпечки соответственно температура поверхностного слоя составляет 170…180°С, а внутри заготовки температура несколько превышает 100°С. Процесс выпечки подразделяют на 3 периода.

В первый период тестовые заготовки интенсивно прогреваются. Во избежание образования на поверхности тестовых заготовок корочки, препятствующей влагоотдаче, в начале выпечки стремятся создать повышенную влажность воздушной среды пекарной камеры. Для этого в пекарную камеру вводят небольшое количество водяного пара. Температуру в пекарной камере в первый период выпечки поддерживают сравнительно невысокую (порядка 160°С). В связи с этим в первый период общая потеря влаги тестовой заготовкой незначительна, а у затяжного печенья наблюдается даже увеличение влажности заготовок в результате конденсации на поверхности некоторого количества влаги. Повышение влажности воздуха в пекарной камере при выпечке затяжного печенья и галет позволяет получить глянцевую поверхность и лучшую пористость. В этот период в тестовых заготовках начинаются процессы клейстеризации крахмала и денатурации белков. Белковые вещества денатурируются и свертываются, выделяя при этом воду, поглощенную при набухании. Эта вода частично используется при клейстеризации крахмала. В этот же период происходит разложение химических разрыхлителей - гидрокарбоната натрия и карбоната аммония с образованием газообразных продуктов. Обезвоженные белки и частично клейстеризованный крахмал разрыхляются газообразными продуктами, об­разуя пористый каркас, который после дальнейшего обезвоживания и охлаждения составляет основу структуры готовых изделий.

Во втором периоде выпечки относительная влажность воздушной среды пекарной камеры значительно снижается. Это является следствием повышения температуры пекарной камеры для сахарного и сдобного печенья до 350°С, а для затяжного печенья, галет и крекера до 250…260° С. Этот период характеризуется интенсивным удалением влаги из тестовых заготовок, так как температура центральных слоев достигает 100°С. Сначала влага удаляется с поверхности тестовой заготовки, а затем уже процесс постепенно проникает вглубь нее. Это способствует увеличению объема тестовых заготовок. Скорость удаления влаги в этот период максимальна и постоянна. В этот период выпечки происходят значительные химические изменения в составе теста. На образовавшийся из денатурированных белков каркас адсорбируется жир. Общее количество белка несколько снижается. Количество нерастворимого крахмала уменьшается. Это объясняется частичным его гидролизом и образованием растворимого крахмала и декстринов. Сахара частично карамелизуются, поверхность приобретает характерный золотистый оттенок. Этот процесс особенно интенсивно происходит при наличии фруктозы (инвертного сахара). Этот процесс интенсифицируется щелочной средой. Поэтому при увеличении введения в тесто гидрокарбоната натрия золотистый оттенок на поверхности изделия наблюдается более ярко. Кроме того, сахара вступают в реакцию с азотсодержащими веществами. В результате этого образуются соединения, имеющие, кроме окраски, еще и характерный аромат.

Жир претерпевает некоторые химические изменения, в результате которых снижается его йодное число. Содержание минеральных веществ в процессе выпечки практически не изменяется. Объем тестовой заготовки (ее высота) под влиянием выделяющихся паров воды и продуктов разложения химических разрыхлителей значительно увеличивается. Это увеличение находится в зависимости от структурно-механических свойств теста. Упругое тесто затяжного печенья, крекера и галет дает значительно меньшее увеличение объема по сравнению с пластичным тестом различных видов сахарного и сдобного печенья. Корочка образуется на поверхности тестовой заготовки при правильном процессе выпечки только в конце второго периода.

В третий период интенсивность процесса влагоудаления снижается, и процесс завершается. Окончательно фиксируется структура изделия. Температура в пекарной камере несколько снижается и поддерживается для печенья и крекера около 250°С, а для галет около 200°С.

Продолжительность выпечки может меняться в зависимости от влажности теста, температуры в печи и степени ее заполнения. Она различна для разных видов изделий: для сахарного и затяжного печенья и большинства видов крекеров - от 2,5 до 8 мин, для сдобного печенья - в зависимости от вида от 3 до 25 мин, а для галет - от 7 до 15 мин.