Исследование факторов формирующих качество сахарного печенья

В I периоде происходит интенсивный прогрев теста и, как отмечалось выше, температурный градиент внутри теста резко возрастает. Это вызывает перемещение части влаги в виде пара внутри заготовки в направлении от поверхностных слоев к центральным с конденсацией пара в центре, что способствует интенсификации прогрева. Перемещение влаги в этом периоде может также происходить под влиянием влаж-ностного градиента, так как в процессе прогрева теста происходит обезвоживание поверхностных его слоев, и влага стремится от центральных слоев к обезвоженным поверхностным. Однако поток влаги, вызванный термовлагопроводно-стью, по некоторым замерам в 1,7 раза превышает поток влаги, вызванный влагопроводностью, и этим определяется в конечном итоге направление потока влаги.

Подтверждением этого могут служить прямые замеры влажности центральных слоев печенья в I периоде выпечки, когда обнаруживается не уменьшение влажности, а увеличение ее на 1-1,5%.

Высокая относительная влажность среды пекарной камеры, достигаемая искусственным увлажнением, интенсифицирует прогрев заготовок, способствующий началу процесса денатурации белков и частичной клейстеризации крахмала, а также разложению химических разрыхлителей с выделением газообразных продуктов, разрыхляющих тесто.

Невысокая температура в сочетании с высокой относительной влажностью среды пекарной камеры исключает возможность образования корочки на поверхности тестовых заготовок в первом периоде выпечки. Эластичная пленка, образующаяся на поверхности заготовки, не оказывает значительного сопротивления расширяющимся газам внутри тестовых заготовок, что способствует постепенному подъему изделий и, следовательно, образованию пористой структуры.

Второй период выпечки характеризуется переменным температурным режимом среды пекарной камеры с постепенным увеличением температуры до 350-400°С.

К концу I периода температурный градиент снижается, а влажностный градиент продолжает увеличиваться, благодаря обезвоживанию поверхностных слоев теста-печенья. При этом плотность потоков, вызванных термовлагопроводностью и влагопроводностью, уравновешивается и перемещение влаги внутри теста прекращается, что подтверждается постоянной влажностью центральных слоев теста-печенья.

Во II периоде выпечки влагоотдача достигает значительной величины, при этом влажность изделий уменьшается с постоянной скоростью. Удаление влаги в этом периоде происходит испарением ее при температуре, превышающей 100°С. При этом зона испарения влаги постепенно углубляется внутрь печенья, что сопровождается резким увеличением объема и появлением градиента давления (давление внутри изделий по сравнению с давлением окружающей среды). Градиент избыточного давления пара является причиной потока влаги в тесте во II периоде выпечки. Этот период заканчивается появлением на кривых скорости влагоотдачи первой критической точки.

В III периоде выпечки зона испарения достигает центральных слоев и влагоотдача происходит с падающей скоростью. Характерна для III периода выпечки миграция влаги из центральных слоев к поверхностным, причем в основном удаляется связанная вода.

Таким образом, выпечка печенья в отличие от выпечки хлеба является комбинированным процессом выпечки - сушки. Вначале происходит процесс выпечки (I и II периоды), характеризующийся прогревом теста с испарением влаги из поверхностных слоев при отсутствии миграции влаги от внутренних слоев к поверхностным. При этом количество влаги в центральных слоях не только сохраняется постоянным, но даже увеличивается в результате миграции влаги от периферийных к центральным слоям теста-печенья. Затем наступает период сушки (III период), характеризующийся миграцией влаги от внутренних слоев к поверхностным.

На прогрев теста и интенсивность влагоотдачи оказывает влияние ряд факторов и в первую очередь температура и относительная влажность среды пекарной камеры.

Повышение температуры среды пекарной камеры приводит к увеличению интенсивности влагоотдачи и значительному сокращению продолжительности выпечки. Каждому периоду выпечки должна соответствовать оптимальная температура среды. Так, в I периоде процесса выпечки должна быть невысокая температура среды пекарной камеры, чтобы на поверхности тестовых заготовок преждевременно не образовалась корочка, препятствующая испарению влаги и подъему изделий. Во II периоде процесса выпечки теплообмен должен быть увеличен, поэтому температуру среды пекарной камеры значительно повышают. В III периоде температура среды должна быть снижена, так как процесс характеризуется уменьшением скорости влагоотдачи. Увеличение температуры среды в этом периоде выпечки может привести к обугливанию поверхности изделий.

Форма изделий также оказывает влияние на продолжительность выпечки. Увеличение массы заготовки, приходящейся на единицу поверхности, удлиняет продолжительность выпечки. При одинаковой массе изделий поверхность круглых примерно на 2,5% меньше поверхности квадратных и прямоугольных.

На продолжительность выпечки влияет также плотность теста. Хорошо разрыхленное тесто выпекается быстрее, чем плотное.

Для выпечки мучных кондитерских изделий обычно используются длинные волны инфракрасного излучения. Исследование процесса выпечки печенья инфракрасной коротковолновой радиацией как от керамических поверхностей, обогреваемых газом, так и от ламповых излучателей показало, что такой процесс выпечки принципиально отличается от выпечки в обычных газовых печах. Этот способ имеет два периода выпечки: в I периоде происходит интенсивный прогрев теста, а во II периоде - удаление свободной и связанной влаги. Благодаря проникновению тепловых лучей внутрь теста-печенья на глубину около 2 мм отмечается более равномерное распределение температуры и влажности в тесте-печенье, и процесс выпечки интенсифицируется.

Охлаждение

На поточно-механизированных линиях охлаждение печенья осуществляют на охлаждающем транспортере. В первые 3 мин печенье охлаждают без принудительной циркуляции воздуха, за последующие 3 мин - с принудительной циркуляцией воздуха со скоростью 3 м/с, затем стеккеруют и подают на упаковку.

 

4. Физико-химические изменения теста в процессе выпечки

 

В образовании капиллярнопористой структуры изделий главная роль принадлежит белкам и крахмалу муки. В процессе прогрева теста при температуре 50-70°С белки муки денатурируются и коагулируют, освобождая при этом воду, поглощенную при набухании, а крахмал набухает и частично клейстеризуется освободившейся водой.

Обезвоженные и коагулированные белки клейковины и частично клейстеризованный крахмал образуют пористый скелет, на поверхности которого в виде тонких пленок адсорбируется жир.

Увлажнение среды пекарной камеры способствует образованию тонкой корочки в более поздний период благодаря конденсации пара на поверхности теста. Образование корочки на поверхности теста в конце II периода выпечки способствует увеличению объема тестовых заготовок.

Изменение объема тестовых заготовок происходит в основном под воздействием газообразных продуктов, образующихся в результате разложения химических разрыхлителей или дрожжевого брожения и пара. Углекислый аммоний при температуре около 60°С разлагается с выделением газообразных веществ: аммиака и углекислоты. Двууглекислая сода разлагается при несколько более высокой температуре (80-90°С) с выделением углекислоты.

При повышении температуры заготовки возрастает объем образующихся газообразных продуктов, в результате чего поры значительно увеличиваются в размерах.

В разрыхлении заготовки важную роль играет пар, образующийся в процессе выпечки. Отмечено, что чем выше при прочих равных условиях влажность заготовок, тем лучше они разрыхляются.

В процессе выпечки происходят химические изменения теста. Так, наблюдается уменьшение количества нерастворимого крахмала, объясняемое частичным гидролизом его в процессе выпечки и образованием растворимого крахмала и декстринов. Содержание декстринов в исследуемых образцах печенья настолько возрастало, что в отдельных случаях увеличение достигало 50% по отношению к начальному их количеству.

Количество Сахаров в печенье уменьшается в результате частичного разложения их (карамелизации) под влиянием высокой температуры. Интенсивность окраски корочки мучных кондитерских изделий обусловлена, во-первых, образованием меланоидинов и, во-вторых, присутствием двууглекислой соды, которая сообщает изделиям в процессе выпечки желтоватый цвет.

По отдельным видам белков наблюдаются значительные количественные изменения. Количества альбумина, глобулина и глиадина уменьшаются почти вдвое. Содержание глютенина в галетах уменьшается втрое, а в сахарном и затяжном печенье глютенин совершенно не обнаруживается. Такие глубокие изменения, претерпеваемые отдельными видами белка, являются результатом температурного воздействия на них в процессе выпечки.

Количество жира также уменьшается в процессе выпечки, что следует объяснить выделением жира в тесте в результате непрочной адсорбции его на поверхности мицелл.

Содержание минеральных веществ в процессе выпечки не изменяется. Количество органического фосфора почти во всех изделиях снижается.

Щелочность изделий при выпечке значительно снижается, очевидно, благодаря взаимодействию щелочных химических разрыхлителей с веществами кислотного характера, содержащимися в тесте.

Необходимо обеспечить оптимальные условия для теплообмена в пекарной камере, позволяющие наиболее производительно и экономично вести процесс.

Рекомендуется следующий оптимальный режим выпечки печенья.

Вначале процесс выпечки должен происходить при высокой относительной влажности (60-70%) и сравнительно низкой температуре (не выше 160^СС) среды пекарной камеры, благоприятствующих протеканию коллоидных и физико-химических процессов в оптимальных условиях, а затем выпечка характеризуется переменным температурным режимом среды пекарной камеры с постепенным увеличением температуры до 350-400°С.

 

5. Системы оценки качества сахарного печенья

 

Печенье должно быть сухим и хрупким, более рассыпчатым.

Основными органолептическими показателями качества сахарного печенья являются: форма; поверхность; цвет; вкус и запах; вид в изломе.

Форма печенья должна быть правильной, оно должно быть целым. Форма формованного печенья чаще всего бывает квадратной, прямоугольной и круглой. Печенье делают обычно плоским. Небольшой толщины (до 8 мм). Размеры печенья небольшие. Для сахарного печенья установлены размеры в зависимости от формы (Таблица 1 «Размеры сахарного печенья»).

Разнообразие внешнего вида печенья достигается благодаря рисунку на поверхности и окраске печенья.

Поверхность сахарного печенья гладкая, с чётким рисунком на лицевой стороне, не подгорелая, без вкраплений крошек. Допускаются изделия с небольшими вздутиями, нечётким рисунком и слегка шероховатой поверхностью: не более 1 шт. - в фасованном печенье и не более 5% к массе - в весовом.

Также допускаются следы от кромок и швов листов и транспортёрного полотна, не деформирующие сахарное печенье, а также изделия с углублениями в виде раковин площадью не более 20 мм² и с вкраплениями крошек: не более 1 шт. - в фасованном печенье и не более 4% к массе - в весовом. Углубления площадью более 20 мм допускаются в количестве не более 4% в весовом печенье.

Цвет печенья тёмно-жёлтый. Цвет должен быть равномерным. Окраску печенья можно изменять путём введения таких добавок, как какао. Пищевые красители при изготовлении печенья не применяются. Допускается более тёмная окраска выступающих частей рельефного рисунка и краев печенья и темноокрашенные следы от сетки печей или трафаретов.

Вкус и запах печенья должны быть приятными, характерными для данного сорта, без дефектов.

По виду в изломе - пропечённое печенье с равномерной пористостью, без пустот и следов непромеса. Печенье должно быть пропечённым.

Важнейшими физико-химическими показателями качества печенья являются:

• Влажность;
• Массовая доля сахара, жира, золы, нерастворимой в 10%-м растворе соляной кислоты, сернистой кислоты;
• Щелочность;
• Намокаемость.

Нормы влажности сахарного печенья установлены в зависимости от типа печенья, сорта муки, равновесной влажности печенья и составляет не выше - от 5,0 до 9,0 и от 5,0 до 8,0 соответственно. Нормы влажности для сахарного печенья с большой толщиной, формуемого вручную и на тесто-выжимных машинах: не более 10,0% для печенья из муки высшего сорта и 1-ого сорта, так как чем больше толщина, тем больше влаги остаётся в печенье при выпечке.

Массовая доля сахара в сахарном печенье должна быть не более 27,0%.

Массовая доля жира колеблется от 3,0 до 30,0% и зависит от сорта используемой муки и вида получаемого теста.

Щёлочность в пищевых продуктах нежелательна: она вызывает повышенный расход кислого желудочного сока при пищеварении и тем самым ухудшает его работу. Органами здравоохранения установлена максимально допустимая норма щёлочности вех видов печенья, и эта норма составляет 2°. Градус щёлочности - это щёлочность 100 г продукта, на нейтрализацию которой требуется 1 мл нормального раствора кислоты при индикаторе бромтиловый синий.

В сахарном печенье не должно быть больше 0,1% золы, нерастворимой в 10%-й соляной кислоте, то есть песка.

Для оценки качества печенья имеют значение его намокаемость, которая для сахарного печенья должна составлять не менее 150%.