ХЛЕБ ВКУСНЫЙ И БЫСТРЫЙ
Наука и жизнь, 1989, №11
Казалось бы, что нового может быть в таком давнем и привычном деле, как выпечка хлеба? Историки ещё точно не выяснили, когда и где человек впервые включил в свой рацион зерно, но, судя по всему, это произошло не менее 15 тысяч лет назад. Спорят они и о том, что было прообразом нынешней муки - размолотые хлебные злаки, истолчённые жёлуди или орехи. Но ясно, что уже в V тысячелетии до нашей эры в Египте выпекали хлеб с использованием заквасок, а хлеб Древней Греции и Рима по качеству и разнообразию не уступал современному.
И всё же, несмотря на столь древнюю историю, в хлебопечении ещё есть простор для творчества. И связан он не только с созданием новых сортов. Во-первых, на пути от зерна к хлебу идёт настолько сложный комплекс физических, биохимических и коллоидных процессов, что он ещё не до конца ясен исследователям, вооружённым электронными микроскопами, масс-спектрометрами и хроматографами. А во-вторых, продолжающаяся автоматизация производства неизбежно вносит коррективы в технологию, и рецепт, по которому выпекали каравай в домашней печи сто лет назад, заметно отличается от того, каким руководствуются при выпечке такого же каравая на современном хлебозаводе.
Как же пекут хлеб в конце XX века? Попробуем проследить цепочку превращений но примере пшеничного хлеба. Для этого отправимся на экскурсию на один из обычных хлебозаводов, в цех, где выпекают белые батоны.
Начинается хлеб, конечно, с муки. Этот знакомый каждому продукт представляет собой довольно сложную смесь, в которую входят главным образом углеводы (прежде всего крахмал) и белки растительного происхождения. В муке встречаются частицы размером от долей микрона до десятков микрон - мельчайшие зёрна крахмала, обломки белковых макромолекул, не разрушившиеся при помоле группы клеток. Мука не просто механическая смесь, в ней идут биохимические превращения. Об этом говорит хотя бы тот факт, что из свежесмолотой муки хорошего хлеба не испечь. Мука должна "отлежаться" (пшеничная - около недели), при этом некоторая часть присутствующих в ней жиров разлагается с накоплением свободных жирных кислот, меняется структура белков.
Но вот мука дозрела, можно готовить тесто - смешивать с ней воду, соль, дрожжи, а если того требует рецепт - ещё и жир, сахар, вкусовые добавки. Водой мука смачивается плохо - упавшая на неё капля не растекается, а принимает форму шарика, поэтому и приходится месить тесто. При этом, чтобы довести смесь до однородного состояния и увеличить тем самым поверхность контакта частиц муки с жидкостью, нужно затратить немало энергии. Но и после того, как тесто превратилось в однородную массу, идущие в нём процессы смешивания веществ продолжаются, а биохимические и коллоидные превращения даже усиливаются. В муке присутствуют как растворимые в воде углеводы, так и нерастворимые, которые, набухая, образуют коллоидный раствор, как крах-мол. В воде растворяются и не все белки. Если тщательно промывать муку, можно получить упругую и тягучую массу-клейковину, состоящую из нерастворимых белков. Макромолекулы белков в растворе обладают сложной пространственной структурой, в высушенном виде они эту структуру теряют, а вновь вернувшись в воду, восстанавливают, увеличивая свой объём. Многие процессы, идущие при смешивании воды с мукой, требуют энергии, которую и приходится передавать тесту при замесе. Кок показали недавние исследования, в современных тестомесильных машинах каждый грамм пшеничного теста поглощает от 30 до 50 Дж - этой энергии хватило бы, чтобы поднять тот же грамм теста на высоту 3-5 км. Ток что не случайно хозяйки, тщательно размешивая квашню, изрядно устают.
После замеса в дело вступают хлебопекарные дрожжи - одноклеточные грибы размером около 10 микрон. Они разлагают углеводы и белки до простейших веществ, используя выделяющуюся при этом энергию для своего роста и размножения. Дрожжи играют сразу две важные роли. Во-первых, благодаря им увеличивается кислотность теста, появляются вещества, придающие хлебу неповторимый вкус и аромат. При брожении дрожжей в тесте накапливаются не только углекислый газ или спирт, но и такие сравнительно сложные соединения, как эфиры, яблочная, масляная, молочная, уксусная, винная, лимонная и янтарная кислоты,- впрочем, одно перечисление названий всех этих соединений занимает 5-6 машинописных страниц. Во-вторых, за счёт активного выделения газов дрожжи увеличивают объём теста и улучшают его структуру.
В одном кубическом сантиметре зрелого теста присутствует 120 миллионов дрожжевых клеток. Возле каждой из них растёт пузырёк углекислого газа, и по мере роста таких микроскопических пор толщина их стенок уменьшается. Когда она достигает некоторого критического значения, стенки лопаются, и соседние поры сливаются в одну большую. Это повторяется много раз, благодаря чему хлеб приобретает знакомую нам ноздреватую структуру с перепонками примерно постоянной толщины. Поскольку количество и размеры пор определяются способностью теста образовывать тонкую и прочную плёнку, становится понятным, почему качество хлеба зависит от клейковины - эластичного компонента муки.
Итак, тесто подошло, и начинается его обработка. Вначале на специальной машине, под давлением выталкивающей тесто в карманы заданного объёма, его делят на равные порции. Затем куски округляют, бросая во вращающуюся чашу, в которой они превращаются в одинаковые шарики. И, наконец, тесто закатывают, то есть придают им окончательную форму будущего батона или буханки хлеба. Для этого, например, круглую заготовку раскатывают в тонкий блин, затем сворачивают в рулет и уже потом обминают до привычных пропорций батона. Такая последовательность необходима, чтобы избежать уплотнений или пустот в мякише. Дело в том, что поры в тесте растут неравномерно - чем больше уже возникшая полость, тем больше микроскопических пор касаются её поверхности и, лопаясь, вливаются в неё. Чтобы этот эффект не привёл к слиянию всех пор в несколько крупных пустот, приходится раскатывать тесто перед самой посадкой в печь.
При каждой технологической операции тесто подвергается интенсивному механическому воздействию. Из него выходит большая часть накопившегося углекислого газа, обрываются пленки клейковинного каркаса в стенках пор, возникают внутренние напряжения. Чтобы качество хлеба не снизилось, приходится несколько раз проводить расстойку - так специалисты называют этап, на котором в тепле и покое вновь восстанавливается структура теста. После заключительной расстойки сформированные батоны надрезаются в нескольких местах механическим ножом (это делается, чтобы газы и пар при выпечке выходили из хлеба через надрезы, а не образовывали в корке случайные трещины) и поступают в печь.
В печи хлеб резко увеличивается в объёме. Поскольку теплопроводность теста мала, температура мякиша не поднимается свыше 93-94 °С. Зато корка нагревается и сохнет сразу, и чтобы она оставалась эластичной, глянцевитой и не трескалась при расширении, в первой зоне печи её обдают струей пара. Интересно, что еще римляне с той же целью смазывали корку водой с помощью специальных приспособлений в печах. В конце концов корка темнеет, а мякиш подсыхает и пропекается. При этом часть белковых макромолекул сворачивается и выделяет воду. Крахмал, набухая, поглощает эту воду и клейстеризуется - переходит в аморфное состояние. Когда хлеб вынимают из печи, он имеет ломкую сухую корку и ещё влажноватый мякиш, но в первые же минуты при остывании вода переходит из мякиша в корку, и та вновь становится упругой. Хлеб готов к отправке в магазин. Теперь, увы, он может меняться только в худшую сторону - черстветь.
Что происходит при черствении хлеба, объяснить во всех подробностях довольно трудно, хотя эксперименты в этой области мы с вами ставим каждый день. Считается, что потеря хлебом свежести (вид процессов старения) в первую очередь связана с так называемой ретро-градацией крахмала - его обратным переходом из аморфной в кристаллическую форму. Но, помимо этого, свой вклад в ухудшение хлеба вносят изменения в структуре белков, а также испарение и окисление на воздухе некоторых ароматических веществ. Можно утверждать лишь одно - чем лучше хлеб пропекся, чем чаще и равномерней поры в нём, чем больше в муке клейковины, тем медленнее он черствеет. Поэтому отлаженность технологических процессов на хлебозаводе решает судьбу батонов и за его воротами.
Описанная выше схема в целом остаётся верной для любой технологии выпечки хлеба, но в деталях возможны изменения. Так, хозяйка чаще всего замешивает в тесто всю полагающуюся по рецепту муку. На хлебозаводах же сначала готовят опару - смешивают с водой и дрожжами и затем сбраживают только часть муки (от 30 до 70 процентов, как правило, половину). Когда опара созреет, в неё добавляют оставшуюся муку и получают тесто. Такой двухступенчатый процесс при массовом производстве выгоднее тем, что не нужно занимать множество ёмкостей. К тому же жидкую опару в отличие от густого теста проще нагревать или охлаждать, перемешивать, передавать по трубопроводам. С другой стороны, процесс длится очень долго, более 7 часов, и потому хлебозаводы должны работать в трёхсменном режиме. Большое количество операций по подготовке теста требует многочисленного обслуживающего персонала и затрудняет автоматизацию производства. Ещё одно важное обстоятельство, по крайней мере для нас, для потребителей,- в длинных линиях перекачки опары и теста разрушается часть белкового каркаса. Наконец, при столь долгом брожении расходуется много муки, разлагаются все её собственные сахара, в тесте накапливаются ухудшающие его аромат вещества.
Известен и одноступенчатый, безопарный способ выпечки, когда в тесто замешивается сразу вся мука и оно бродит 3-4 часа. Этот способ требует повышенного расхода дрожжей. А главное, как и прежний, он связан с грубым механическим воздействием на тесто, в котором уже успел образоваться клейковинный каркас. Такое воздействие происходит при замесе теста на опаре (в двухступенчатом процессе), а также при перекачке и прокатке теста шнеками, лопастями, валками машин, при окончательном формовании батонов. После каждой такой операции тесто все хуже восстанавливает свои свойства и структуру: активность дрожжевых клеток со временем падает, и даже в ходе длительной расстойки им трудно в нужной мере насытить тесто углекислым газом.
А нельзя ли ускорить выпечку хлеба, не поступаясь все же его качеством? Таким вопросом задались в Научно-производственном объединении хлебопекарной промышленности, и решение вскоре было найдено. Как всегда, радикальное улучшение дела потребовало перестройки - в данном случае перестройки последовательности технологических операций. Чтобы сократить время брожения теста, нужно уменьшить вредные механические воздействия на него, а для этого, в свою очередь, проводить брожение не в общей ёмкости, а уже в будущих батонах, в отдельных кусках-заготовках после их окончательной обработки.
Сотрудники НПО разработали автоматизированную линию для выпечки батонов массой от 200 до 400 г по новой технологии и опробовали её на своём опытном заводе (см. рисунок 1.). Особенность этой линии в том, что мука и жидкие компоненты замешиваются в тесто с холодной водой и низкая температура тормозит процессы брожения, пока не кончено механическая обработке теста. Холодное тесто делится на равные куски, округляется и проходит кратковременную предварительную расстойку в теплом шкафу, где к дрожжам частично возвращается активность- Сразу после этого заготовкам придают нужную форму и помещают их на люльки единого агрегата, в котором сначала идёт их окончательная расстойка и основной процесс брожения, а уж затем выпечка. Контроль за работой линии полностью автоматизирован, её могут обслуживать два человека. Весь производственный цикл занимает 2,5 часа.
Рис. 1. Автоматизированная линия для выпечки хлеба
|
1. Теплообменник |
7. Тестоделительная машина |
Выпечка хлеба - сложный, многочасовой процесс, включающий почти два десятка технологических операций. В НПО "Хлебпром" создана новая автоматизированная линия Ш2-ХИН для производства батонов. В ней используется холодный замес теста, исключено его брожение в массе, и в итоге весь процесс занимает 2,5 часа вместо обычных 5-7. При этом улучшены потребительские качества батонов, они, в частности, получаются более пышными и медленнее черствеют. Линию обслуживают 2 человека, она выдаёт 600 килограммов батонов в час.
Новый сорт батонов, выпекаемый на этой линии, назвали «Славянским». Он отличается от других в полтора раза большей пышностью, отсутствием надрезов (за короткое время брожения в тесте не успевают накопиться лишние газы, и можно не опасаться случайных трещин), красивым цветом корочки - собственные сахара муки не сбраживаются и запекаются на поверхности батона, образуя карамельную плёнку. Москвичи уже могли познакомиться с этим сортом в булочных Первомайского и Сокольнического районов столицы. Остальным же читателям придётся подождать, пока заводы Минобщемаша, столь активно взявшиеся (в порядке конверсии) за помощь пищевикам, освоят выпуск оборудования для новой автоматизированной линии выпечки хлеба. Кстати, линия успешно прошла испытания и, по мнению экспертов, должна быть пущена в серию.
Впрочем, разработчики линии считают, что если проявить заинтересованность, то можно освоить ускоренную технологию и ценой небольших переделок уже существующего оборудования. А заинтересоваться, видимо, есть чем. Новая технология, в частности, позволяет перейти на двухсменный режим работы и вести её почти синхронно с булочными; терять заметно меньше муки; экономить на выпечке хлеба до 30% электроэнергии. Для покупателей же главное достоинство ускоренной технологии - высокое качество хлеба, его приятный аромат, способность долго оставаться свежим.
ЦИФРЫ И ФАКТЫ
Ежегодно в нашей стране выпекается более 30 млн. т хлеба, или 362 г в день на жителя, включая грудных младенцев и стариков. В то же время в ФРГ на жителя приходится 178 г хлеба в день, в США - 186 г, в Великобритании - 192 г. Приятно отметить, что хлебопечение - одна из немногих областей, где мы лидируем по качеству изделий: советский хлеб постоянно признают лучшим самые авторитетные международные комиссии и жюри.
Ещё в XVI веке в Московии был введён правительственный контроль за качеством хлеба и ценами на него. Царский указ 1626 г. «О хлебном и калачном весу», за исполнением которого следили специально назначенные хлебные приставы, оговаривал «правила ценообразования» на 26 сортов ржаного и 30 сортов пшеничного хлеба. Тех, кого такое разнообразие наведёт на грустные сопоставления с сегодняшним днем, должна утешить статистика, утверждающая, что сейчас в стране выпекается более 800 видов хлеба. На вопрос, почему в булочных мы сортов видим значительно меньше, статистика не отвечает.
Выражение «посадить на хлеб и воду» как синоним наказания вообще и тюремного в частности было справедливым не везде и не всегда. В начале нашей эры в Индии существовал закон, по которому преступников наказывали запрещением есть хлеб на срок, зависящий от тяжести преступления. Индийцы не сомневались, что в результате такого лишения человек будет иметь плохое здоровье и несчастную судьбу.
Действовавшие ещё вчера нормы и ГОСТы контролировали несколько десятков параметров хлеба, в том числе отклонение формы округлых хлебных изделий от идеальной на +-5 мм. Лишь недавно удалось сократить набор контролируемых параметров до разумного минимума, и теперь хлебопёки смогут меньше заботиться о точных размерах хлеба и больше внимания уделять его качеству.
Вопреки распространённому мнению о том, что при низких температурах хлеб долго сохраняет свежесть, он быстрее всего черствеет в интервале от 0 до 6°С. В промышленных условиях его хранят при 26-30°С и влажности 80-85%. Хлеб действительно можно заморозить так, чтобы он не черствел, но для этого его нужно охладить заметно ниже -15°С. Почему же многие хозяйки кладут хлеб на нижнюю полку холодильника, а затем, подогрев, убеждаются, что он стал мягким и упругим? Здесь дело не в благоприятном хранении, а в самом нагревании: при повышении температуры, особенно во влажной атмосфере, стенки пор размягчаются и становятся эластичными. Но старение крахмала, которое и является первопричиной черствения, в таких условиях только ускоряется, и если подогретый хлеб сразу не съесть, он очень скоро зачерствеет окончательно и непоправимо.
Кандидат технических наук Р. КУЗЬМИНСКИЙ, Л. БЛДУШИЛЬД.