Тема 9. Зберігання хліба

План лекції

1. Правила укладання і терміни зберігання хліба.

2. Процеси остигання і усихання хліба, визначення величини усихання.

3. Фактори, що впливають на усихання хліба.

4. Процеси, що викликають черствіння хліба.

5. Фактори, що впливають на процеси черствіння.

6. Фактори, що уповільнюють черствіння хліба.

7. Зміна смаку і аромату при зберіганні хліба.

8. Методи визначення свіжості хліба.

Хлібні вироби після виходу із печі укладають у тару. Формовий і подовий хліб укладають у встановлені на вагонетки трибортові лотки з решітчастим дном, а дрібноштучні вироби – у чотирибортові ящики з суцільним дном. Продукцію укладають в один ряд. Правила укладання і зберігання виробів визначені нормативною документацією.

Під час укладання відбраковують вироби, нестандартні за органолептичними ознаками.

Контейнери з виробами зберігаються у відділенні для їх остигання, де бракер здійснює контроль на відповідність вимогам нормативної документації за органолептичними показниками і масою.

Відхилення середньої маси десяти виробів у менший бік у кінці максимально допустимого терміну витримки на підприємстві після виходу з печі не повинне перевищувати для виробів масою до 0,2 кг включно – 3 %, для виробів масою більше 0,2 кг – 2,5 %, а від встановленої маси одного виробу – 5 і 3 % відповідно.

Тривалість зберігання виробів на хлібопекарських підприємствах відраховується з моменту виходу хліба з печі до моменту його відвантаження одержувачу. Тривалість зберігання упакованих виробів на підприємстві відраховується з моменту їх пакування.

Хліб, що зберігався на підприємстві чи в торговій мережі довше встановлених термінів, вважається браком і має бути відправлений на переробку у вигляді мочки або кришива.

Максимально допустимий термін витримування і реалізації хлібобулочних виробів наведено в табл. 1.

Таблиця 1

Допустимі терміни витримування хлібобулочних виробів

на хлібозаводі та реалізації їх у торговельній мережі, год.

У хлібосховищах проводиться механізація укладання хліба в контейнери та переміщення продукції всередині хлібосховищ. Впроваджуються контейнерні або лотково-стопочні схеми. Лотково-стопочна схема передбачає формування стопок з лотків на піддоні. Переміщення їх у хлібосховищі здійснюється електрозавантажувачем.

У процесі зберігання погіршуються споживчі властивості виробів: скоринка втрачає блиск, зявляється жорсткість, знижується пружність, здатність м’якушки до набухання. Втрачається смак і аромат. Ці зміни пов’язані з процесами усихання і черствіння. Усихання обумовлюється втратою хлібом вологи, а черствіння – фізико-хімічними і колоїдними процесами, що відбуваються в крохмалі та білках хліба і викликають погіршення структурно-механічних властивостей м’якушки хліба під час зберігання.

Остигання і усихання хлібобулочних виробів. У момент виймання хліба з печі температура його скоринки сягає 130-180 С, на межі скоринка – м’якушка – 100 С, а центру м’якушки – 95-97 С. Скоринка хліба повністю зневоднена, а м’якушка має вологість на 1-2 % більшу за вологість тіста.

У хлібосховищі температура приблизно 15-25 С, відносна вологість 60-70 %, і хліб починає остигати. Приблизно через 3 год температура хліба наближається до температури хлібосховища, а через 6-8 год відбувається повне вирівнювання температур.

Під час остигання відбувається перерозподіл вологи у хлібі. Вологість скоринки протягом 1-1,5 год зберігання підвищується до 12 %, а вологість центру м’якушки після охолодження стає меншою вологості тіста на 0,5-1,5 %. переміщення вологи зумовлене градієнтом температур і градієнтом вологості.

Градієнт температури виникає внаслідок різниці температур центру м’якушки і скоринки. Під його дією волога від гарячої м’якушки переміщається до скоринки, що остигає.

Градієнт вологи виникає внаслідок різниці у вологості внутрішніх і зовнішніх шарів хліба і викликає концентраційне переміщення вологи від м’якушки до скоринки.

Внаслідок тепло-масообмінних процесів волога переміщається від центру до скоринки і далі в навколишнє середовище, хліб усихає, зменшується його маса.

Під усиханням розуміють різницю в масі гарячого і охолодженого хліба, виражену в процентах до маси гарячого хліба:

,

де - усихання, %; G_г - маса гарячого хліба, кг; G_х - маса холодного хліба, кг.

У процесі усихання спостерігається два періоди: період змінної швидкості усихання і період постійної швидкості втрати виробами вологи. Перший період продовжується, доки температура хліба не наблизиться до температури хлібосховища. В цей період внаслідок значної різниці у температурі та вологості скоринки і м’якушки відбувається інтенсивне, але із затухаючою швидкістю, усихання.

У другому періоді швидкість усихання стає постійною. Дифузія вологи в цей період обумовлюється різницею у вологості хліба і відносною вологістю оточуючого повітря. Цей процес продовжується до кінця зберігання хліба, рис. 9.1.

а б

Рис. 9.1. Динаміка усихання і зміна температури м’якушки хліба у процесі

зберігання: а – крива усихання; б – криві усихання (1)

і зміни температури м’якушки хліба (2)

Для зниження величини усихання хліба необхідно скоротити перший період, тобто скоротити тривалість остигання хліба. Чим швидше остигає хліб, тим менше він втрачає у масі.

На швидкість остигання хліба, а значить і величину його усихання, впливають температура повітря у хлібосховищі, його відносна вологість. Чим нижча температура хлібосховища, тим швидше охолоджується хліб. Так, при температурі хлібосховища 10 С хліб остигнув до 30 С у центрі м’якушки за 70 хв, а при 30 С - за 135 хв. Усихання його було відповідно 2,4 і 4,5 %.

Підвищення відносної вологості повітря у хлібосховищі супроводжується зниженням різниці парціальних тисків парів на поверхні хліба і в повітрі, що знижує швидкість усихання хліба. У перший період усихання основну роль відіграє температурний фактор. Відносна вологість має більше значення у другий період усихання, коли хліб уже охолов.

Остигання хліба прискорюється, якщо він омивається повітрям зі швидкістю 0,3-0,5 м^-1. Усихання при цьому зменшується на 0,5-0,7 %. Тому доцільно у перший період усихання застосовувати вентилювання повітря у хлібосховищі.

На усихання впливає також спосіб укладання хліба. Щільна укладка хліба у ящики затримує його остигання і призводить до підвищення витрат на усихання приблизно на 0,6-1,0 %.

У другому періоді усихання хліб краще зберігати при підвищеній відносній вологості повітря у спеціальних камерах з кондиціюванням повітря при 20-25 С. Чим вища вологість хліба, більша його питома поверхня, менша маса, тим більша величина усихання. Подовий хліб усихає менше, ніж формовий тієї ж маси. Чим більше упікання, тим менше усихання.

Усихання значно уповільнюється при пакуванні виробів. Вологість м’якушки упакованого хліба не змінюється. Поряд з цим підвищується її жорсткість і кришкуватість. Тобто поряд з процесом усихання відбувається процес черствіння. Ці два процеси взаємопов’язані.

Черствіння хліба. Черствіння хліба обумовлене складними процесами, які відбуваються у полімерах м’якушки хліба і призводять до погіршення її структурно-механічних властивостей. М’якушка набуває жорсткості, втрачає пружність та еластичність, знижується її здатність поглинати воду.

Процес черствіння вивчається вже більше ста років, але і на сьогодні сутність його і механізм не досить ясні. Вважається, що черствіння пов’язане зі старінням клейстеризованого крохмалю і денатурованих білків, а також зміною форм зв’язку води в черствому хлібі.

Роль крохмалю в процесах черствіння. Під час випікання зерна крохмалю частково клейстеризуються і крохмаль частково переходить з кристалічного стану в аморфний, зерна його набухають, збільшуються в об’ємі.

При зберіганні хліба відбувається зворотній процес. Клейстеризований крохмаль з аморфного стану частково переходить у кристалічний. Відбувається ретроградація крохмалю. Повернення крохмалю в кристалічний стан було підтверджене І.Р.Катцем (1910-1930 рр.) за допомогою рентгенографії.

Чим черствіший хліб, тим ближчий за характером до спектру крохмалю борошна його рентгеноспектр.

Аморфна структура крохмалю стабільна при температурі, більшій 60 С. Тому при нагріванні черствого хліба при температурі, вищій за 60 С, відновлюється його свіжість.

Ретроградацію крохмалю в процесі черствіння можна пояснити змінами стану складових крохмалю – амілози та амілопектину.

У процесі старіння м’якушки хліба відбувається агрегація молекул амілопектину і амілози, що обумовлює зменшення об’єму крохмальних зерен. Це явище викликає ущільнення структури м’якушки, надання їй жорсткості.

Дослідженнями за допомогою мікроскопу встановлено, що у свіжому хлібі білкова маса щільно обгортає поверхню крохмальних зерен, під мікроскопом не проглядається чіткої межі між ними.

У м’якушці черствого хліба навколо поверхні зерен утворюються тонкі повітряні прошарки, що є наслідком зменшення об’єму крохмальних зерен у зв’язку з їх кристалізацією. Це обумовлює підвищену здатність черствого хліба кришитись.

Роль білкової фракції у процесах черствіння хліба. Роль білків у черствінні хліба до кінця не виявлена. Встановлено, що денатурована у процесі випікання клейковина при старінні віддає вологу, втрата білками води впливає на жорсткість м’якушки. Тобто процес черствіння обумовлюється як ретроградацією крохмалю, так і трансформацією клейковинних білків.

Зміни у білках м’якушки хліба відбуваються в 4-6 разів повільніше, ніж у її клейстеризованому крохмалі. Оскільки крохмалю у хлібі в 5-7 разів більше, ніж білків, то основна роль у черствінні хліба належить ретроградації крохмалю.

Вважається, що певну роль у черствінні хліба відіграють пентозани. Гідратовані пентозани немов “огортають” молекули амілози та амілопектину і тим самим запобігають утворенню ними асоціатів, тобто знижують швидкість ретроградації крохмалю.

Є наукові дані про те, що при підвищенні вмісту білків у хлібі черствіння його при зберіганні уповільнюється.

Внесення в тісто білкових збагачувачів – соєвого борошна, сухого молока тощо, також сприяє уповільненню черствіння.

Роль води у процесах черствіння хліба. В НУХТ при вивченні впливу рідких технологічних факторів н ступінь черствіння хліба і вміст зв’язаної води встановлено, що погіршення пружності м’якушки хліба супроводжується зменшенням вмісту в ньому зв’язаної води.

Єдиної думки про ступінь міграції вологи між крохмалем і білками немає. Припускають, що міграція між цими двома компонентами є двосторонньою, однак важливою.

Очевидно, зниження кількості зв’язаної води є наслідком змін, що відбуваються в крохмалі та білках під час зберігання хліба.

Роль температури в процесах черствіння. Вплив температури при зберіганні хліба на його черствіння досліджене досить глибоко, встановлена закономірність зміни швидкості черствіння від температури. Встановлено, що черствіння уповільнюється при більш високій температурі та прискорюється при її зниженні.

Найшвидше черствіють вироби в інтервалі температур від +24 до -7º С. Найкраще хліб зберігає свіжість в інтервалі температур 60-90º С і від -20º С та нижче.

Збереження хлібом свіжості при температурі 60º С і вище обумовлене нестійкістю кристалічної форми крохмальних молекул при високій температурі, що перешкоджає клейстеризації крохмалю. На жаль, зберігати хліб при цій температурі практично недоцільно. При підвищеній температурі відбувається велике усихання хліба і можлива його мікробіологічна порча.

При низьких температурах (глибокому заморожуванні) знижується кінетична рухливість молекулярних ланцюгів амілози і амілопектину крохмалю, що запобігає ретроградації крохмалю та ущільненню білка.

Ефективним способом запобігання черствінню може бути заморожування виробів. Охолоджений після випікання хліб швидко заморожують при температурі –(20–30) С. Заморожені вироби зберігають при температурі від –15 до –20 С. У разі зберігання хліба в замороженому стані значно зменшуються втрати на усихання.

Щоб запобігти глибоким змінам у біополімерах хліба, його не рекомендується зберігати в замороженому стані довше 10 діб. Розморожують вироби у шафах температурою 50º С. Розморожені вироби практично зберігають якість свіжих.

Фактори, що уповільнюють черствіння. Черствіння хліба зумовлене його висиханням і старінням крохмалю та білка. Тому способи сповільнення черствіння хліба зводяться до застосування різних технологічних заходів та використання добавок, котрі підвищують гідрофільні властивості хліба, оптимізації умов зберігання.

Хліб, що має великий об’єм, добре розвинену пористість, суху еластичну м’якушку, краще зберігає свіжість. Сповільнюють процес черствіння технологічні заходи, при застосуванні яких зростає ступінь набухання колоїдів борошна, поглиблюється ферментативний гідроліз крохмалю та білків у процесі приготування тіста. Повільніше черствіє хліб, виготовлений на великих рідкій або густій опарах, на рідких дріжджах. Ефективні в цьому відношенні підсилена механічна обробка тіста, оптимальні режими вистоювання і випікання хліба, а також дотримання норм зволоження пекарної камери.

Краще зберігають свіжість вироби, виготовлені з високобілкового борошна або з доданням білків.

Цукор і продукти гідролізу крохмалю – мальтозна і глюкозна патоки здатні затримувати процес черствіння. Сповільнюють черствіння хліба, підвищуючи його гідрофільні властивості, ферментні препарати, гідрофільні колоїди – карбюлоза, метилцелюлоза, Nа-карбоксиметилцелюлоза, жири. Повархнево-активні речовини утворюють комплекси з крохмальними полісахаридами, тим самим перешкоджають агрегації амілози та амілопектину крохмалю, що відбувається при старінні м’якушки хліба.

Процес ретроградації крохмалю затримується при додаванні до нього пентозанів. Тому житній і житньо-пшеничний хліб, у якому міститься більше пентозанів, ніж у пшеничному, повільніше черствіє.

Для зменшення усихання хліба рекомендується його швидко охолодити і зберігати при підвищеній відносній вологості повітря у зашторених вагонетках або в камерах з кондиціонуючими пристроями.

Значно сповільнюється процес черствіння при паковуванні виробів. Пакувальні матеріали не повинні впливати на органолептичні властивості, пропускати вологу і леткі речовини.

Залежно від швидкості черствіння різних видів виробів установлені терміни зберігання їх на хлібопекарських підприємствах і реалізації в торговельній мережі.