Moje konto
login:
hasło:
Praca

Czerstwienie pieczywa

Anna Szajewska, Alicja Ceglińska
Zakład Technologii Zbóż, Wydział Technologii Żywności, SGGW Warszawa

artykuł pochodzi z Przeglądu Piekarskiego i Cukierniczego, nr 03/2004

Czerstwienie pieczywa pociąga za sobą szereg niekorzystnych zmian jego cech organoleptycznych. Skórka staje się miękka i matowa, miękisz twardy, suchy i kruszący się, co związane jest m.in. z redystrybucją wody w czasie przechowywania. Zanika też charakterystyczny smak i aromat świeżego pieczywa. Szybkość czerstwienia chleba zależy od wielu czynników wynikających z procesu technologicznego oraz warunków przechowywania. Zmiany wynikające z procesu technologicznego związane są z rodzajem pieczywa, z jakością użytej mąki, oraz dodatków do ciasta. Nawet optymalne warunki przechowywana nie eliminują czerstwienia pieczywa, jednak mogą wydłużyć jego okres wysychania. Czerstwienie nie polega na wysychaniu pieczywa, jakkolwiek równolegle może przebiegać.

Mechanizm czerstwienia pieczywa jest bardzo skomplikowany i nawet po dzień dzisiejszy nie całkowicie poznany. Proces ten związany jest przede wszystkim ze zmianami zachodzącymi w kompleksach skrobiowo-białkowych. Do niedawna uważano, że głównym czynnikiem strukturotwórczym pieczywa pszennego jest gluten, a skrobia jest odpowiedzialna za tworzenie się miękiszu pieczywa żytniego. Skrobię traktowano jako obojętny wypełniacz, potrzebny w odpowiedniej ilości, aby rozcieńczyć białko i uzyskać optymalne właściwości ciasta. Próby uzyskania chleba, w którym gluten zastąpiono substancją żelującą, zakończyły się pozytywnie. Natomiast żadnej innej substancji nie udało się zastąpić skrobi, co wskazuje, że to skrobia a nie gluten, jest substancją nie do zastąpienia w procesie przygotowania pieczywa.

W procesie wytwarzania ciasta gluten spełnia rolę szkieletu o przestrzennej budowie, służącego do wiązania słabo uwodnionych ziarenek skrobi. Skrobia jest węglowodanem o niejednorodnej budowie. Składa się z dwóch frakcji: liniowej, zwanej amylozą oraz rozgałęzionej zwanej amylopektyną. Udział amylozy i amylopektyny w ziarnie skrobi wynosi odpowiednio 17 - 25% i 83 - 75%. Amyloza występuje w postaci długich nierozgałęzionych łańcuchów d-glukozy, połączonych ze sobą wiązaniami ? -1,4 - glikozydowymi. Składa się (prawie wyłącznie) z liniowych cząsteczek, które są uporządkowane tworząc strukturę spiralną. Jest ona substancją krystaliczną, nie rozpuszczającą się w wodzie. Amylopektyna natomiast jest substancją o charakterze gumy, dającą z wodą na skutek ogrzewania, roztwór koloidalny - kleik. Budowa jej jest podobna do amylozy, z tą różnicą, że do głównego łańcucha reszt glikozydowych przyłączone są boczne odgałęzienia składające się z reszt ? -1,6 - glikozydowych liczących 30 -50 reszt glukozowych. Również i te rozgałęzienia ułożone są w formie spiralnej. Amyloza trudniej się rozpuszcza w wodzie niż amylopektyna, ale znacznie łatwiej ulega retrogradacji, gdyż nie ma rozgałęzień utrudniających agregację.

Proces czerstwienia wiąże się ze zmianami strukturalnymi zachodzącymi we frakcjach skrobi. Polega to na wzajemnym oddziaływaniu między makrocząsteczkami skrobi, co prowadzi do ich agregacji i krystalizacji oraz utraty jej uporządkowanej budowy.

W czasie wypieku skrobia wchłania część wody wydzielanej przez cząsteczki białka, natomiast w czasie czerstwienia oddaje ona część wchłoniętej wody. Następuje zmniejszenie rozpuszczalności skrobi i zestalenie się jej struktury (twardnienie). Duże znaczenie przypisuje się w tym procesie zmianom, jakim ulega amyloza, która w czasie wypieku ulega upłynnieniu, natomiast w czasie czerstwienia przechodzi powtórnie w żel.

W czasie ostygania gorącego chleba, gdy temperatura miękiszu obniży się do około 60° C odbywa się tzw. retrogradacja skrobi. Retrogradacja polega na pewnych przemianach skrobi, która ze stanu częściowo nieustalonego w czasie wypieku przechodzi z powrotem w formę uporządkowaną, tworząc krystaliczną sieć. Zjawisku temu towarzyszy wydzielanie wody, która migruje w kierunku glutenu. W cząsteczce skrobi powstają wiązania poprzeczne. Proces czerstwienia pieczywa jest więc zjawiskiem odwrotnym w stosunku do wypieku. Przy odpowiedniej wielkości łańcuchów amylozy mogą powstawać mostki wodorowe między zawierającymi tlen podstawnikami sąsiadujących łańcuchów. Zjawisko retrogradacji zachodzi szczególnie w amylozie o niezbyt długich łańcuchach. Retrogradacja amylozy o długich łańcuchach (ok.1000 jednostek glukozy) następuje raczej dość trudno. Takie cząstki wykazują, bowiem pewną bezwładność i tym samym trudno im zbliżyć się do innych cząstek.

Przemiany, jakim ulega amylopektyna w przechowywanym pieczywie, są przyczyną zmniejszającej się zdolności do pęcznienia skrobi w czasie procesu czerstwienia. Retrogradacja amylopektyny zachodzi powoli i w niewielkim stopniu, głównie z powodu jej nieregularnej budowy. Możliwa jest bowiem tylko asocjacja zewnętrznych, krótkich, prostych łańcuchów. Ta asocjacja w obrębie tylko bocznych odgałęzień amylopektyny daje zetknięcie jej cząsteczek na bardzo małych powierzchniach i nie pozwala ustawić się w określonym porządku, dlatego też amylopektyna pozbywa się trudniej wody hydratacyjnej.

Jeden z najnowszych modeli procesu czerstwienia pieczywa, zaproponowany przez Martina i Hoseneya zakłada występowanie interakcji pomiędzy napęczniałymi ziarenkami skrobi i ciągłą fazą glutenową w pieczywie na drodze tworzenia stosunkowo słabych sieciujących wiązań wodorowych. Podczas czerstwienia pieczywa, kiedy miękisz traci energię kinetyczną, stają się one liczniejsze i mocniejsze, zwiększając twardość miękiszu.

Według autorów tego modelu za ilość krzyżowych wiązań pomiędzy skrobią i glutenem odpowiedzialna jest skrobia, a dokładniej jej stopień pęcznienia i kleikowania. Kiedy ziarenka są mniej napęczniałe i rozpuszcza się mniej cząsteczek skrobiowych (głównie amylozy), tym mniejsza jest powierzchnia kontaktu skrobi z białkami glutenowymi i tworzone są słabsze wiązania krzyżowe pomiędzy frakcją białkową i skrobiową, co powoduje ograniczenie twardnienia miękiszu. W opisanym wyżej modelu ważna jest ilość dekstryn tworzonych przez amylazy działające na skrobię zarówno podczas fermentacji ciasta jak i podczas wypieku. Dowiedziono, że dekstryny o średniej długości łańcucha składającego się z 3-9 jednostek glukozy, opóźniają proces czerstwienia. Chleb z dodatkiem ?-amylaz twardnieje wolniej niż bez dodatku enzymów. Stosowane w przemyśle amylazy działają na skrobię zarówno podczas fermentacji ciasta jak i podczas wypieku. Są przyczyną powstawania dekstryn, których obecność utrudnia powstawanie krzyżowych wiązań pomiędzy włóknami białek, przez co spowalniają proces czerstwienia pieczywa.

Odwracalność stanu czerstwienia pieczywa przez tzw. zabieg "odświeżania" tłumaczy się działaniem dostarczonej energii (ciepła), która rozrywa wiązania wodorowe i w ten sposób umożliwia przejście żelu do bardziej swobodnego stanu, pozwalającego wyprostowanym cząsteczkom zwinięcie się na powrót w spiralę.

Stwierdzono również wpływ kompleksów skrobiowo-tłuszczowych na procesy retrogradacji skrobi. W momencie kleikowania skrobi i uwalniania się amylozy dostępność monoglicerydów może powodować otaczanie powierzchni ziarenek skrobiowych nierozpuszczalnymi kompleksami, które uniemożliwiają lub zmniejszają dalszy wpływ amylozy. W ten sposób część ziarenek skrobi może zachować naturalną strukturę w wyższych temperaturach a jednocześnie ilość uwolnionej amylozy znajdującej się między ziarenkami skrobi ulega zmniejszeniu. Zmniejszenie pęcznienia ziaren skrobi powoduje większą dostępność wody dla fazy glutenowej, co może pośrednio wpływać na stopień nawilgocenia między skrobią a glutenem. Od kiedy wiadomo, że amyloza ponownie wykrystalizuje już w pierwszych kilku godzinach po wypieku, zaczęto twierdzić, że zmniejszenie wolnej amylozy może przyczyniać się do poprawienia elastyczności miękiszu chleba.

Czerstwienie pieczywa jest procesem bardzo złożonym. Wpływają na niego zmiany zachodzące pomiędzy poszczególnymi składnikami w trakcie wytwarzania ciasta, wypieku jak również podczas przechowywania gotowego wyrobu. Obecnie potrafimy na wiele sposobów maskować i hamować proces czerstwienia pieczywa. Jednym z nich może być stosowanie mąki o wyższej zawartości białka i o optymalnej aktywności amylolitycznej, określonej liczbą opadania dla mąki pszennej zawierającej się w przedziale 200-300 s, a dla mąki żytniej 125-300 s. Na wzrost wodochłonności mąki i stabilizację wilgotności miękiszu korzystnie wpływają przetwory ziemniaczane (grysik, płatki) w ilości do 10%, mąka sojowa i gluten pszenny (ok. 5%). Stosowanie większych dodatków nie wpłynie na całkowite zahamowanie procesów czerstwienia, ale odbije się niekorzystnie na smaku pieczywa. Elastyczność i wilgotność miękiszu poprawi dodatek tłuszczów i enzymów. W utrzymaniu dłużej świeżości pieczywa sprzyja luźna konsystencja półproduktów, pozwalająca na odpowiednie uwodnienie składników mąki, stosowanie intensywnego mieszenia oraz przestrzeganie właściwych temperatur i czasów wypieku. Wieloletnie badania prowadzone w kierunku wyjaśnienia procesu czerstwienia nie zaowocowały Aznacznym wzrostem poprawienia świeżości pieczywa, które mogłoby zostać bez zastrzeżeń zaakceptowane przez konsumenta.
Spis literatury (16 poz.) dostępny u autorek
Katalog firm
Ogłoszenia
najnowsze
dozownik ..
zmywarka..
miesiarka masz..
wałkownice do..
mieszałka vmi..
mieszałka xun..
miesiarka masz..
mikser tekno..
miesiarka..
miesiarka..
miesiarka..
dzielarka..
miesiarka..
diosna spv 160..
konig mini rex..
konig mini rex..
miesiarka..
miesiarka masz..
dzielarka..
miesiarka masz..
Strona główna | Regulamin portalu | E-mail | Reklama | Kontakt