У свіжезмеленому житньому борошні відбуваються такі ж самі біохімічні, фізико-хімічні та мікробіологічні процеси, як і в пшеничному, але інтенсивність їх слабша. Основною причиною цього явища є присутність у житньому борошні антиокислювачів -- токоферолу, каротиноїдів, які стримують інтенсивність окислювальних процесів.
Найбільше значення має процес полімеризації водорозчинних пентозанів, адже у житньому борошні вони разом з необмежено набухаючими білками утворюють в'язкі розчини, що обумовлюють формоутримувальну здатність тіста.
Внаслідок дозрівання житнього борошна дещо покращується здатність нерозчинних білків набухати, підвищується «число падіння», незначно знижується автолітична активність борошна, зростає титруєма кислотність. Дозрівання борошна сприяє покращанню реологічних властивостей тіста, зменшується розпливаємість тістових заготовок.
Житнє борошно дозріває швидше, ніж пшеничне, в меншій мірі змінюється його якість при тривалому зберіганні.
Швидкість дозрівання як пшеничного, так і житнього борошна залежить перш за все від ступеню закінченості післязбирального дозрівання борошна. Борошно із свіжезібраного зерна дозріває довше. Слабке борошно дозріває довше, ніж сильне. Швидше дозріває борошно високих виходів, з більш високою вологістю, при вищій температурі зберігання та інших факторах. Тому точно встановити термін дозрівання борошна важко. Вважається, що пшеничне сортове борошно при температурі 20 ± 5 °С дозріває за 1,5-2 місяці, обойне -- за 3-4 тижні, житнє -- за 2 тижні.
Свіжезмелене борошно до поставки його на хлібопекарське підприємство має декілька днів відлежуватись на борошномельному підприємстві. Останні повинні відпускати пшеничне сортове борошно через 5, житнє сортове -- через З, обойні сорти -- через 2 доби після помелу. Згідно діючих нормативних документів, борошно з вологістю не більше 14,5% при зберіганні в нормальних умовах повинно не втрачати якість протягом 1 року.
4.2 Причини псування борошна
Несприятливими умовами для зберігання борошна вважається відносна вологість повітря у складі, вища за 75-80% і температура зберігання, вища за 25°С. Підвищена вологість борошна, вища 15%, також негативно впливає на його зберігання.
При надмірно довгому зберіганні у нормальних умовах або при зберіганні в несприятливих умовах борошно псується.
Борошно є сукупністю частинок живої тканини зерна, які зберігають здатність до біохімічних змін. Вони не мають оболонки і тому легко піддаються негативній дії вологи, кисню повітря, мікроорганізмів.
Частинки борошна при зберіганні мають здатність до газообміну. Борошно поглинає кисень і виділяє СО2. За даними Є.Д. Казакова, 1 т свіжезмеленого борошна при 10 "С виділяє 6,4 г С02 за годину, а через місяць -- 2,1 г. Газообмін у борошні є наслідком дихання частинок борошна, результатом хімічних окислювальних процесів (окислення ліпідів, каротиноїдів тощо), дихання мікроорганізмів.
Газообмін супроводжується виділенням певної кількості тепла, що призводить до підвищення температури борошна, його самозігрівання. Дихання -- це процес окислення цукрів, відбувається за такою реакцією:
У процесі дихання беруть участь не лише цукри, а й органічні кислоти, білки, жири та інші сполуки. Волога, що виділяється, сприяє інтенсифікації процесу дихання. Воно відбувається тим інтенсивніше, чим вища вологість борошна. Підвищення вологості і температури створює умови для розвитку мікроорганізмів. Самозігрівання відбувається в умовах пониженого теплообміну з оточуючим середовищем за типом ланцюгової реакції. Вимикає в осередку маси з більш високою вологістю і передається на решту маси. Самозігрівання є також результатом низької теплопровідності борошна. При самозігріванні значно активізуються гідролітичні та окислювально-відновні процеси, що інтенсифікують псування борошна.
Мікроорганізми, що містяться в зерновій масі, при помелі переходять у борошно. Середня кількість їх у борошні коливається від 2-10'до 5- 10b клітин у 1 г. Чим вищий сорт борошна, тим менша кількість мікроорганізмів у ньому, і навпаки. У борошні з вологістю до 14% постійно містяться вегетативні форми мікроорганізмів. При незначному підвищенні вологості (на 1-2%) кількість бактерій і плісняви значно збільшується.
Продукти життєдіяльності мікроорганізмів сприяють прискоренню псування борошна. Найбільш поширеним мікробіологічним псуванням борошна є пліснявіння, згіркнення. Борошно з такими дефектами стає непридатним до споживання.
У складі з аерозольтранспортним обладнанням (рис. 4.2) гнучкий шланг автоборошновоза (1) приєднується до приймального щитка (3) і через перемикач (4) по трубопроводу (5) компресором борошно подається у певний силос (6). Повітря від борошна відокремлюється через фільтри (7). Борошно, що надходить у мішках, завантажується у борошноприймач (2) і через перемикач (4) подається в силос. Для зважування борошна в опори силосу вмонтовані датчики (12). Під силосом установлено живильник (13), через який борошно аерозольт-ранспортом подається в борошнопровід. Через фільтр-розвантажувач (8) борошно надходить на просіювач (9), з якого шнековим живильником (10) транспортується в виробничі силоси (11), а з них на виробництво.
На окремих підприємствах з безтарним зберіганням борошна для внутрішньозаводського транспортування застосовують механічний транспорт (норії, шнеки), рис. 4.3.
Борошно при зберіганні в силосах, особливо при підвищеній вологості, ущільнюється в нижніх шарах, під час вивантаження з силосу утворює склепи, міцність яких обумовлюється такими факторами, як фізико-хімічні властивості борошна (вологість, крупність), сила зчеплення його частинок, щільність укладки, тривалість зберігання, геометричні параметри випускного отвору. Так, борошно з високою вологістю має нижчу текучість, ніж сухе борошно. Частинки пшеничного борошна І сорту мають меншу шорсткість, меншу площу контакту, ніж борошно II сорту, тому склепіння, що утворюється над отвором, слабке, тоді як борошно II сорту, маючи більш полідисперсний склад, утворює стійкіше склепіння над випускним отвором.
Для руйнування склепінь на конусній частині силосу встановлюють вібратори або беруть днище силосу стисненим повітрям, які надають текучості нижньому шару борошна.
При тривалому зберіганні борошна може відбуватись його самозігрівання.
Це явище особливо часто спостерігається при зберіганні вологого борошна, а також при високій (30-35 °С) температурі повітря внаслідок інтенсифікації процесу дихання.
Борошно стандартної вологості може зберігатись в силосах ЗО діб. Для запобігання злежування і самозігрівання при тривалому зберіганні борошно періодично перекачують з одного силосу в інший.
На якість борошна, що зберігається в складах відкритого типу, погодні та кліматичні умови не справляють суттєвого впливу, тому що борошно внаслідок його хімічного складу і наявності повітряних прошарків між частинками має низькі теплоємність і температуропровідність. Внаслідок цього на внутрішніх стінках силосів не конденсується волога.
Безпосередній вплив температури навколишнього повітря позначається лише на невеликому верхньому прошарку борошна. Середні прошарки через низьку теплопровідність борошна майже не відчувають впливу температури зовнішнього повітря і зберігають початкову температуру. Так, за даними В.В.Мухіна і Т.П.Ейвіної, при зберіганні борошна при температурі мінус 21,9 °С, температура в суміжному із стінкою шарі була плюс 2-6 °С, на відстані 400 мм від стінки -- плюс 12-14 °С, в центральних шарах -- плюс 18-20 °С. Маса охолодженого борошна, що зберігається в бункері, становить біля 15% всієї його маси.
При розвантаженні борошна розташовані біля стінок силосу шари поступово змішуються з теплішими шарами, ближчими до центру. Внаслідок такого перемішування борошно з ємкості для зберігання надходить на виробництво з досить стабільною по всій масі температурою. Під час транспортування у виробничі ємкості, а потім -- до тістомісильних машин температура борошна підвищується на 5-6 °С.
Оскільки температура борошна, що йде на замішування тіста зі складу відкритого типу, на 2-5 °С нижча, ніж температура борошна, що зберігається в складі закритого типу, для одержання тіста потрібної температури на замішування подають більш гарячу воду.
При безтарному способі зберігання борошно дозріває скоріше. В ньому активніше протікають складні фізичні та біохімічні процеси, що сприяють покращанню хлібопекарських властивостей. Цьому сприяє тісний контакт борошна з атмосферним киснем. Під час його транспортування шнеками і трубопроводами, інтенсифікується окислення ліпідів з утворенням пероксидів і гідропероксидів, які сприяють ущільненню клейковини, окислюють пігменти борошна. Поряд з цим, ліквідується на складі важка фізична праця, витрати на тару, покращується санітарний стан складу, майже в 10 разів зменшуються втрати борошна. При тарному зберіганні на кожному мішку залишається 50-100 г борошна, що складає 0,1-0,2%, при безтарному зберіганні втрати борошна становлять 0,02% від загальної маси.
На складах зберігання борошна, як тарним, так і безтарним способом, необхідно підтримувати належний санітарний стан для запобігання розвитку шкідників -- кліщів, жуків, метеликів, гризунів (рис. 4.4). З метою запобігання появи борошняних шкідників всі з'єднання в обладнанні повинні бути добре ущільнені. Приміщення складів, обладнання, трубопроводи слід періодично чистити. Виходячи з вегетативного періоду розвитку комах, чищення борошняних ліній та іншого обладнання складів рекомендується проводити влітку 1 раз на 10 діб, взимку -- один раз на 15 діб, механічне очищення силосів -- один раз на місяць. Пил з колон і стінок необхідно прибирати двічі на місяць.
Підготовка борошна до виробництва передбачає змішування окремих партій, просіювання та видалення металомагнітних домішок.
Кількість ліній для просіювання залежить від потужності та режиму роботи підприємства, витрат борошна, кількості його сортів. На підприємствах потужністю більше 45 т/добу необхідно мати одну резервну поточну лінію для просіювання борошна. До складу поточної лінії входить просіювач з системою уловлювання металомагнітних домішок, автоваги з підваговим бункером на 2-3 порції (при наявності тензометричного зважування ваги можна не встановлювати), шнек для транспортування борошна у виробничі силоси.
Борошно одного сорту, що надійшло на підприємство, може мати різні хлібопекарські властивості. Тому за результатами аналізу його якості лабораторією складається суміш борошна з двох або більше партій, яка передбачає покращання якості однієї партії за рахунок іншої. Суміш складається за тим показником, що відхиляється від норми. Так, слабке за силою борошно змішують з сильним; борошно, що здатне до потемніння -- з борошном нормальної якості тощо. Різні партії борошна змішують у простих співвідношеннях (1:1,1:2,1:3 тощо) на спеціальних машинах -- борошнозмішувачах або за допомогою живильників безперервної дії, механічних дозувальників ДМР-1, ДМР-3 тощо.
Співвідношення борошна різних партій в суміші встановлюється за пробним лабораторним випіканням і розраховується за методом середнього арифметичного. Якщо є борошно двох партій із показниками А і В, а необхідно отримати суміш із середнім показником С, то на 1 кг борошна однієї партії А потрібно борошна іншої партії Х = (А-С)/(С-В), кг При зберіганні борошна у мішках змішування партій з різною якістю частіше здійснюють вручну. Так, при змішуванні борошна у пропорції 1:2 на один мішок борошна однієї партії дають 2 мішки борошна іншої партії.
Змішування борошна проводиться і при виготовленні виробів із суміші різних видів або сортів борошна -- житнього і пшеничного, пшеничного першого і другого сорту тощо.
Частіше при виробництві хліба зі змішаних видів або сортів борошно одного сорту або виду додають в опару або закваску, а іншого -- в тісто.
Борошно, що надходить на виробництво, обов'язково треба просіювати крізь сита дротяні №№ 2,8-3,5. Метою просіювання є видалення із борошна випадкових домішок.
Для просіювання борошна використовують машини з барабанними або плоскими ситами. Це такі просіювані, як пірамідальний бурат ПБ-1,5 з п'яти- або шестигранним барабаном з закріпленими на ньому змінними ситовими рамами; просіювачі Ш2-ХМВ, «Вороніж», «Піонер ПП» з нерухомими барабанними ситами та інші, рис. 4.5.
При просіюванні розпізнають дві фракції борошна: прохід -- часточки борошна, що пройшли крізь отвори сита, і схід -- залишок на ситі, який іде у відходи. Під час просіювання борошно розпушується, підігрівається, керується, що сприяє покращанню його хлібопекарських властивостей. Перед початком роботи необхідно перевірити цілісність сит на борошнопросіювачі. Один раз на добу проводять очищення сит. Постійно слідкують за кількістю і характером сходу з сит.
Для вилучення з борошна металомагнітних домішок у вихідних каналах машин для просіювання встановлені магнітні уловлювачі, які складаються із стальних магнітних дуг. Підйомна сила магнітів повинна бути не меншою 8 кг на 1 кг магніту. При зниженні вантажопідйомності магнітні дуги намагнічують. Перевірку її проводять один раз на 10-15 діб. Для гарантування повного видалення металомагнітних домішок необхідно магнітні дуги встановлювати з розрахунку 2 см на 1 т борошна, що проходить через борошняну лінію за 1 добу зі швидкістю не більше 0,5 м/с. Шар борошна, що переміщується під полюсами магнітів, повинен бути товщиною до 10 мм.
Магнітні уловлювачі від металомагнітних домішок очищають один раз за зміну. Лабораторія контролює масу і характер домішок, що фіксується в спеціальному журналі.
Просіяне і очищене від металомагнітних домішок борошно транспортують у витратні виробничі силоси. Місткість цих силосів повинна забезпечити безперервну роботу тістоприготувального обладнання протягом 1-2 змін і складає здебільшого 1-1,5 т борошна кожен.
Солод світлий житній неферментований, темний житній ферментований і світлий ячмінний зберігають у мішках на піддонах або безтарним способом при температурі не вище 18 °С в сухих приміщеннях, обладнаних вентиляцією.
Солод, що відпускається на виробництво, просіюють крізь дротяне сито № 3,4-4,0 і пропускають крізь магнітні установки.
4.2 Зберігання і підготовка до виробництва хлібопекарських дріжджів, солі, води та додаткової сировини
Дріжджі хлібопекарські пресовані надходять на хлібопекарські підприємства охолодженими до температури 0-4 °С у вигляді загорнутих у папір брусків по 500 і 1000 г, упакованих у полімерні, картонні або дощані ящики. Дріжджі -- продукт, що швидко псується, тому зберігають їх у холодильних камерах або шафах при температурі від 0 до 4 °С з відносною вологістю не вище 75%. Гарантований термін зберігання -- 12 діб. Охолоджені дріжджі знаходяться у стані анабіозу і тому певний час зберігають якість. Рекомендується мати запас пресованих дріжджів не менше ніж на 3 доби.
У процесі зберігання дріжджів при більш високій температурі відбувається автоліз дріжджових клітин, внаслідок чого вони пом'якшуються, підвищується їх кислотність, знижується підйомна сила, зростає вміст глютатіону у відновній формі. Допускається зберігання змінного або добового запасу пресованих дріжджів в умовах цеху.
Підготовка пресованих дріжджів до виробництва полягає у звільненні їх від упаковки, грубому подрібненні та приготуванні дріжджової суспензії при співвідношенні дріжджів і води приблизно 1:3 або 1:4. Температура суспензії має бути 26-32, але не вища 37 °С. Суспензію готують у ємкостях з мішалкою.
Перед подачею на виробництво дріжджову суспензію необхідно пропустити крізь сито з отворами не більше 2,5 мм.
Заморожені дріжджі поступово розморожують при температурі 4-6, бажано -- не вище 8 °С. Швидке розморожування знижує їх підйомну силу.
У разі необхідності проводять активацію пресованих дріжджів з метою виведення їх із стану анабіозу. У процесі активації дріжджові клітини стають фізіологічно активнішими, їх ферментативний комплекс переключається з аеробного дихання на спиртове бродіння (анаеробний процес), підвищується їх мальтазна активність, покращується підйомна сила.
Сутність активації така. Готується живильне середовище з борошна або борошняної заварки з доданням сировини, багатої на ферменти, цукри, водорозчинні білки тощо. Це може бути солод або ферментні препарати, цукор, соєве борошно чи інші добавки. У живильне середовище вносять дріжджі. Активацію проводять протягом 30-90 хв при 30-32 °С вологість живильного середовища 65-75%.
Активацію дріжджів хорошої якості доцільно проводити при безопарному і прискореному способах приготування тіста. Якщо дріжджі мають низьку якість, їх ефективно активувати та використовувати переважно при опарному способі приготування тіста.
Активацію дріжджів А.Г.Гінзбург запропонував проводити таким способом. Готують заварку з 1,3-3,0% борошна від загальної кількості його в тісті й води у співвідношенні 1:3, ретельно розмішуючи. При температурі 58-64 °С додають неферментований солод у кількості 0,2-0,4% до маси всього борошна. Далі заварку розводять холодною водою до необхідної вологості. Коли заварка охолоне до температури 35 "С, додають 1,3-2% пшеничного і 0,5% соєвого борошна до загальної кількості борошна і вносять пресовані дріжджі. Після розмішування живильна суміш повинна мати температуру 30-32"С. У цій суміші дріжджі активують близько 1 год. Активовані дріжджі подають на замішування опари або тіста. Живильне середовище можна готувати і без додання солоду і соєвого борошна. Підйомна сила за кулькою активованих цим способом дріжджів 8-9 хв, вологість 75-78%, кислотність 3,5-4,5 град.
Є також спосіб активації, за яким заварку готують з борошна і води у співвідношенні 1:2,5 або 1:3, охолоджують до температури 63-65 °С і додають 1 кг борошна або неферментований солод, оцукрюють 15-20 хв. Оцукрену заварку охолоджують до температури 30-32 °С. В одержане живильне середовище вносять пресовані дріжджі, які активують протягом 1 год.
За іншим способом заварку охолоджують до температури 45-50 °С і додають амілоризин П10Х або Фунгаміл 0,002 кг на 100 кг борошна в тісті. Оцукрення триває протягом 1 год. Оцукрену заварку розводять холодною водою і при температурі 30-32 °С вносять дріжджі. Дріжджі активують протягом 1 год.
При виготовленні булочних або здобних виробів застосовують прискорений спосіб активації. За цим способом готують живильне середовище із борошна, води і цукру у співвідношенні 1:1,5:0,3. У цьому середовищі дріжджі активують 30-40 хв.
Сучасні активні пресовані дріжджі, наприклад дріжджі групи ЛЕСАФР, світового лідера по виробництву дріжджів, завдяки своїй високій бактеріальній чистоті, ферментативній активності, якості упаковки зберігають свої технологічні властивості протягом 7 тижнів і не потребують активації. Перед подачею на виробництво їх розводять водою у співвідношенні 1:3 або 1:4.
