После выпечки хлеба уже примерно через 1-12 ч появляются первые признаки черствения, усиливающиеся в процессе хранения хлеба. Этот процесс сопровождается изменением состояния мякиша. Он теряет эластичность, становится жестким и крошащимся. У хлеба ухудшается вкус и снижается аромат, свойственные свежему хлебу.
Установлено, что при черствении продукта изменяются гидрофильные свойства мякиша: снижается его способность к набуханию и поглощению воды, а также способность его коллоидов и других веществ переходить в водный раствор. Общее количество водорастворимых веществ уменьшается, снижается атакуемость крахмала амилолитическими ферментами.
Эти изменения обусловлены миграцией влаги и ее перераспределением между крахмалом и клейковинными белками. При хранении выпеченного хлеба в его мякише происходит ретроградация крахмала, т.е. частичный обратный переход крахмала в кристаллическое состояние, приближающееся к тому, в котором он был в тесте до выпечки. Процесс ретроградации сопровождается изменениями в структуре - крахмал из клейстеризованного состояния переходит кристаллическое. При этом структура крахмала уплотняется и происходит некоторое выделение влаги, поглощенной при клейстеризации.
Считают, что эта влага воспринимается белками. Однако, изменения в белковой части мякиша хлеба происходят в 4 - 6 раз медленнее, чем ретроградация крахмала. Крахмала в хлебе в 5 - 7 раз больше, чем белка, следовательно, основная часть воды, выделяющаяся при ретроградации крахмала, останется в свободном состоянии т.к. белки не способны поглотить ее полностью.
В мякише хлеба содержится 40 - 60 % воды. В соответствии с классификацией, предложенной Л.А. Ребиндером, формы связи воды можно разделить на три группы: химическую, физико-химическую (адсорбционно связанную и осмотически удержанную) и физико-механическую (влагу в макро- и микрокапиллярах). Мякиш хлеба относится к капиллярно-пористым коллоидным телам, в котором вода удерживается осмотически и адсорбционно.
Влагу, поглощенную осмотически и влагу макрокапилляров называют «свободной», характеризующейся малой энергией связи. Адсорбционно поглощенную воду и влагу микрокапилляров называют «связанной». Нарушение связи такой влаги с материалом требует значительных энергетических затрат.
По количеству высвобождающейся при черствении хлеба свободной воды судят о степени ретроградации крахмала - основного фактора, обусловливающего крошковатость мякиша.
Для получения информации о соотношении связанной и свободной форм влаги и их взаимного изменения в процессе хранения хлеба использовали метод термогравиметрического анализа.
Метод основан на определении скорости высушивания исследуемого материала. Сущность метода заключается в том, что в контролируемых условиях фиксируется граница между областью постоянной скорости высушивания и областью, где эта скорость снижается, что характеризует переход в процессе сушки от свободной к связанной влаге.
В качестве объектов исследования брали две пробы: контрольную - мякиш хлеба белого из пшеничной муки II сорта (проба 1) и опытную - мякиш хлеба с заменой 9 % пшеничной муки на текстурированную смесь (проба 2), и определяли изменение соотношения в них свободной и связанной влаги через 16, 24 и 48 ч после выпечки.
Исследование закономерностей теплового воздействия на мякиш хлеба осуществляли методом неизотермического анализа на дериватографе системы «Паулик-Паулик-Эрдей» в атмосфере воздуха с постоянной скоростью нагрева 3 °С/мин до 300 °С.
Количественную оценку кинетически неравноценных молекул воды в мякише хлеба осуществляли по экспериментальным кривым: ТА - изменения температуры и TG - изменения массы образца.
Графическая интерпретация полученных данных о составе воды и характере ее связи в продукте представлена на рис 1.
Из рис 1 видно, что в обеих пробах с течением времени происходит увеличение содержания свободной влаги, что свидетельствует о протекании процесса черствения, однако в пробе, содержащей текстурированную смесь (2), эти изменения происходят медленнее.
Таким образом, анализ полученных данных позволяет сделать вывод о замедлении процесса черствения в опытной пробе хлеба, содержащей текстурированную смесь по сравнению с хлебом белым из пшеничной муки II сорта.
