Микробиологические процессы. В начальный период выпечки в тесте форсируется деятельность дрожжевых клеток и кислотообразующих бактерий. В связи с усилением газообразования объем тестовых заготовок увеличивается до тех пор, пока повышающаяся температура не остановит эти процессы. Деятельность бродильной микрофлоры замедляется при температуре выше 40 °С и практически прекращается при температуре 60 °С.

Полной инактивации бродильной микрофлоры при выпечке не происходит. В центре мякиша в сильно ослабленном состоянии обнаруживаются дрожжевые клетки, а также термофильные молочнокислые бактерии, что может иметь определенное значение при хранении хлеба.

Следует отметить, что при температуре мякиша во время выпечки
(96-98 °С) споры картофельной палочки не погибают. Они выдерживают нагревание до 110-120 °С в течение 45 минут, а кипячение – несколько часов. После выпечки при продолжительном хранении хлеба в условиях повышенной температуры, особенно летом, они начинают внутри мякиша быстро развиваться, вызывая образование неприятного запаха и вкуса. Такой хлеб становится непригодным для употребления.

Корки хлеба и подкорковый слой становятся стерильными благодаря высокой их температуре. Следует отметить, что клетки и споры плесневых грибов при выпечке погибают, поэтому хлеб может плесневеть главным образом за счет нарушения режимов и сроков хранения.

Биохимические процессы протекают под действием ферментов муки, изменяются они примерно так же, как и микробиологические. В начальный период прогрева теста в печи до температурного предела 50-60 °С деятельность ферментов заметно активизируется. Соответственно ускоряется процесс гидролиза высокомолекулярных соединений (белков, крахмала, пентозанов). Начинается процесс клейстеризации крахмала. После инактивации ферментов (при температурах 60-85 °С) гидролитические процессы в тесте приостанавливаются, а затем полностью прекращаются.

Физические и коллоидные процессы в конечном итоге превращают тесто в хлеб. Через несколько минут после начала выпечки начинается обезвоживание и уплотнение поверхности тестовых заготовок, образуется корка. Она под действием высокой температуры высыхает, однако не утолщается и не подгорает, так как через нее проходит испаряемая из мякиша влага.

Высокая температура вызывает реакцию меланоидинообразования (взаимодействие остаточных несброженных сахаров с продуктами гидролиза белков, а именно с аминокислотами). Образующиеся меланоидины придают корке соответствующую окраску и участвуют в образовании вкуса и аромата. Для получения хлеба с хорошо окрашенными корками в тесте должно содержаться 2-3 % сахаров и 1,0-1,5 % водорастворимых азотистых веществ (аминокислот). В окрашивании корок немаловажное значение также имеет карамелизация сахаров, которая начинается при повышении температуры поверхности.

По мере прогревания тестовой заготовки до 60-70 °С начинается тепловая коагуляция белков и частичная клейстеризация крахмала. Эти процессы закрепляют пористую структуру теста и обусловливают переход теста в состояние мякиша, то есть хлебное изделие приобретает формоустойчивость. Свернувшийся белок образует как бы скелет хлеба, а частично клейстеризованный крахмал приобретает упругость и придает мякишу хлеба опредленную эластичность.

Формирование вкусоароматического комплекса хлеба. Аромат хлебу придают в той или иной степени летучие вещества, вкус может обусловливаться также и нелетучими соединениями. В формировании вкуса и аромата хлеба участвует более 200 веществ.

Ароматические вещества образуются на различных этапах приготовления хлеба. Так, при брожении теста образуются молочная и уксусная кислоты, 16 различных спиртов, из которых основной – этанол. Кислоты и спирты в процессе брожения и выпечки взаимодействуют с образованием сложных эфиров.

Основные ароматические вещества выделяются при реакции меланоидинообразования. Кроме темноокрашенных соединений, придающих цвет коркам, образуется целый ряд карбонильных соединений (альдегидов и кетонов). Часть ароматических веществ при выпечке испаряется, остальная диффундирует в мякиш и им частично связывается.

Наиболее важное значение в формировании аромата пшеничного хлеба имеют такие карбонильные соединения, как фурфурол, диацетил, этилпропилкетон, уксусный, масляный, изомасляный, валериановый, изовалериановый и капроновый альдегиды, а также производные ароматических углеводородов – пиразин, пиррол, пиридин. В ароматообразовании пшеничного и ржаного хлеба участвуют одинаковые карбонильные соединения, однако их количественное сочетание различно, что и обусловливает специфический аромат пшеничного и ржаного хлеба.

Изменение объема хлеба. Это очень важный процесс, происходящий в первый период выпечки. Он в значительной степени обусловливает структуру пористости мякиша и форму готовых изделий.

Процесс выпечки делится на два периода: первый период – переменного объема теста, где объем сначала нарастает интенсивно, а затем замедляется; второй период – постоянного объема, начинающийся с определенного времени.

Замедление и прекращение в определенный момент подъема теста обусловлено двумя факторами: образованием корки на поверхности выпекаемой тестовой заготовки, а под коркой – увеличивающегося слоя мякиша. Исходя из этого, важным моментом является поддержание оптимальной температуры в пекарной камере.

Превышение температуры приведет к слишком быстрому ее нарастанию в тесте в начальный период выпечки, что обусловит образование корки. Последняя начинает терять способность к растяжению и препятствует дальнейшему увеличению объема хлеба. К тому же слишком раннее затвердение корки может привести к ее разрывам. И наоборот, недостаточно высокая температура способна затянуть период прогрева теста, а, следовательно, и образование корки и подкоркового слоя мякиша. Это приведет к уменьшению объема хлеба (его «опадению») вследствие неспособности теста долго удерживать уже достигнутый объем под действием собственной массы.

При выпечке хлеба происходят потери массы изделий в результате упека. Упек хлеба – это потери массы изделий при выпечке за счет частичного испарения из теста воды и продуктов брожения (спиртов, летучих кислот, альдегидов, диоксида углерода).

Упек составляет 6-14 % и зависит от массы и вида изделий, режима выпечки. Упек, прежде всего, происходит в результате потери влаги и некоторых летучих веществ при образовании корки. Содержание корки (в % к массе изделия) составляет 20-40 %. Чем меньше масса изделия, чем продолжительнее процесс выпечки, тем выше процентное содержание корки и соответственно упек.

Существенное значение имеет и влажность воздуха в пекарной камере. При соответствующих режимах паровоздушной среды упек меньше. Хлеб, выпеченный на поду, дает больший упек, чем хлеб такой же массы, полученный в формах.

Следует отметить, что при выпечке упек образуется за счет обезвоживания корки хлеба. Но влага не только испаряется с поверхности корки, а за счет явления термовлагопроводности диффундирует в мякиш хлеба, способствуя повышению его влажности на 1-2 % по сравнению с исходной влажностью теста.

Упек – один из основных технико-экономических показателей, который влияет на выход хлеба. Чем меньше упек, тем больше выход, и наоборот.

Режим выпечки хлебных изделий. Под режимом выпечки понимают основные параметры процесса превращения теста в хлебное изделие – продолжительность, температуру, а также влажность среды в разных зонах пекарной камеры. Рекомендуется выпекать изделия при переменном режиме, поэтому пекарная камера должна быть разбита на несколько зон различной влажности и температуры среды. Тестовые заготовки последовательно проходят зоны увлажнения, высокой и пониженной температур.