Autor: dipl. ing. Milena Marković

Oblikovanje testa

Nakon fermentacije, testo se podeli na pojedinačne komade u obliku vekne i ostavi da neko vreme miruje. Svrha ovog vremena je da se dopusti testu da odmori. Testo je onda spremno za oblikovanje. Operacija oblikovanja je u osnovi razvlačenje koje je praćeno uvijanjem, rolanjem i primenom pritiska. Kako se testo razlvlači (propušta između valjaka da bi se istanjilo) tokom različitih procesa, ono se mora istanjiti u različitim smerovima.

Neprstano propuštanje kroz mašinu u jednom smeru bi poravnalo vlakna proteina i dala testo koje je jako u jednom smeru, ali slabo u smeru pod uglom od 90° u odnosu na razvlačanje. Nakon što se oblikuje, vekna se peče. Testo je onda spremno za dizanje. Ovo se obično postiže na 30–35°C, i na 85% relativne vlažnosti. Zato što testo sada ima samo ograničene karakteristike toka viskoziteta, ono ispunjava pleh šireći se. Dizanje obično traje od 55-65 minuta; u velikoj meri se povećava zapremina testa. Nakon dizanja, testo je spremno za pečenje.

Pečenje testanih komada

Lako je prepoznati razliku između testa i hleba. Jednostavan eksperiment pokušaja duvanja kroz testo pokazuje da je gluten u testu stalan, a gas nestalan (u ćelijama gasa). Testo se može koristiti za duvanje mehura (npr. u alveografu). Sa druge strane, kriška hleba ne pruža otpor prolasku vazduha. Hleb nije samo stalan u pogledu glutena već takođe stalan u pogledu gasa i nije više sposoban da zadrži gas.

Međutim, transformacija testa u hleb, pretvaranje penaste strukture testa u otvorenu poroznu strukturu hleba je kompleksan proces koji obuhvata nepovratne promene. Vreme pečenja i temperature kao i temperature pečanja variraju u velikoj meri u zavisnosti od vrste hleba. Toplota se pretvara u veknu uglavnom kroz pleh ili središte pečenja. U korici i mrvicama se odigrava želatinizacija skroba, proteinska polimerizacija i Mailard reakcije (odnosno, generisanje boje i ukusa). Reakcije unutar vekne (sredina) i na površini (kora) su različite zbog razlike u sadržaju vlage i temperaturi.

Tokom prvih nekoliko minuta u peći, testo se brzo širi po veličini (izdizanje ili dizanje u peći). Za izdizanje je odgovorno nekoliko faktora.

Kako se temperatura povećava, povećava se zapremina gasa; ugljen dioksid postaje manje rastvorljiv; kvasac postaje prilično aktivan u početnoj fazi pečenja proizvodeći više CO2 i etanola; isparavanje CO2 i mešavina vode i etanola tokom zagrevanja u peći u velikoj meri doprinosi opštem širenju testa. Obično faza izdizanja u peći traje manje od 8 minuta; preostalo vreme pečenja služi da se osigura centar vekni dostiže 100oC. Ako se proizvede hleb na plehu, većina apsorbovane toplote od strane testa je kroz pleh za pečenje. Zato brzina na kojoj se povećava temperatura testa zavisi od transfera toplote iz vazduha, i površina pečenja u pleh za pečenje. Testo ne sprovodi toplotu, kao ni metalni pleh; zato se dobro definisan stepen temperature formira od spoljašnjosti do centra vekne tokom pečenja. Unutrašnja struktura testa koje je u pećnici za različite vremenske periode pokazuje oštru liniju razgraničenja između testa i hleba svake vekne. Ova linija razgraničenja je u saglasnosti sa stepenom temperature za koji je poznato da se razvija tokom pečenja. Kada se hlebno testo peče u električnoj peći, stepeni temperature su u osnovi uklonjeni, i testo se podjednako zagreva.

Kada se testo peče ovom metodom i, u isto vreme, gubitak ugljen dioksida iz vekne se meri zajedno sa temperaturom vekne, može se odrediti temperatura na kojoj testo počinje da gubi ugljen dioksid. Onda se postavlja pitanje kako sadržaj proteina u brašnu i kvalitet utiču na zapreminu vekne. Testo od pšeničnog brašna zadržava gas pošto se gas samo može sporo raspršiti kroz kompleksnu mrežu glutena. Kod većeg sadržaja proteina postoji više glutena koji pokrivaju površinu skroba i ćelija vazduha, zbog čega je faza glutena između ćelija vazduha brža nego kod testa sa niskim sadržajem proteina. Kako se vekna širi u peći, gluten se stanjuje do tačke u kojoj nema više širenja. U praksi, testo zadržava većinu ugljen dioksida sve dok temperatura ne dostigne oko 72 °C. Tek na toj temperaturi se iz pšeničnog testa/hleba oslobađaju velike količine ugljen dioksida. Ovo ukazuje na to da temperatura uzrokuje gubitak osobine testa da zadrži ugljen dioksid. Stabilnost zidova gasnih ćelija tokom pečenja je povezan sa procesom očvršćivanja.

Sadržaj proteina u brašnu kontroliše stepen širenja vekne. Viši sadržaj proteina u brašnu i/ili bolji kvalitet proteina, omogućavaju proizvodnju izdašnijih pekarskih proizvoda, velikog obima. Zato se pečenje brašna može poboljšati uvođenjem dodatnih važnih glutena u formulu. Testa iz brašna koja nisu pšenična, i koja ne formiraju glutensku matricu stalnog viskoziteta ne mogu da zadrže ugljen dioksida tokom zagrevanja i zato nisu pogodna za pravljenje hleba. Ipak, hleb dobrog kvaliteta se može napraviti od raženog brašna ako se koristi odgovarajuće kišeljenje. Za pšenično brašno, odnos između sadržaja proteina i zapremine vekne je linearan, iznad opsegu od 8-18% proteina. Ovaj efekat sadržaja proteina u brašnu na zapreminu vekne je skoro opšte prihvaćen.

Visina (obim) nadošlog testa koje sadrži različit nivoe proteina je slična, ali razlike u visini (obimu) postaju daleko veće tokom ranih faza pečenja. Tako, tokom ranih faza pečenja testo koje sadrži više proteina se brže širi nego testo sa manje proteina. Sadržaj proteina u testu ne utiče na gubitak ugljen dioksida tokom pečenja, ako je sadržaj proteina brašna manji od oko 8,5%.

Stavljanjem termoelementa u testo koje se peče u elektrićnoj peći, može se videti da se vizuelno pretvaranje iz testa u hleb javlja na 65oC. Ipak, fizičke karakteristike testa nastavljaju da se menjaju zagrevanjem na višim temperaturama. Konkretno, hleb postaje jači i elastičniji.

Na 95oC hleb je prešao iz tečnog u čvrsto stanje. Pritisak postaje dovoljno velik da probije ćelijske zidove gasa i proizvod stalnu gasnu poroznu strukturu ispečenog hleba. Skeniranje testa/hleba elektronskim mikrografima zagrevanog na temperaturi ispod 70oC pokazuje da ne dolazi do cepanja ćelijskih zidova gasa dok zagrevanje testa/hleba ispod 88oC pokazuje da dolazi do cepanja. Povećanje jačine strukture hleba, samo od sebe, nije dovoljno da održi hleb da se ne deformiše, ili da postane rupičast kada se izvadi iz peći.

Razlike u pritisku koje se javljaju kada se glas ohladi dovode do deformisanja vekne. Međutim, pošto je hleb gasno kontinuiran razlika u pritisku se ne može razviti, i hleb se ne deformiše.
Povremeno se može naći povezanost sa promenom brzine pečenja. Ovo je veoma teško uraditi. Brzina pečenja je ustvari određena brzinom prodiranja toplote u testo, i ne može se promeniti. Povećanje temperature peći obezbeđuje veći stepen temperature (ΔT), ali to može samo neznatno povećati brzinu. Viša temperatura peći dovodi do veće temperature stepena vlage u vekni, ali neće promeniti u velikoj meri vreme potrebno da se podigne centar vekne do željene temperature. Primarno takozvani Watt princip prenosi toplotu u unutrašnjost vekne. Watt princip navodi da će se isparavanje vlage pomeriti do ohlađene površine kada se kondenzuje. Kod kondenzovanja, ona odaje svoju latentnu toplotu i greje hladnu površinu. U vekni hleba vlaga ispod korice isparava i kreće se ka unutrašnjosti vekne (hladna površina) i kondenzuje.

Proces se ponavlja sve dok središte vekne ne dostigne željenu temperaturu (blizu 100oC). Kao rezultat ovog procesa, odmah nakon vađenja iz peći, središte ispečene vekne će sadržati više vlage nego što je bilo prisutno u originalnom testu. Naravno, vlaga se takođe gubi sa površine testa tokom pečenja. Rezultat je veliki stepen vlage kada se vekna vadi iz peći. Ovaj stepen polako nestaje tokom vremena.

Formiranje sredine hleba

Sredina vekne hleba ne predstavlja slučajni izbor ćelija, već organizovani sistem. U vodenom okruženju, bez dodatog napora, ćelije gasa su uvek sferične. One onda imaju minimalno slobodnu energiju i minimalnu površinu. Sferične gasne ćelije se jasno vide u kolačima ili u hlebu napravljenom sa neprestanim sistemom pravljenja hleba; zato ne postoji spoljašnja sila na ćelijama u tim sistemima. U konvencionalno napravljenom hlebu mnoge od ovih ćelija se izdužuju što pokazuje da je značajna sila primenjena na ćelijama. Stepen izduživanja je mera jačine testa, i direktna mera mogućnosti žvakanja hleba.

Povećanjem jačine brašna uočen je trend ka povećanju obima vekne, unifromnijim vlaknima sredine. Tokom oblikovanja, testo se razvlači i onda oblikuje u cilindrični oblik što izaziva produženje ćelija gasa. Ako je testo jako, izduženje ostaje tokom faze dizanja. Tokom pečenja, kora na izloženoj površini testa se lomi sa jedne ili sa obe, strane gde kora dodiruje pleh.
Kada dođe do lomljenja, vekna se širi u tom smeru, dovodeći do pucanja i razvlačenja (odnosno, područje gde se novo testo izlaže temperaturi peći kako se testo širi) na spoljašnjosti vekne i na zakrivljenoj ravni (tj. oblast gde ćelije klize jedne preko drugih tokom širenja testa) izduženih ćelija unutrašnjosti. Ako se vekna slomi sa druge strane, zrno je slabije organizovano i teže ga je, a možda i nemoguće, proceniti. Potpuno oksidovana i razvijena (zrela) vekna ima veliki broj izduženih ćelija sa jasno izraženim zakrivljenim ravnima. Ako je testo premalo oksidovano (naziva se zeleno testo), mnoge male okrugle ćelije su vidljive i ne mogu se razlikovati zakrivljene ravni. Previše oksidovano testo daje vekne sa većim okruglim ćelijama sa debelim zidovima ćelija i veoma istaknutim zakrivljenim ravnima, koje često sadrže velike otvorene ćelije. Tako zrno vekne daje očitavanje o oksidacionom zahtevu brašna. Uopšteno, veća zapremina i uniformnija struktura mrvice doprinosi mekanijem pekarskom proizvodu i poboljšava mekoću sredine tokom skladištenja.

Formiranje kore hleba

Kada se testo stavi u peć, površina koja je izložena atmosferi peći se oblaže i fomira koricu gotovo odmah, pošto je formiranje opne ili korice posledica površinskog sušenja. Širenje testa tokom pečenja je inhibirano formiranjem korice. Onda vlaga na površini testa brzo isparava, kao što se to dešava u kontaktu sa suvom, visokom temperaturom vazduha u peći. Površina testa se hladi kako voda isparava. Ako se želi deblja, teža korica, para se obično odaje iz peći. Formiranje korice ili opne nema ništa sa zadržavanjem gasa, koje je kontrolisano karkateristikama unutrašnjosti testa, a ne od strane površine.

Hleb je vlažan proizvod; tako da, iako temperatura pečenja prelazi 200oC, ona ne može da pređe 100oC sve dok ne poraste pritisak u proizvodu, ili proizvod postaje suv. Jedini deo vekne koji postaje suv je korica, a ona se javlja kasnije u ciklusu pečenja. Ovde se dešava posmeđivanje, pošto se Mailard tip reakcija posmeđivanja pojavljuje daleko brže u sistemima niske vlažnosti. Mailard reakcije zahtevaju istovremeno prisustvo proteina i redukovanih šećera. Saharoza je neredukujući šećer, ali kao što je gore navedeno, kvasac sadrži invertazu, koja brzo proizvodi glukozu i fruktozu, od kojih se obe smanjuju i posmeđuju. Druge reakcije u korici mogu obuhvatiti toplotno raspadanje biopolimera (skrob, proteini).

Promene sastojaka brašna tokom pečenja

Među promenama koje su izazvane zagrevanjem sistema testa su želatinizacija skroba i podešavanje toplotnog okruženja polipeptida glutena. U hlebnom testu, skrob počinje da se želatinizira na oko 65◦C. Želatinizacija se onda nastavlja u širem temperaturnom opsegu, što zavisi od nivoa/dostupnosti vode, sastojaka formule, i temperature pečenja i vremena. Male količine amiloze i umanjenog amilopektina se izlučuju iz granula skroba i oslobađaju se u međugranularnoj fazi. Zbog ograničene količine vode u hlebnom testu, u osnovi nema skroba u rastvoru [. Amiloza takođe može formirati inkluzivne spirale sa polarnim lipidima, kao što su slobodne masne kiseline i monoacilni gliceroli.

Amiloza u obliku pojedinačnog spiralnog lipidnog kompleksa ne može učestvovati u formiranju dvostruke spirale, i tako, ne doprinose čvrstoći sredine. Ovo delimično objašnjava efekat omekšavanja emulzifikatora u proizvodnji hleba. Osim toga emulzifikatori usporavaju očvrćavanje mrvica putem smanjenja oticanja skroba. Uz to, kada se koriste efikasne ksilanaze u receptu za pravljenje hleba, rastvaraju se značajni nivoi arabinoksilana koji se ne mogu ekstrahovati u vodi. Tokom pečenja, toplota takođe izaziva formiranje disulfidne unakrsne veze, čime se uspostavlja matriks glutena. Ovaj proces toplotnog okruženja proteina glutena doprinosi formiranju krajnje strukture i teksture hleba.