при какой температуре прекращается прирост объема тестовой заготовки в процессе выпечки
При какой температуре прекращается прирост объема тестовой заготовки в процессе выпечки
ПРОГРЕВАНИЕ ТЕСТА-ХЛЕБА ПРИ ВЫПЕЧКЕ
Хлебные изделия выпекают при температуре паровоздушной среды 200—280 «С. Для выпечки 1 кг хлеба требуется около 293—544 кДж. Это тепло расходуется в основном на испарение влаги из тестовой заготовки и на ее прогревание до температуры 96—97 °С (в центре), при которой тесто превращается в хлеб. Большая доля тепла (80—85 %) передается тесту-хлебу путем излучения от раскаленных стенок и сводов пекарной камеры. Остальная часть тепла передается теплопроводностью от горячего пода и конвекцией от движущихся токов паровоздушной смеси в пекарной камере.
Тестовые заготовки прогреваются постепенно, начиная с поверхности, поэтому все процессы, характерные для выпечки хлеба, происходят не одновременно во всей его массе, а послойно — сначала в наружных, потом во внутренних слоях. Быстрота прогревания теста-хлеба в целом, а следовательно, и продолжительность выпечки зависят от ряда факторов. При повышении температуры в пекарной камере ускоряется прогревание заготовок и сокращается продолжительность выпечки. Тесто высокой влажности и пористости прогревается быстрее, чем крепкое и плотное тесто. Тестовые заготовки значительной толщины и массы при прочих равных условиях прогреваются дольше. Формовой хлеб выпекается медленнее, чем подовой. Плотная посадка тестовых заготовок на под печи замедляет выпечку изделий.
ОБРАЗОВАНИЕ ТВЕРДОЙ ХЛЕБНОЙ КОРКИ
Этот процесс происходит в результате обезвоживания наружных слоев тестовой заготовки. Твердая корка прекращает рост объема теста и хлеба, поэтому корка должна образовываться не сразу, а через 6—8 мин после начала выпечки, когда максимальный объем заготовки будет уже достигнут. В первую зону пекарной камеры подают пар, конденсация которого на поверхности заготовок задерживает обезвоживание верхнего слоя и образование корки. Однако через несколько минут верхний слой, прогреваясь до температуры 100 °С, начинает быстро терять влагу и при температуре ПО—112°С превращается в тонкую корку, которая затем постепенно утолщается.
При обезвоживании корки часть влаги (около 50 %) испаряется в окружающую среду, а часть переходит в мякиш, так как влага при нагревании различных материалов всегда переходит от более нагретых участков (корки) к менее нагретым (мякишу). Влажность мякиша в результате перемещения влаги из корки повышается на 1,5—2,5%. Влажность корки к концу выпечки составляет всего 5—7 %, т. е. корка практически обезвоживается.
Температура корки к концу выпечки достигает 160—180 °С. Выше этой температуры корка не нагревается, так как подводимое к ней тепло расходуется на испарение влаги, перегрев полученного пара, а также на образование мякиша.
В поверхностном слое заготовки и в корке происходят следующие процессы: клейстеризация и декстринизация крахмала, денатурация белков, образование ароматических и темноокра-шенных веществ и удаление влаги. В первые минуты выпечки в результате конденсации пара крахмал на поверхности заготовки клейстеризуется, переходя частично в растворимый крахмал и декстрины. Жидкая масса растворимого крахмала и декстринов заполняет поры, расположенные на поверхности заготовки, сглаживает мелкие неровности и после обезвоживания придает корке блеск и глянец.
Денатурация (свертывание) белковых веществ на поверхности изделия происходит при температуре 70—90°С. Свертывание белков наряду с обезвоживанием верхнего слоя способствует образованию плотной неэластичной корки.
Окрашивание корки в светло-коричневый или коричневый цвет обусловлено следующими процессами:
карамелизацией сахаров теста, при которой образуются продукты коричневого цвета (карамель);
реакцией между аминокислотами и сахарами, при которой накапливаются ароматические и темноокрашенные вещества (меланоидины).
Окраска корки зависит от содержания сахара и аминокислот в тесте, от продолжительности выпечки и от температуры в пекарной камере. Для нормальной окраски корки в тесте (к моменту выпечки) должно быть не менее 2—3 % сахара к массе муки. Ароматические вещества (в основном альдегиды) из корки проникают в мякиш, улучшая вкусовые свойства изделия. Если указанные выше процессы происходят должным образом, то корка выпеченного хлеба получается гладкой, блестящей, равномерно окрашенной в светло-коричневый цвет. Удельное содержание корок (в % к массе изделия) составляет 20—40 %. Чем меньше масса изделия, тем выше процентное содержание корок.
ОБРАЗОВАНИЕ МЯКИША
При выпечке внутри тестовой заготовки подавляется бродильная микрофлора, изменяется активность ферментов, происходит клейстеризация крахмала и тепловая денатурация белков, изменяется влажность и температура внутренних слоев теста-хлеба.
Жизнедеятельность дрожжей и бактерий в первые минуты выпечки повышается, в результате чего активизируются спиртовое и молочнокислое брожение.
При температуре 55—60 °С отмирают дрожжи и нетермофильные молочнокислые бактерии. В результате активизации дрожжей и бактерий в начале выпечки незначительно увеличивается содержание спирта, оксида углерода и кислот, что положительно влияет на объем и качество хлеба.
Активность ферментов в каждом слое выпекаемого изделия сначала повышается и достигает максимума, а затем падает до нуля, так как ферменты, являясь белковыми веществами, при нагревании свертываются и теряют свойства катализаторов. Значительное влияние на качество изделия может оказывать активность а-амилазы, так как этот фермент сравнительно устойчив к нагреванию.
В ржаном тесте, имеющем высокую кислотность, а-амилаза разрушается при температуре 70 °С, а в пшеничном только при температуре более 80 °С. Если в тесте содержится много а-амилазы, то она превратит значительную часть крахмала в декстрины, что ухудшит качество мякиша. Протеолитические ферменты теста-хлеба инактивируются при температуре 85 °С.
Изменение состояния крахмала вместе с изменениями белковых веществ является основным процессом, превращающим тесто в хлебный мякиш; происходят они почти одновременно. Крахмальные зерна при температуре 55—60 °С и выше клейсте-ризуются. В зернах крахмала образуются трещины, в которые проникает влага, отчего они значительно увеличиваются в объеме. При клейстеризации крахмал поглощает как свободную влагу теста, так и влагу, выделенную свернувшимися белками. Клейстеризация крахмала происходит при недостатке влаги свободной влаги в тесте уже не остается, поэтому мякиш хлеба становится сухим и нелипким на ощупь.
Влажность мякиша горячего хлеба (в целом) повышается на 1,5—2,5 % по сравнению с влажностью теста за счет влаги, перешедшей из верхнего слоя заготовки. Из-за недостатка влаги клейстеризация крахмала идет медленно и заканчивается только при нагревании центрального слоя теста-хлеба до температуры 96—98 °С. Выше этого значения температура центра мякиша не поднимается, так как мякиш содержит много влаги, и подводимое к нему тепло будет затрачиваться не на нагревание массы, а на ее испарение. При выпечке ржаного хлеба происходит не только клейстеризация, но и кислотный гидролиз некоторого количества крахмала, что увеличивает содержание декстринов и сахаров в тесте-хлебе. Умеренный гидролиз крахмала улучшает качество хлеба.
Изменение состояния белковых веществ начинается при температуре 50—70 °С и заканчивается при температуре около 90 °С. Белковые вещества в процессе выпечки подвергаются тепловой денатурации (свертыванию). При этом они уплотняются и выделяют влагу, поглощенную ими при образовании теста. Свернувшиеся белки фиксируют (закрепляют) пористую структуру мякиша и форму изделия. В изделии образуется белковый каркас, в который вкраплены зерна набухшего крахмала. После тепловой денатурации белков в наружных слоях изделия прекращается прирост объема заготовки.
УВЕЛИЧЕНИЕ ОБЪЕМА ИЗДЕЛИЙ
Объем выпеченного изделия на 10—30 % больше объема тестовой заготовки перед посадкой ее в печь. Увеличение объема происходит главным образом в первые минуты выпечки в результате остаточного спиртового брожения, перехода спирта в парообразное состояние при температуре 79 °С, а также теплового расширения паров и газов в тестовой заготовке. Увеличение объема теста-хлеба улучшает внешний вид, обеспечивает необходимую пористость и повышает усвояемость изделия.
Степень увеличения объема выпекаемого хлеба зависит от состояния теста, способа посадки заготовок на под печи, режима
выпечки и других факторов. Достаточно высокая температура пода в первой зоне печи (около 200°С) вызывает интенсивное образование паров и газов в нижних слоях теста. Пары, устремляясь вверх, увеличивают объем заготовки.
При посадке заготовок на холодный под отмечается расплывчатость изделий и уменьшение их объема. Хорошее увлажнение в первой зоне задерживает образование твердой корки и способствует приросту объема хлеба. Посадка тестовых заготовок на под печи с перевертыванием уплотняет тесто, удаляет из него часть газов и несколько снижает объем изделия.
РЕЖИМ ВЫПЕЧКИ ХЛЕБНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Под режимом выпечки понимают ее продолжительность, а также температуру и влажность среды в разных зонах пекарной камеры. Большее увеличение объема тестовой заготовки объясняется тем, что увлажнение задерживает образование твердой корки, препятствующей расширению паров и газов. Состояние поверхности улучшается в результате образования слоя жидкого крахмального клейстера на увлажненной поверхности заготовки. Клейстер сглаживает неровности, закрывает поры, а в дальнейшем обеспечивает гладкую, блестящую корку, хорошо задерживающую ароматические вещества. Недостаточное увлажнение вызывает дефекты подовых изделий.
Режим выпечки каждого вида изделия имеет свои особенности, на него влияют физические свойства теста, степень расстойки заготовок и другие факторы. Так, заготовки из слабого теста (или получившие длительную расстойку) выпекают при более высокой температуре, чтобы предупредить расплывчатость изделий.
Если изделия выпекают из моложавого теста, то температуру среды пекарной камеры несколько снижают, а продолжительность выпечки соответственно увеличивают для того, чтобы необходимые процессы созревания и разрыхления продолжаюсь и в первые минуты выпечки.
Изделия меньшей массы и толщины прогревают и выпекают быстрее и при более высокой температуре, чем изделия большего развеса и толщины. Если хлеб большой массы выпекать при высокой температуре, то корка может подгореть, в то время как мякиш еще не пропечется.
Изделия с большим содержанием сахара выпекают при более низкой температуре и дольше, чем изделия, в которых содержится мало сахара, иначе корка хлеба получится слишком темной.
Упек — уменьшение массы теста при выпечке, которое определяется разностью между массой тестовой заготовки перед посадкой в печь и вышедшим из печи готовым горячим изделием, выраженное в процентах к массе заготовки.
Основная причина упека — испарение влаги при образовании корок. В незначительной степени (на 5—8 %) упек обусловлен удалением из тестовой заготовки спирта, оксида углерода, летучих кислот и других летучих веществ. Исследования показали, что в течение выпечки из теста-хлеба удаляется 80 % спирта, 20 % летучих кислот и практически все количество углекислоты.
Величина упека для разных видов хлебных изделий находится в пределах 6—12 %. Прежде всего размер упека зависит от формы и массы тестовой заготовки, а также от способа выпечки изделия (в формах или на поду печи).
Чем меньше масса изделия, тем больше его упек (при прочих равных условиях), так как упек происходит за счет обезвоживания корок, а удельное содержание корок у мелкоштучных изделий выше, чем у крупных. У булки круглой формы массой 0,05 кг доля корок составляет около 40 %, а упек — 11,9 %, булка той же формы массой 0,5 кг содержит 22,5 % корок, а упек 7,8 %.
Формовые изделия имеют меньший упек, так как боковые и нижняя корки формового хлеба тонкие и влажные. Все корки подового хлеба, особенно нижняя, сравнительно толстые, с низкой влажностью.
Упек одного и того же вида изделия в разных печах может быть различен в зависимости от режима выпечки и конструкции печи.
Изделие, выпеченное при оптимальных условиях, в зоне увлажнения имеет меньший упек, чем изделие, выпеченное с недостаточным увлажнением. Опрыскивание поверхности изделий водой перед их выходом из печи снижает упек на 0,5 %. Кроме того, эта операция способствует образованию глянца на поверхности.
Рациональный температурный режим выпечки (снижение температуры во втором ее периоде) способствует получению тонкой корки и снижению упека. Упек должен быть равномерным по ширине пода печи, иначе изделия будут иметь разные массу и толщину корок. На хлебозаводах устанавливают оптимальную величину упека для каждого вида изделия применительно к местным условиям. Чрезмерное снижение упека ухудшает состояние корок, они становятся очень тонкими и бледными. Повышение упека приводит к утолщению корок, снижению выхода изделия.
Выпечка
Выпечка — это процесс превращения тестовых заготовок в готовые изделия, в результате которого окончательно формируется их качество. Выпечка хлеба осуществляется в хлебопекарной печи марки Wachtel COMMET.
В процессе выпечки происходят следующие изменения с тестовой заготовкой:
—образование корки и мякиша;
—формирование вкуса и аромата;
Все эти изменения вызываются теплофизическими, микробиологическими, биохимическими и коллоидными процессами, протекающими одновременно при помещении тестовой заготовки в среду пекарной камеры.
Процессы, протекающие в тестовой заготовке при выпечке:
· Прогревание теста-хлеба при выпечке. Тестовые заготовки прогреваются постепенно, начиная с поверхности, поэтому все процессы, характерные для выпечки хлеба, происходят не одновременно во всей его массе, а послойно, сначала в наружных, а потом во внутренних слоях. При прогревании слоя до температуры выше 100° С он превращается в корку. Температура слоя на границе между коркой и мякишем всегда равна 100° С и именно в этом слое происходит испарение влаги. Если слой перегревается до температуры выше 100° С, то он превращается в очередной слой, формирующий корку.
· Образование корки. Образование твердой хлебной корки происходит в результате обезвоживания наружных слоев тестовой заготовки. Твердая корка прекращает прирост объема теста и хлеба, поэтому корка должна образовываться не сразу, а через 6-8 мин после начала выпечки, когда максимальный объем заготовки будет уже достигнут. И первую зону пекарной камеры подают пар, конденсация которого на поверхности заготовок задерживает обезвоживание верхнего слоя и образование корки. Однако через несколько минут верхний слой, прогреваясь до температуры 100° С, начинает быстро терять влагу и при температуре 110-112° С превращается в тонкую корку, которая тем постепенно утолщается.
Влага, образовавшаяся при обезвоживании корки, испаряется в окружающую среду, а часть ее переходит в мякиш, так как влага при нагревании различных материалов всегда переходит от более нагретых участков (корки) к менее нагретым (мякишу). Влажность мякиша в результате перемещения влаги из корки повышается на 1,5— 2,5%. Влажность корки к концу выпечки составляет всего 5—7%, т. е. корка практически обезвоживается.
Температура корки к концу выпечки достигает 160-180° С. Выше этой температуры корка не нагревается, так как подводимая к ней теплота расходуется на испарение влаги, перегрев полученного пара, а также на образование мякиша.
· Образование мякиша. Основную роль в образовании мякиша хлеба играют коллоидные процессы, протекающие при прогревании тестовой заготовки и связанные главным образом с изменением состояния крахмала и белковых веществ. Эти изменения происходят почти одновременно. Крахмальные зерна при температуре 55—60° С и выше клейстеризуются, т. е. переходят из кристаллического состояния и аморфное. В зернах крахмала образуются трещины, в которые проникает влага, отчего они значительно увеличиваются в объеме. При клейстеризации крахмал поглощает как свободную влагу теста, так и влагу, выделенную белками. Поэтому свободной влаги в тесте уже не остается и мякиш хлеба становится сухим и нелипким на ощупь. Изменение состояния белковых веществ начинается при прогреве тестовой заготовки до температуры 50—75° С и заканчивается при тем пературе около 90° С. Белковые вещества в процессе выпечки подвергаются тепловой денатурации. При этом они уплотняются и выделяют влагу, поглощенную ими при образовании теста. Денатурированные белки фиксируют (закрепляют) пористую структуру мякиша и форму изделия. В изделии образуется белковый каркас, в который вкраплены зерна набухшего крахмала. После тепловой денатурации белков в наружных слоях изделия прекращается прирост объема заготовки.
· Увеличение объема изделий. Объем выпеченного изделия на 10 — 30% больше объема тестовой заготовки перед посадкой ее в печь.
Увеличение объема происходит главным образом в первые минуты выпечки в результате спиртового брожения и образования этилового спирта и диоксида углерода, перехода спирта в парообразное состояние при температуре 79° С, а также теплового расширения паров спирта и газов в тестовой заготовке. Увеличение объема тестовой заготовки улучшает внешний вид, пористость и усвояемость изделия.
· Микробиологические процессы, протекающие при выпечке. Жизнедеятельность бродильной микрофлоры теста (дрожжевых клеток и кислотообразующих бактерий) изменяется по мере прогревания куска теста-хлеба в процессе выпечки.
Дрожжевые клетки при прогревании теста примерно до 35° С ускоряют процесс спиртового брожения до максимума. Примерно до 40° С жизнедеятельность дрожжей в выпекаемой тестовой заготовке еще очень интенсивна. При прогревании свыше 45° С спиртовое брожение, вызываемое дрожжами, резко снижается, а при температуре теста около 50° С дрожжи начинают погибать.
Жизнедеятельность кислотообразующей микрофлоры в зависимости от температурного оптимума (около 35° С для нетермофильных бактерий и 48—54° С для термофильных) по мере прогревания тестовой заготовки сначала форсируется, после достижения температуры выше оптимальной для их жизнедеятельности замедляется, а затем совсем прекращается. При прогревании теста до 60° С кислотообразующая микрофлора теста почти полностью отмирает
· Биохимические процессы, протекающие при выпечке. К основным биохимическим процессам, протекающим при выпечке, относятся гидролиз крахмала под действием амилолитических ферментов и гидролиз белков под действием протеолитических ферментов. Очень важным является изменение активности амилаз и протеиназы при прогревании тестовой заготовки. Так (β-амилаза полностью инактивируется в заготовке из пшеничной муки при температуре около 82-84° С, а α-амилаза способна сохранять свою активность до 97—98° С, т. с. и готовом хлебе. Поэтому при выпечке хлеба из пшеничной муки выесшего, первого и второго сортов гидролиз крахмала в тесте и мякише хлеба в основном обусловлен действием амилаз теста.
Пока амилазы еще не инактивированы вследствие повышении температуры тестовой заготовки, они вызывают гидролиз крахмала В процессе выпечки хлеба атакуемость крахмала амилазами возрастает. Это объясняется тем, что крахмал, частично клейстеризованный при выпечке, во много раз легче гидролизуется амилазами В результате этого количество крахмала в тесте при выпечке снижается.
Белково-протеиназный комплекс теста в процессе выпечки хлеба также изменяется. Атакуемость белковых веществ возрастает, протеолитические ферменты в процессе выпечки инактивируются при температуре 80-85° С.
Необходимо отметить, что температура инактивации ферментом при выпечке зависит от скорости прогрева выпекаемого хлеба. Чем быстрее происходит прогрев, тем выше температура, при которой инактивируются ферменты.
Чем активнее протекают гидролиз крахмала и белков, тем больше накапливается продуктов реакции меланоединообразования, которые придают специфическую окраску корке и участвуют в формировании вкуса и аромата готовых изделий. Однако эти биохимические процессы не должны быть чрезмерно интенсивными, так как и этом случае возможно получение изделий, отличающихся повышенной расплываемостью и интенсивно окрашенной коркой, а также заминающимся липким мякишем.
· Уменьшение массы изделий при выпечке (упек). Упек — это уменьшение массы тестовой заготовки при выпечке за счет испарения части воды и улетучивания некоторых продуктов брожения. Величина упека определяется разностью между массой тестовой заготовки перед посадкой в печь и массой вышедшего из печи готового горячего изделия, выраженной в процентах к массе заготовки
Основной причиной уменьшения массы теста-хлеба при выпечке является испарение влаги при образовании корки. В незначительной степени (на 5—8%) упек обусловлен удалением из тестовой заготовки спирта, диоксида углерода, летучих кислот и других летучих веществ.
Изменения тестовой заготовки при выпечке
При выпечке тестовой заготовки можно наблюдать три основных изменения:
1. значительное снижение плотности изделия, связанное с развитием открытой пористой структуры;
3. изменение окрашивания поверхности (отражательной способности).
Хотя эти изменения рассматриваются как независимые друг от друга и последовательные (при движении продукта в печи примерно в приведенном выше порядке), ниже будет показано, что присутствует существенное наложение этих физико-химических изменений. Для удобства мы рассмотрим их по отдельности. Происходящие изменения в зависимости от длительности выпечки.
Это значительное увеличение объема из-за увеличения давления водяного пара с ростом температуры ограничено структурой теста, так как из-за сил поверхностного натяжения давление в маленьких пузырях значительно выше, чем больших. Таким образом, с ростом температуры в тесте возникает очень нестабильная физическая ситуация, так как существует тонкий баланс между а) расширением, которое перед разрывом может претерпевать размягчающийся комплекс крахмал/белок/вода/сахар, б) слиянием (коалесценцией) пузырьков и в) увеличением жесткости по мере застывания геля.
С неизбежной потерей водяного пара через поверхность тестовой заготовки на ней сначала образуется плотная корка. Кроме того, когда поверхность высыхает, тепло не проходит через тесто за счет теплопроводности столь же легко. Центр нагревается медленнее, и это замедляет развитие газовых пузырьков. Это означает, что нагревание центра тестовой заготовки на начальном этапе выпечки (перед высыханием и застыванием поверхности) очень важно. Поэтому можно предположить, что лучистое тепло и тепло, поступающее за счет теплопроводности от ленты пода, относительно важно для нагревания центра тестовой заготовки в начале процесса выпечки.
Образующие структуру пузырьки обычно бывают самыми большими в центре тестовой заготовки и самыми маленькими — в периферийных слоях, где формируется корка. Крайний пример такой структуры можно видеть в пите (арабском хлебе с «карманом»). Это изделие получают из тонкого куска теста, который помещают в очень горячую и сухую печь. Корка образуется быстро, и тесто раздувается почти до формы шара, после чего происходит его разрыв и оседание. Изделие, таким образом, имеет два слоя корки с линией разрыва, проходящей через центр (подобно пустой ракушке устрицы).
Для получения более однородной текстуры образование корки должно быть задержано, и в центре тестовой заготовки пузырьки должны сливаться как можно меньше. Таким примером противоположного действия является выпечка специальных панировочных сухарей (для сосисочного фарша), где сочетается очень медленное нагревание и минимальное образование пузырьков газа. Поскольку используется небольшое количество разрыхлителя (или он совсем не используется), корка формируется очень медленно, пузырьки газа очень малы и слияние их незначительно. Структура становится жесткой, а размер пузырьков и, следовательно, текстура очень однородны во всем выпеченном и высушенном материале.
Существуют две основные формы структуры МКИ: структуры, требующие формирования более или менее одинаковых пузырьков, и структуры, где формируется немного больших полостей. Примерами структур второго типа могут служить печенье на воде, сливочные крекеры и слоеное печенье. Условия выпечки, необходимые для получения этих двух типов структур, очень различаются и определяются образованием различного числа и типа газовых пузырьков, которые затем расширяются за счет водяного пара. Большие газовые пузырьки в крекерах и слоеном печенье образуются из разрывов в тесте, образованных слоями жира, или слоями менее влажного теста, образующимися при ламинировании или слоении. Быстрый нагрев тестовой заготовки ведет к большому расширению этих длинных плоских пор, что вызывает пузырчатую и слоистую (хлопьевидную) структуру.
Для получения более однородной структуры с округлыми ячейками для большинства других видов изделий необходимо достичь большой степени расширения до значительной фиксации структуры, препятствующей дальнейшему расширению. Как уже указывалось, закрепление структуры происходит при сочетании клейстеризации крахмальной матрицы, денатурации белка и затвердевания из-за потери влаги. Выход влаги с поверхности печенья связан с температурой, тепловым потоком и давлением водяного пара (влажностью) на поверхности. Скрытая теплота испарения воды велика, поэтому для ее испарения требуется много теплоты. Понятие влажности в атмосфере печи может вести к неправильному пониманию условий выпечки. Неважно сколько водяного пара присутствует в атмосфере печи, которая находится при температуре выше 100 °С, — влага всегда будет выделяться через поверхность тестовой заготовки. Выход влаги задерживается, только если температура поверхности тестовой заготовки ниже 100 °С и микроклимат на поверхности насыщен водяным паром. В первой части печи, где происходит развитие структуры, необходимо, чтобы тепло поступало в тестовую заготовку как можно быстрее при минимальной потере влаги с поверхности. Эти условия будут рассмотрены ниже.
Снижение влажности
В идеальном случае убыль влаги должна происходить после фиксации структуры заготовки, но этого, естественно, невозможно достичь по всему объему тестовой заготовки. Влага может выходить только через ее поверхность, и поэтому под действием капиллярных сил и диффузии должна происходить миграция влаги к поверхности. Оба эти явления ускоряются градиентами температуры, в связи с чем на этой стадии выпечки требуется быстрый нагрев всего изделия до 100 °С. Если поверхность нагревается слишком сильно и быстро высыхает (например, при большом движении воздуха в печи), изменение цвета происходит преждевременно, и поэтому трудно высушить печенье в достаточной степени без избыточного окрашивания поверхности.
Градиент влажности в тестовой заготовке при сушке увеличивается, и так как печенье высыхает, структура, содержащая крахмал и белки, дает усадку. Пока печенье горячее, его структура достаточно гибкая, чтобы выдержать напряжения при усадке, но если большой градиент влажности сохраняется после выхода печенья из печи, может произойти явление, известное как «растрескивание изделия». При охлаждении печенья влажность выравнивается, перемещаясь из более влажных областей в более сухие, и развивающиеся при этом напряжения усадки могут вызвать образование трещин — это и есть растрескивание. Лучшим способом предотвращения растрескивания является обеспечение низкой влажности изделий (чтобы значения градиентов влажности были малы).
Изделия с большим количеством жира или сахара имеют более пластичную структуру, и когда печенье охлаждается, напряжения в них менее выражены, в связи с чем в крекерах, полусладком и других видах печенья со сравнительно невысоким содержанием жира и сахара важно регулировать содержание влаги.
Необходимое содержание влаги в печенье определяется двумя основными факторами. При слишком низком ее содержании печенье будет иметь «горелый» вкус и, возможно, будет слишком темным. При слишком высоком содержании влаги структура не будет хрустящей, возможно растрескивание, и при хранении изделий снижение потребительских свойств изделий, в частности вкуса, может произойти быстрее.
Изменения цвета
Хотя при выпечке происходит появление желто-коричневатого оттенка, термин «цвет» здесь используется для обозначения лишь потемнения — снижения отражательной способности поверхности изделия. Изменения цвета происходят по ряду причин. Реакция Майяра — неферментативное образование веществ золотисто-коричневого цвета — включает взаимодействие редуцирующих Сахаров с белками, при котором образуются вещества, имеющие привлекательные красновато-коричневые оттенки. Эта реакция протекает при температуре примерно 150-160 °С и только при наличии влаги. Невозможно повторно нагреть выпеченное печенье для значительного усиления цвета поверхности в результате реакции Майяра. Пока тестовая заготовка относительно влажная, для достижения указанных высоких температур важнее нагрев излучением, чем нагрев конвекционный. Цвет также развивается вследствие декстринизации крахмала и карамелизации Сахаров. При еще более высоких температурах изделие обугливается или сгорает.
Если структура изделия очень открытая, миграция влаги к поверхности происходит медленнее, поэтому местное увеличение температуры поверхности, а следовательно, окрашивание может быть достигнуто легче. Так, хорошо развитое слоеное тесто окрасится легче, чем плотная слоистая структура. Избыток щелочи, обычно возникающий в результате слишком большого количества в рецептуре гидрокарбоната натрия, вызовет общее желтоватое окрашивание всего изделия внутри, что в случаях, когда отсутствует другое окрашивание, выглядит непривлекательно.
При продолжении сушки происходит окрашивание из-за описанных изменений в более тонких или более открытых частях изделий, которое сопровождается развитием горечи. Если этот процесс продолжается внутри печенья, то оно характеризуется дефектами (порчей). Такое печенье горькое и есть его неприятно.