Исследовательская работа: Влияние физических процессов на выпекание изделий из дрожжевого и заварного теста

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТОРОПЕЦКИЙ ТЕХНИКУМ» Исследовательская работа
«Влияние физических процессов на выпекание изделий из дрожжевого и заварного теста» Авторы: Левашова Анастасия Марченкова Кристина Карзова Светлана Руководитель Гапонова С И ТОРОПЕЦ 2012 Содержание Введение……………………………………………………………………..3 Исторические условия жизни Гей-Люссака……………………………….4

Кондитерские изделия Франции 18 века…………………………………..6

Закон Гей -Люссака………………………………………………………….10 Исследование процессов происходящих в заварном тесте при выпечке...11 Выяснение причин образования полостей в заварном тесте……………...12 Результаты исследований……………………………………………………15 Вывод………………………………………………………………………….16 Заключение……………………………………………………………………16 Список литературы……………………………………………………………17 Введение Цель работы: Исследовать как используется закон Гей-Люссака при выпечке изделий из дрожжевого и заварного теста. Гипотеза: Если действительно, процессы, происходящие при выпекании теста подчиняются закону, открытому Гей-Люссаком, то возможно мы можем разработать механизмы, влияющие на качество изготовления изделий из данных видов теста, используя данный закон. Задачи: Рассмотреть исторические условия жизни учёного, его биографию Изучить кондитерские изделия Франции 18 века. Исследовать, как используется закон при выпечке кондитерских изделий. Изучить все компоненты, которые должны соблюдаться при выпечке кондитерских и хлебобулочных изделий. Исторические условия жизни Гей-Люссака

Гей-Люссак (Gay-Lussac), Жозеф Луи

Французский физик и химик Жозеф Луи Гей-Люссак родился 6 декабря 1778 г. в Сен-Леонар-де-Нобла (департамент Верхняя Вьенна). Получив в детстве строгое католическое воспитание, в 15 лет он переехал в Париж; там, в пансионе Сансье, юноша продемонстрировал незаурядные математические способности. В 1797 — 1800 гг. Гей-Люссак учился в Политехнической школе в Париже, где химию преподавал Клод Луи Бертолле. После окончания школы Гей-Люссак был ассистентом Бертолле. В 1809 г. он почти одновременно стал профессором химии в Политехнической школе и профессором физики в Сорбонне, а с 1832 г. — ещё и профессором химии Парижского ботанического сада.

Научные работы Гей-Люссака относятся к самым разным областям химии. В 1802 г. независимо от Джона Дальтона Гей-Люссак открыл один из газовых законов — закон теплового расширения газов, позже названный его именем. В 1804 г. он совершил два полёта на воздушном шаре (поднявшись на высоту 4 и 7 км), во время которых выполнил ряд научных исследований, в частности измерил температуру и влажность воздуха. В 1805 г. совместно с немецким естествоиспытателем Александром фон Гумбольдтом установил состав воды, показав, что соотношение водорода и кислорода в её молекуле равно 2:1. В 1808 г. Гей-Люссак открыл закон объёмных отношений, который представил на заседании Философско-математического общества: «При взаимодействии газов их объёмы и объёмы газообразных продуктов соотносятся как простые числа». В 1809 г. он провел серию опытов с хлором, подтвердивших вывод Гэмпфри Дэви, что хлор — это элемент, а не кислородсодержащее соединение, а в 1810 г. установил элементарный характер калия и натрия, затем фосфора и серы. В 1811 г. Гей-Люссак совместно в французским химиком-аналитиком Луи Жаком Тенаром значительно усовершенствовал метод элементного анализа органических веществ.

В 1811 г. Гей-Люссак начал обстоятельное исследование синильной кислоты, установил её состав и провёл аналогию между нею, галогеноводородными кислотами и сероводородом. Полученные результаты привели его к концепции водородных кислот, опровергающей чисто кислородную теорию Антуана Лорана Лавуазье. В 1811-1813 гг. Гей-Люссак установил аналогию между хлором и иодом, получил иодистоводородную и иодную кислоты, монохлорид иода. В 1815 г. он получил и изучил «циан» (точнее говоря, дициан), что послужило одной из предпосылок формирования теории сложных радикалов.

Гей-Люссак работал во многих государственных комиссиях и составлял по поручению правительства доклады с рекомендациями по внедрению научных достижений в промышленность. Прикладное значение имели и многие его исследования. Так, его метод определения содержания этилового спирта был положен в основу практических способов определения крепости алкогольных напитков. Гей-Люссак разработал в 1828 г. методику титриметрического определения кислот и щелочей, а 1830 г. — объёмный способ определения серебра в сплавах, применяющийся и в настоящее время. Созданная им конструкция башни для улавливания оксидов азота в дальнейшем нашла применение в производстве серной кислоты. В 1825 г. Гей-Люссак совместно с Мишелем Эженом Шеврёлем получили патент на производство стеариновых свечей.

В 1806 г. Гей-Люссак был избран членом Французской академии наук и её президентом в 1822 и 1834 гг.; состоял членом Аркёйского научного общества (Societe d’Archueil), основанного Бертолле. В 1839 г. он получил титул пэра Франции.

Кондитерские изделия Франции 18 века.

Эклеры — французские заварные пирожные, без которых невозможно представить хорошую кондитерскую. В переводе с французского эклер значит «молния». И это прежде всего из-за блестящей помадки, которой традиционно глазируют эти пирожные. Настоящий эклер распознать довольно просто: он должен ослепительно сиять!

В истории возникновения эклеров довольно много курьезов. Мало того, что эти пирожные изобрел архитектор, так еще и заварное тесто французы почему-то называют «капустным». Впрочем, все это имеет свое логическое объяснение.

История заварного теста, необходимого для приготовления эклеров, берет свое начало еще в XVI веке. В 1533 году Екатерина Медичи переехала во Францию в сопровождении всего своего двора, включая повара по имени Пaнтерелли (Panterelli). Именно он в 1554 году «открыл» заварное тесто, с гордостью назвав его собственным именем — pâte à Panterelli. Новая выпечка произвела настоящий фурор при дворе, и иноземные булочки с охотой приняли в королевское меню. За два последующих века рецепт теста несколько изменился, а его название по неизвестным причинам превратилось из Panterelli в Popelin.

В конце XVIII века за «попелины» взялся французский повар Жан Авис (Jean Avice). Непревзойденный мастер своего дела, он возглавлял одну из лучших кондитерских в Париже, обеспечивая французскую знать изысканными десертами. Одним из преданных клиентов Ависа был сам Ш.М. Талейран (Charles-Maurice de Talleyrand-Périgord), прославленный дипломат и политик.

В 1760 годах Жан Авис впервые выпек из заварного теста булочки шу. По сути, эти пирожные представляли собой вариацию существующего французского блюда — шариков из картофельного теста, запеченных в духовке. Находчивый кондитер просто заменил размятый картофель на заваренную муку и получил полую булочку, идеально подходящую для наполнения начинкой. Странное, на первый взгляд, название choux (в переводе с французского — «капуста») объяснялось круглой, совсем как кочанчик, формой пирожного и его бугристой поверхностью, напоминающей капустные листья.

Рецептом современного заварного теста мы обязаны еще одному придворному повару — Мари-Антуану Карему (Marie-Antoine Carême). Это имя в истории мировой кухни — одно из самых громких, и не только из-за его причастности к pâte à choux (пат а шу). Мари-Антуан Карем по праву считается одним из основателей современной мировой кухни. Он был придворным поваром Наполеона I, работал в Англии для Георга IV. Карем служил поваром даже в России, где за несколько коротких месяцев при дворе Александра I устроил настоящую гастрономическую революцию. Правда, русская система жизни французу не понравилась, и вскоре он уехал в свою страну.

Кстати сказать, Карем был не только кулинаром, но и архитектором. Уже в 20-летнем возрасте «архитектурные» эксперименты с формами кондитерских изделий принесли ему славу. В то время он работал в кондитерской Chez Bailly в Париже, а все свободное время проводил в библиотеке. Вернувшись на кухню, Карем воплощал свои архитектурные эскизы в реальность. К восхищению шефа и многочисленных клиентов, он выстраивал соборы и замки из подручных материалов — бисквитов, крема и сахара. Съедобные макеты сделали Chez Bailly чуть ли не самой популярной кондитерской в городе, а заказы на работы Кaрема поступали даже из-за границы.

Антуан Карем был первым кулинаром, воспринимавшим приготовление пищи как научно-технический процесс. Будучи учеником Жана Ависа, он приложил руку и к pâte à choux. Мари-Антуан не только улучшил рецептуру теста, но и догадался высаживать его в виде длинных палочек. Так с легкой руки гениального повара начали свою историю всеми любимые эклеры.

Французские кондитеры уверяют: идеальные эклеры должны быть длиной 14 сантиметров, одинаковые и ровные. Наполняют их обычно заварным кремом: ванильным, шоколадным или кофейным. У каждой кондитерской — своя технология: не так-то просто наполнить эклер без поперечного разреза! В дело идет смекалка и специальные насадки. В качестве маскировки французы используют особую помадку fondant, которой глазируют каждое пирожное сверху (и нередко скрывают под ней отверстия, через которые крем попал внутрь).

Помадка fondant сама по себе — отдельная история. Ее готовят из сахарного сиропа, остуженного до 95 градусов и взбитого до состояния «снега». После этого fondant снова растапливают и покрывают им пирожные сверху. Как видите, производство эклеров — дело трудоемкое!

Несомненно, эклер — признанный фаворит среди своих заварных собратьев. Однако и другие изделия из «паташу» не стоит обходить стороной. Возможности заварного теста практически не ограничены: из него готовят профитроли, а также выпекают коржи для тортов. Мало кто знает, что заварное тесто можно не только подсушивать в духовке, но еще и жарить. Знаменитые мадридские чуррос сделаны именно из «паташу», не говоря уже о многочисленных жареных закусках, которые готовятся на его основе с добавлением различных наполнителей.

К тому же предшественники шу и эклеров — попелини — и не думали исчезать. Напротив, этот десерт — достойный конкурент знаменитых макарон! Попелини — маленькие глазированные пирожные с разнообразными начинками, легкие и хрустящие.

Любопытно, что в каждой стране заварные пирожные готовят и называют по-своему. Если в России эклеры сохранили традиционное название, то в Испании, например, эти пирожные называются «пепито» (Pepito), а булочки шу по неизвестным причинам получили имя жительницы Лиона (Las Lionesas). В Аргентине же эклеры именуют не иначе как Palo de Jacobo (посох Якова). Что общего у эклера и прибора для астрономических наблюдений, предположить довольно сложно.

Закон Гей Люссака

при постоянном давлении объём постоянной массы газа пропорционален абсолютной температуре

Объем V данной массы газа при постоянном давлении газа прямо пропорционален изменению температуры

  

Закон Гей-Люссака справедлив только для идеальных газов, реальные газы подчиняются ему при температурах и давлениях, далеких от критических значений. Является частным случаем уравнения Клайперона.

Исследования процессов, происходящих в тесте при выпекании.

В процессе выпечки кондитерское изделие начинает прогреваться от поверхностных слоёв к внутренним. При повышении температуры происходит расширение объёма углекислого газа, воздуха и водяных паров, находящихся в тесте. По закону Люссака объём газа возрастает прямо пропорционально температуре

Но этот процесс имеет свой предел . Объём газа при увеличении поднимает слой теста, в последующей стадии поверхностный слой изделий нагревается до 100 градусов, происходит обезвоживание поверхности и образование корки. Часть воды испаряется, другая переходит в мякиш и конденсируется в нём. Изделие переходит в стадию готовности. Огромная разница в размере пор в изделиях из дрожжевого и заварного теста. Мы выяснили такую закономерность: чем больше воды содержит в себе тесто, то тем сильнее проявляет себя закон Гей-Люссака. Рассмотрим подробно технологию приготовления заварного теста и выясним причину образования в нём полостей

Выяснение причин образования полостей в заварном тесте

Для приготовления данного вида теста используются следующие виды сырья:вода- 440, сливочное масло- 228, соль-6, мука-490, яйца-786

выход- 1000

Особенностью заварного полуфабриката является образование внутри полостей, которые заполняются кремами или начинками.

Тесто для заварного полуфабриката должно быть вязким, но одновременно содержать большое количество воды. Поэтому тесто готовят путем заварки муки.

Заварное тесто отличается от других видов теста, так как перед выпеканием муку вначале заваривают, а затем некоторое время прогревают на плите.

Заварное тесто сравнительно легко прогревать, полуфабрикаты из него можно хранить некоторое время. Вкус теста нейтральный, поэтому его широко используют, как для приготовления кондитерских изделий, так и кулинарных. Набор продуктов прост, а соотношение основного сырья следующий:

Масло: мука: жидкость: яйца = 1:2:2:3

Мука используется со средним содержанием клейковины 28-36%. Если клейковины мало, то полуфабрикаты поднимутся слабо, внутри не образуется полости, в этом случае в тесто можно добавить аммоний, но не более 0,5% массы муки. В качестве жидкости можно использовать воду, тогда полуфабрикат получиться более хрустящий; или молоко, полуфабрикат получиться более нежным. Яйца являются важным компонентом теста, так как они позволяют этому тяжёлому тесту подниматься, делают его рыхлым и воздушным. Яйца должны быть свежими. Способ разрыхления механический, увлечение в объеме происходит во время выпечки. Влажность теста 50%, а после выпечки 24 ±3%.

Замес теста

Данный вид теста приготавливается в две стадии:

1 стадия: заварка муки

2 стадия: соединение ее с яйцами.

В емкость наливают жидкость, кладут масло, соль и доводят до кипения. Помешивая лопаткой, высыпают муку в кипящую жидкость постепенно, перемешивая массу, чтобы не было комков. Должна образоваться однородная, блестящая масса, ее прогревают примерно 10 минут, при этом на дне и стенках посуды образуется корочка, а масса слегка белеет. Это происходит из-за клейстеризации крахмала и коагуляции белков, в результате которого эластичное и упругое тесто при выпечке сохраняет внутри пузырьки водяного пара, не давая им выйти наружу. При заваривании муки температура массы равна 80єС, поэтому, прежде чем добавить яйца, массу охлаждают до температуря 60-65єС, что бы яичные белки не свернулись. Затем тесто перемешивают можно перемешивать тесто в котле взбивательной машины до снижения нужной температуры), и постепенно добавляют яйца. Взбивать тесто не нужно, так как это ухудшает его качество.

Консистенция теста должна быть такой, что бы оно стекало с лопатки «треугольником»

Разделка и выпечка заварного полуфабриката

Заварное тесто разделывают с помощью кондитерского мешочка. Готовое тесто выкладывают в кондитерский мешок с круглой и зубчатой трубочкой. При использовании зубчатой трубочки на поверхности изделия при выпечке разрывов не образуется. Изделия «отсаживают» на листы, которые предварительно смазывают маслом (лишний жир способствует тому, что изделия прилипают к листу и затем нижняя корочка отрывается от верхней). Из правильно приготовленного полуфабриката отсаженные изделия не расплываются и имеют четкий рисунок.

Отсаженные полуфабрикаты следует сразу же выпекать, что бы поверхность ни подсыхала.

При выпечке поверхность изделия местами трескается, через щели часть воды, оставшейся водяной пар, нагреваясь, увеличивается в объёме и «поднимает» тесто, как при надувании воздушного шарика, внутри изделия образуется пустота.

Выпекают изделия при высокой температуре, первые 20 минут температура должна быть 230-240єС, что бы водяные пары быстро нагрелись, если выпекать при более высокой температуре, то изделия получаться с разрывами на поверхности, при низкой температуре с плохим подъемом. Затем температуру снижают до 190-200єС и выпекают еще 15 минут, что бы окончательно сформировалась корочка, но при этом изделие не сгорело. Если вынуть изделия раньше времени, то они могут осесть. Изделия из более мягкого теста выпекают при более высокой температуре. Чтобы выпеченные изделия подсохли, их можно подержать 5 минут в открытой печке.

Некоторые изделия из заварного теста жарят во фритюре, для этого фритюр нагревают до температуры 175-180єС, при более высокой температуре внутри изделия остаются сырыми, а на поверхности быстро образуется корочка, которая при дальнейшем нагреве сгорит или очень сильно зарумяниться

Требования к качеству

Готовые изделия должны быть темно-желтого цвета, легкими сухими, иметь большой объем, поверхность их ровная и блестящая, покрыта мелкими трещинами, внутри образуется большая полость. Влажность 23%.

Нужно: При заваривании муки засыпать ее в кипящую жидкость постепенно помешивая массу. Можно: Применять углекислый аммоний не более 0,5% массы муки.

Нельзя:Отсаживать изделия на сухие листы

При замесе вливать сразу все яйца

Результаты исследований

При заваривании муки ее необходимо прогревать менее 10 минут

Использовать яйца хорошего качества

Выпекать изделия вначале при высокой температуре, затем при умеренной.

Виды брака	Причины возникновения
Заварной п/ф имеет недостаточные подъем	Мука с небольшим содержанием клейковины, жидкая или слишком густая консистенция теста, низкая температура выпечки
Заварной п/ф расплывчатый	Жидкая консистенция теста, недостаточно заварина мука; мало соли, кондитерские листы сильно смазаны жиром. Высокая температура выпечки.
Заварной п/ф объемный, но с разрывами на поверхности	Высокая температура выпечки
Изделия припеклись к кондитерскому листу	Кондитерские листы не смазаны жиром
Заварной п/ф осел при выпечке	Жидкая консистенция теста; рано снизили температуру выпечки.

Вывод

В результате исследований мы выяснили, что

1. При повышении температуры происходит расширение объёма углекислого газа, воздуха и водяных паров, находящихся в тесте. По закону Люссака объём газа возрастает прямо пропорционально температуре

2. Чем больше воды содержит в себе тесто, то тем сильнее проявляет себя закон Гей-Люссака.

Заключение

Изучение газовых законов можно успешно применять в хлебопечении и в кондитерском производстве. Как влияют законы Бойля-Мариотта и Шарля на качество выпечки нам ещё предстоит изучить.

Список литературы
Источники:

1. Биографии великих химиков. Перевод с нем. под редакцией Быкова  Г. В. — М.: Мир, 1981. 320 с.

2. Волков  В. А., Вонский  Е. В., Кузнецова  Г. И. Выдающиеся химики мира. — М.: ВШ, 1991. 656 с. 

3. Интернет-ресурс

17