Wyzwaniem dla chłodnictwa jest pokonanie negatywnego wpływu procesu zamraża­nia. Dlatego w pierwszej kolejności należy wyjaśnić podstawowe procesy odpowiedzialne za stratę siły pędnej wygarowanych kęsów ciasta przed mrożeniem, a także mechanizmy oddziaływujące na stabilność warstwy cieczy i znaczenia wody w procesie produkcji.

W ostatnich dziesięcioleciach odnotowuje się w produkcji pie­czywa wzrost zainteresowania mrożeniem. Siłą napędową tych zmian jest daleko idąca różnorodność, wiele usprawnień procesu produkcji i wygo­da. Wytwórcom mrożonego pieczywa najlepiej znane są zamrożone bagietki z półzapieku oraz wygarowane, zamro­żone laminowane kęsy ciasta. Celem sa­mym w sobie jest produkcja na bazie bezpośredniego wypieku zamrożonych wygarowanych kęsów ciasta na bułki czy chleby. Takie kęsy ciasta mogłyby być produkowane w centrali. Po miesieniu i obróbce produkty byłyby garowane, zamrażane i pakowane, a następnie do­starczane do punktów sprzedaży. Tam trafiałyby bezpośrednio, po przełożeniu z mroźni na blachy, do stacji wypieku, gdzie byłyby wypiekane bez konieczno­ści dodatkowego garowania przed wy­piekiem.

Zastosowanie technologii z wykorzy­staniem produkcji wygarowanych za­mrożonych kęsów ciast ma wiele za­let w porównaniu do dotychczasowych technologii:
a) w stosunku do niewygarowanych głę­boko mrożonych kęsów ciast:
• większa wygoda, większa elastyczność produkcji na miejscu w godzinach szczy­tu handlowego,
• stacje wypieku nie muszą być wyposa­żone w moduł garowni,
• powtarzalność produkcji, jakość zacho­wana dzięki wyeliminowaniu błędu złej oceny stanu zagarowania;

b) w stosunku do pieczywa z półzapieku:
• lepsza struktura miękiszu i skórki przy dłuższym okresie zachowania świeżości,
• wygarowane zamrożone produkty zajmu­ją mniej miejsca (nawet o 50%) w prze­chowalniach zamrażalniczych w porów­naniu do np. bagietek z półzapieku,
• redukcja kosztów transportu ze względu na mniejszą objętość (mniej do przecho­wywania i transportowania),
• lepszy efekt wizualny dzięki możliwości zastosowania nacięć czy innych elemen­tów dekoracyjnych na kęsach ciasta,
• bogatszy asortyment produktów (brak ograniczeń ze względu na rozmiar czy wygląd).

Jednak należy uwzględnić także pewne wady przy porównywaniu wygarowanych głęboko mrożonych produktów z tymi z półzapieku. Ze względu na naturalną wrażliwość wygaro­wanych głęboko mrożonych produktów na­leży podchodzić ze szczególną ostrożnością do procesu produkcji ciasta i jego dystrybucji.

W pełni umaszynowiony zakład piekarniczy jest w stanie zapewnić całkowitą kontrolę nad wieloma parametrami procesu produk­cji i zagwarantować stałą jakość produktów. Szczególna uwaga należy się także samemu procesowi wypieku: żeby osiągnąć pożąda­ny rezultat, niezbędne są zaparowanie i piec z odpowiednim oprogramowaniem. Czas wy­pieku jest zbliżony do tego przy produkcji kon­wencjonalnej, jednak dłuższy od czasu wypie­ku produktów z półzapieku. W celu lepszego zrozumienia technologii wygarowanych głębo­ko mrożonych kęsów ciasta należy w pierwszej kolejności przyjrzeć się aspektom fizycznym i chemicznym występującym podczas zamra­żania, które przy braku pełnej kontroli mogą spowodować znaczne straty tolerancji ciasta.

Przyczyny straty jakości w przypadku głęboko mrożonych wygarowanych kęsów ciast
W przypadku ciast laminowanych war­stwy ciasto – tłuszcz są odpowiedzialne za stabilizację podczas fazy zamrażania. W przeciwieństwie do nich proste ciasta na bułki czy chleby mają charaktery­styczne pęcherze powietrza. Dlatego też po wygarowaniu są wrażliwe na wszel­kie uszkodzenia wynikające z procesu zamrażania, co skutkuje łączeniem się pęcherzy gazowych podczas późniejsze­go wypieku.

Gan i in. [1] są autorami modelu Liqu­id Layer Dough, który wyjaśnia to zja­wisko (rys. poniżej). W pierwszej fazie procesu fermentacji pęcherze z gazem są osadzone na nieprzerwanej strukturze stromy składającej się ze skrobi i glute­nu, która podczas rozciągania staje się coraz cieńsza. Na koniec procesu garo­wania i na początku fazy wypieku stroma traci zdolność całkowitej kontroli nad pęcherzami z gazem. Stąd w różnych miejscach stabilność ko­mórek jest utrzymywana wyłącznie dzięki cienkiej warstwie cieczy. Ciasto w tych miejscach jest mniej stabilne. Faza wypieku kończy się w momencie pęknięcia warstw (błon) cieczy.

Podczas procesu zamrażania w cieście zachodzi wiele zmian wpływających na jego późniejsze właściwości:
• Zniszczenie struktury glutenu przez kryształki lodu.
• Rozpad wiązań wtórnych struktury glu­tenu na skutek stężenia rozpuszczonych substancji w fazie wodnej.
• Przemiana małych kryształów lodu w duże wskutek rekrystalizacji podczas przechowywania w głębokim mrożeniu, co powoduje zwiększony udział wody w fazie wodnej.
• Uszkodzenie drożdży prowadzi do stra­ty siły pędnej i uwalniania glutationu w strukturze glutenu.

Nie ma wątpliwości, że takie zmiany są krytyczne dla wygarowanych głębo­ko mrożonych kęsów ciasta. Z wyjątkiem oczywiście kwestii straty siły pędnej drożdży, która przy fazie wypieku nie ma już żadnego znaczenia. Typowymi stratami jakości w przypadku wygaro­wanych głęboko mrożonych kęsów cia­sta są niska objętość połączona z opa­daniem ciasta w piecu i zbyt duże pory ciasta (dziury). Za pomocą wspominane­go wyżej modelu ciasta można stwier­dzić, że odporność na proces zamrażania wzrasta, jeśli wokół pęcherzy z gazem powstanie gruba warstwa stromy glu­tenowo-skrobiowej, co można osiągnąć przez skrócenie czasu garowania. Ponadto optymalne parametry lepkości i elastyczności stro­my ciasta zmierza­jące do zwiększe­nia jego stabilności można otrzymać dzięki zastosowaniu silnej mąki, odpowiedniego polepszacza i odpowiedniej obróbki mechanicznej.

llPrzedstawienie modelu ciasta w poszczególnych fazach procesu garowania i wypieku [1]
A. wczesne stadium garowania; powiększające się pęcherze z gazem osadzone na stromie ze skrobi i białek
B. zakończenie procesu garowania i początek fazy wypieku; pęcherze z gazem otoczone cienką warstwą cieczy
C. koniec fazy wypieku; pęknięcie warstw cieczy

Podczas przechowywania w głębokim mrożeniu kryształy lodu (na skutek re­krystalizacji) mają tendencją wzrostową i łączą się w większe kryształy w cieście, co z kolei osłabia stabilność ciasta. Dla­tego też przy procesie produkcji wygaro­wanych głęboko mrożonych kęsów ciasta jest niezmiernie istotna kontrola zawar­tości niezwiązanej wody. Zatem jest ko­nieczne zmniejszenie udziału wody w re­cepturze i zastosowanie odpowiednich hydrokolidów w polepszaczu.

Przedruk z najnowszej książki „Chłodnictwo. Technologia w piekarni”, wydanej przez Wydawnictwo Naukowe PWN