Nagrzewanie kęsa ciasta — to złożony proces cieplny, podczas któ­rego następują zmiany wilgotności i temperatury w poszczególnych warstwach ciasta. Zewnętrzną oznaką zmian zachodzących w kęsie cia­sta w komorze wypiekowej jest zmiana objętości kęsa. Najpierw na­stępuje szybki wzrost jego objętości, tuż po zasadzeniu, a następnie wzrost ten zwalnia się i w końcu ustaje. Jednocześnie powierzchnia kęsa uzyskuje postać wyschniętej błony, która stopniowo przekształca się w pogrubiającą się skórkę.

Podczas wypieku, pod skórką, powstaje warstwa miękiszu, która stopniowo powiększa się. Jednocześnie w środku kęsa zmniejsza się ilość ciasta surowego.

Wypiek pieczywa odbywa się w piecach piekarskich, w których cie­pło jest przekazywane wypiekanemu ciastu w wyniku promieniowania, konwekcji lub przewodzenia. Temperatura powierzchni oddających cie­pło wynosi 300-400°C, a temperatura komory wypiekowej 200-280°C. Do wypieku 1 kg pieczywa niezbędna ilość ciepła wynosi teoretycznie 70-30 kcal, tj. 293-544 kJ. Ciepło to jest zużywane na nagrzanie kęsa ciasta do temperatury zapewniającej jego wypieczenie, tj. odparo­wanie z niego części wody, oraz przegrzanie wytwarzanej w komorze

pary. Zdecydowana większość ciepła (80-85%) jest przekazywana kę­sowi na skutek promieniowania od rozgrzanych powierzchni i parowo–powietrznej mieszaniny wypełniającej komorę wypiekową. Część cie­pła jest przejmowana przez kęs w wyniku kondensacji na jego po­wierzchni pary wodnej znajdującej się w komorze wypiekowej. Pewna ilość ciepła odbierana przez kęs jest dostarczana wskutek przewodnic­twa od gorącego trzonu i konwekcji z parowo-powietrznej mieszaniny.

Na szybkość nagrzewania się kęsa wpływają następujące czynniki:

1.   Temperatura komory wypiekowej — im wyższa, tym szybciej nagrzewa się kęs. W praktyce wypiek prowadzi się w warunkach obniżającej się temperatury komory wypiekowej. Na zmiany temperatury
komory wypiekowej najbardziej reagują powierzchniowe warstwy pieczywa, a najmniej — miękisz, zwłaszcza jego środek.

2.   Wilgotność komory wypiekowej w sposób zasadniczy decyduje o szybkości wypieku, przyroście objętości pieczywa w piecu, jego kształ­cie i charakterze jego powierzchni (skórki). Kęs ciasta wsadzony do komory wypiekowej ma temp. 30-35°C, tj. poniżej temperatury punktu rosy. Powoduje to natychmiastową kondensację pary na powierzchni kęsa i w jego warstwie przypowierzchniowej. Kondensacja pary będzie trwała do momentu przekroczenia przez powierzchnię kęsa temperatury punktu rosy odpowiadającego parametrom komory wypiekowej. Lepsze zaparowanie komory przyspiesza nagrzewanie się kęsa ciasta.

1. Masa kęsa ciasta ma istotny wpływ na nagrzewanie się kęsa i czas wypieku. Im większa masa kęsa, tym kęs nagrzewa się wolniej, a wypiek trwa dłużej.
2. Kształt pieczywa wpływa na proces jego wypieku. Pieczywo, w którym środek miękiszu jest bardziej odległy od jego powierzchni (chleb okrągły), wypieka się dłużej niż pieczywo, w którym środek mię­kiszu jest bliższy powierzchni (chleb podłużny).

5.    Wilgotność ciasta — ciasto wilgotniejsze nagrzewa się szybciej i wypieka krócej.

1. Porowatość, jej charakter i wielkość porów mają wpływ na pro­ces nagrzewania się kęsa. Im większa porowatość, tym szybciej nagrze­wa się kęs.
2. Grubość skórki ma wpływ na przenikanie pary i przewodność cieplną. Grubsza skórka opóźnia nagrzewanie się kęsa.
3. Gęstość obsadzenia trzonu ma także istotny wpływ na nagrzewa­nie się kęsa. Bardziej gęste obsadzenie powoduje wolniejsze nagrzewa­nie się kęsów.

W tradycyjnych (klasycznych) piecach piekarskich nagrzewanie kęsa ciasta odbywa się stopniowo, począwszy od jego powierzchni. Na sku­tek tego temperatura i wilgotność poszczególnych warstw kąsa zmienia się niejednakowo. Zmiany temperatury i wilgotności kęsa w piecu okre­ślają stan jego trzech warstw, tj. powierzchni, czyli skórki, warstwy pod skórką i środka miękiszu. Temperatura ciasta zasadzanego do pieca jest znacznie niższa niż temperatura komory wypiekowej, która wy­nosi 230-260°C. W wyniku tego, na początku wypieku, tj. w pierw­szych minutach, na powierzchni kęsa kondensuje się para wodna, co powoduje zwiększenie wilgotności i masy ciasta średnio o 1,3%. Na­stępnie temperatura powierzchni kęsa gwałtownie wzrasta i gdy tylko osiągnie 100°C — z warstwy tej zaczyna intensywnie wyparowywać woda, a na powierzchni kęsa tworzy się prawie pozbawiona wody skór­ka. Po odwodnieniu temperatura skórki wzrasta do 160-180°C. Dalej już nie wzrasta, gdyż granicząca ze skórką warstwa ma temperaturę nie przekraczającą 100°C.

Szybkość powstawania skórki zależy od wyjściowej wilgotności wierzchniej warstwy kęsa oraz od temperatury i wilgotności parowo-powietrznej mieszaniny w komorze wypiekowej. Wyższa wilgotność parowo-powietrzna mieszaniny i niższa jej temperatura opóźniają po­wstawanie twardej skórki. Podczas odwodnienia skórki, zawarta w niej woda częściowo wyparowuje na zewnątrz, a częściowo przenika do wnętrza kęsa na skutek różnicy temperatur (gradient temperaturowy) między skórką i miękiszem. W wypiekanym cieście, podobnie jak i w każdym innym materiale, woda przemieszcza się w różnych warst­wach na skutek różnicy temperatur lub różnicy wilgotności. Woda prze­mieszcza się od bardziej nagrzanych warstw do chłodniejszych — tem­peraturowe przemieszczanie i od bardziej wilgotnych do bardziej suchych — koncentracyjne przemieszczanie. Pod skórką powstaje strefa parowania, stopniowo przesuwająca się w głąb miękiszu, w miarę powstawania skórki. Temperatura w strefie parowa­nia, osiągnąwszy 100°C, dalej nie wzrasta. Część pary wodnej w strefie parowania przenika przez skórkę i wyparowuje. Jednak w związku z dużymi oporami stawianymi przez skórkę część pary przechodzi do środkowych warstw miękiszu i tutaj ulega kondensacji. Wilgotność ca­łego miękiszu gorącego pieczywa, w związku z temperaturowym prze­mieszczeniem wody, podwyższa się ok. 1,5-2,5% w porównaniu z wyj­ściową wilgotnością ciasta. Wilgotność środkowych warstw miękiszu wzrasta stosunkowo wolno i osiąga mniejszą wartość niż wilgotność warstw pośrednich. Pod koniec wypieku temperatura w środku miękiszu osiąga 94-97°C. Taka temperatura z reguły odpowiada zakończeniu procesów zmieniających ciasto w gotowe pieczywo i dlatego tempera­tura w środku miękiszu stanowi najbardziej obiektywny wskaźnik za­kończenia wypieku.

Tagi: kęs ciasta, proces cieplny, temperatura, wilgotność, wypiek