Zboża stanowią podstawę wyżywienia ludności na całym świecie. Są głównym źródłem węglowodanów, a także dostarczają białka roślinnego, witamin, składników mineralnych oraz błonnika pokarmowego. Zboża to grupa roślin uprawnych z rodziny traw, uprawianych dla jadalnych ziaren bogatych w skrobię, używanych do produkcji mąki, kasz, płatków, pasz dla zwierząt, jak również w piwowarstwie czy gorzelnictwie.

Od tysięcy lat są uprawiane i przetwarzane przez człowieka, a rozwój młynarstwa i piekarstwa miał istotny wpływ na rozwój cywilizacji.

Produkty zbożowe, w tym mąka, zajmują ważne miejsce w piramidzie zdrowego żywienia. Odpowiedni dobór rodzaju mąki pozwala na produkcje pieczywa o zróżnicowanej wartości odżywczej, dostosowanej do sposobu odżywiania.

1.2. Rodzaje zbóż wykorzystywanych w produkcji mąki

Do zbóż najczęściej uprawianych w Polsce zalicza się: pszenicę, żyto, jęczmień, owies, kukurydzę, pszenżyto, proso oraz grykę, a na świecie ryż. Do zbóż tzw. chlebowych wykorzystywanych przede wszystkim do produkcji różnego rodzaju gatunków pieczywa zalicza się pszenice i żyto. Pozostałe zboża określane są jako zboża niechlebowe, co nie oznacza, że nie wykorzystuje się ich do produkcji pieczywa, ale zwykle stosuje się je jako dodatek mający na celu podniesienie wartości odżywczej lub atrakcyjności sensorycznej.

Pszenica – pszenica zwyczajna (Triticum aestivum) jest podstawowym zbożem uprawianym w Polsce (prawie 100% zasiewów pszenicy), na świecie uprawia się również pszenicę twardą (Triticum durum) wykorzystywaną w produkcji mąki makaronowej – semoliny. W ostatnich latach popularność zyskują odmiany tzw. zbóż pierwotnych czyli pszenica orkisz, płaskurka i samopsza uprawiane głównie w gospodarstwach ekologicznych. Pszenica wykorzystywana jest najczęściej do produkcji mąki tzw. wyciągowej różnych typów, używanej w produkcji piekarskiej, w mniejszym stopniu produkuje się z niej kasze, płatki i otręby.

Żyto – żyto zwyczajne (Secale cereale) ma najmniejsze wymagania termiczne spośród innych zbóż i odznacza się największą mrozoodpornością, co sprawia, że może być uprawiane nawet w trudnych warunkach agrotechnicznych. Wykorzystywane jest głownie do produkcji mąk piekarskich różnych typów, ale stanowi również surowiec w przemyśle gorzelniczym i paszowym.

Jęczmień – należy do najstarszych zbóż uprawnych na świecie. Pełne ziarno znajduje zastosowanie jako podstawowy surowiec do produkcji piwa i kasz. Mąka jęczmienna może być stosowania do produkcji pieczywa jako zamiennik mąki pszennej, ponieważ ze względu na skład chemiczny (błonnik pokarmowy) może podnosić jego wartość odżywczą, a także organoleptyczną, jednak zmienia właściwości reologiczne ciasta, co należy uwzględniać w recepturach.

Owies – najczęściej wykorzystywane do produkcji płatków i otrąb o wysokiej wartości żywieniowej ze względu na zawartość β-glukanów i lignin. Błonnik owsiany może wiązać kwasy żółciowe, obniżać poziom cholesterolu i jest polecany w profilaktyce chorób miażdżycowych. Dodatek pełnoziarnistych mąk owsianych podnosi wartość żywieniową pieczywa oraz dodaje mu delikatnego orzechowego posmaku, może poprawiać teksturę ciasta, jednak niekorzystnie wpływa na objętość pieczywa.

Pszenżyto - mieszaniec zbóż wyhodowany na bazie żyta i pszenicy. Łączy w sobie cechy obydwu gatunków. Ma nieco mniejsze wymagania glebowe niż pszenica i jednocześnie dostarcza ziaren lepszej jakości niż żyto. Największym producentem pszenżyta na świecie jest Polska. Obecnie uprawiane są już odmiany konsumpcyjne, których ziarno zawiera białka glutenowe. Mąkę, także pełnoziarnistą, wykorzystuje się do wypieku chleba na drożdżach, więc bez zakwaszania, czego wymaga mąka żytnia.

Proso – zboże, z którego otrzymuje się bezglutenową mąkę jaglaną. Dodatek tej mąki może korzystnie wpływać na aromat pieczywa (orzechowy) i zwiększać jego wartość odżywczą.

Kukurydza – surowiec do produkcji mąki bezglutenowej, jak również kaszy, płatków (śniadaniowych i chrupek), skrobi, oleju, syropów (glukozowego, fruktozowego), słodzików, alkoholi (np. bourbon), a także jako ziarno (świeże, mrożone, konserwowane) czy kukurydza pękająca na popcorn.

Ryż – spożywany najczęściej w postaci gotowanego ziarna jako potrawa, w piekarstwie może być wykorzystywany jako surowiec do produkcji bezglutenowej mąki ryżowej oraz skrobi. Jej dodatek może korzystnie wpłwyać na strukturę i wilgotność pieczywa.

Gryka – tzw. pseudozboże (należy do rodziny rdestowatych), o miododajnym znaczeniu; wykorzystywana głównie do produkcji kasz, ale można otrzymywać z niej również bezglutenową mąkę gryczaną, która charakteryzuje się wyższa wartością odżywczą niż mąka pszenna oraz niskim indeksem glikemicznym. Jej dodatek do pieczywa w niewielkiej ilości może korzystnie wpływać na cechy organoleptyczne pieczywa pszennego. Wykorzystywana w mieszankach z mąką ryżową czy kukurydzianą, głównie do produkcji chleba bezglutenowego.

Zboża pierwotne orkisz, płaskurka, samopsza – mąki z tych zbóż mogą stanowić zamiennik części mąki pszennej w recepturze lub być stosowane jako surowiec podstawowy. W recepturach należy jednak uwzględnić różnice w składzie chemicznym i ich wpływ na cechy reologiczne ciasta.

Mąka orkiszowa w porównaniu do mąki uzyskiwanej z pszenicy zwyczajnej jest bogatsza w białko i błonnik, ma więcej nienasyconych kwasów tłuszczowych, fitosteroli i witamin. Jako zalety pieczywa orkiszowego wymienia się jego niższy indeks glikemiczny oraz dłuższą świeżość i orzechowy aromat.

Mąka z samopszy wysoko glutenowa i wysoko białkowa (nawet 505 białka więcej niż w pszenicy zwyczajnej) o korzystnym składzie aminokwasowym. Nadaje się do produkcji pieczywa razowego, najlepiej przy użyciu kwasu, ponieważ tworzy gluten bardziej lepki i mało rozciągliwy. Pieczywo z samopszy ma charakterystyczna żółtawą barwę spowodowaną zawartością karotenoidów oraz orzechowy aromat.

Mąka z płaskurki zawiera dużo białka i składników mineralnych (co może wpływać na ciemniejsza barwę wyrobów pełnoziarnistych). Zawiera więcej błonnika pokarmowego i β- glukanów niż mąka z pszenicy zwyczajnej, podczas wytwarzania ciasta chłonie większe ilości wody. Wyroby z niej otrzymywane charakteryzują się orzechowym zapachem i miodowym posmakiem.

Tabela 1. Rodzaje zbóż

Nazwa zboża	kłosy	ziarna
Pszenica zwyczajna
Żyto zwyczajne
Jęczmień
owies

Opracowanie własne na podstawie Jarosz Krystyna – Magazynowanie surowców piekarskich WSiP Warszawa 2016

1.3. Budowa ziarna zbożowego

Ziarno zbożowe (ziarniak) ma złożoną budowę, która ma istotny wpływ na jakość i właściwości mąki. Niezależnie od gatunku zboża w budowie ziarniaka występuje okrywa owocowo-nasienna, bielmo (w tym warstwa aleuronowa) i zarodek. Z punktu widzenia technologii najważniejszą częścią jest bielmo, z którego otrzymuje się mąkę.

Okrywa owocowo-nasienna

Najbardziej zewnętrzna część ziarna, stanowi 12–18% masy. Zawiera dużą ilość błonnika pokarmowego, witamin z grupy B oraz składników mineralnych. Składa się z wielu warstw połączonych ze sobą. W ziarnie pełni funkcję ochronną i zabezpiecza je przed działaniem niekorzystnych czynników zewnętrznych, ale jednocześnie jest przepuszczalna dla wody i powietrza. Z warstwy tej otrzymuje się otręby, które mają korzystne znaczenie dietetyczne, lecz pogarszają właściwości wypiekowe mąki.

Bielmo

To zasadnicza część ziarna (70–85%). Zbudowana głównie z substancji zapasowych: skrobi i białek. Bielmo składa się z dwóch warstw:

- warstwy aleuronowej (7-8%) – zbudowanej głównie z białek (nieglutenowych), tłuszczów, witamin i substancji mineralnych. Znajduje się bezpośrednio pod okrywą owocowo-nasienną. W praktyce warstwa aleuronowa najczęściej zaliczana jest do części otrębiastych ziarna.

- bielmo mączne (środkowe) – zbudowane głównie ze skrobi oraz białka, tłuszczu i substancji mineralnych. Udział tych składników zmienia się w tej warstwie w zależności od ich umiejscowienia – im bliżej środka bielma tym wyższa zawartość skrobi a mniejsza zawartość białka. Z bielma powstaje mąka jasna.

Zarodek

Stanowi 2–3% masy ziarna. Najważniejsza część ziarna z punktu widzenia fizjologicznego rośliny. Jest bogaty w tłuszcze, enzymy i witaminy. Ze względu na możliwość jełczenia tłuszczu zarodek jest w dużym stopniu usuwany podczas przemiału, lecz może stanowić dodatek do różnych produktów piekarskich. Jeżeli jest rozdrobniony w mące razowej, to w znacznym stopniu skraca jej trwałość, ponieważ szybko jełczeje, jednak podnosi jej wartość odżywczą.

Rysunek 1 Budowa ziarniaka zbożowego

Opracowanie własne na podstawie https://www.mlynkidozboza.pl/pl/z-miloscia-do-dobrego-wykonawstwa

1.4. Proces otrzymywania mąki

Mąka jest to produkt przemiału ziarna. Mąki otrzymywane z ziarna pszenicy i żyta w Polsce traktuje się jako podstawowe mąki chlebowe. Produkcja mąki jest złożonym, wieloetapowym procesem technologicznym, którego celem jest uzyskanie produktu o określonych parametrach jakościowych, zgodnych z normami oraz przeznaczeniem. Każdy etap ma istotny wpływ na jakość końcową mąki, jej typ, wartość odżywczą oraz właściwości technologiczne. Proces przemiału ziarna odbywa się w młynie i obejmuje kilka etapów.

Proces produkcji mąki rozpoczyna się od przyjęcia ziarna zbóż do młyna. Na tym etapie dokonuje się wstępnej oceny jakości surowca, która uwzględnia wilgotność ziarna, ilość zanieczyszczeń, ewentualną obecność szkodników, wyrównanie i dojrzałość ziarna. Po ocenie ziarno kierowane jest do magazynów lub silosów, gdzie jest magazynowane w odpowiednich warunkach. Celem magazynowania jest zachowanie jakości surowca do momentu jego przetworzenia. Kolejnym i jednym z najważniejszych etapów jest wstępne („czarne”) czyszczenie ziarna. Jego zadaniem jest usunięcie wszelkich zanieczyszczeń, które mogłyby negatywnie wpłynąć na jakość produktu oraz bezpieczeństwo procesu technologicznego. Podczas tego procesu usuwa się zanieczyszczania:

- mineralne (piasek, kamienie, grudki ziemi),

- organiczne (nasiona chwastów, resztki roślin),

- fizyczne (druty, opiłki),

- biologiczne (owady, fragmenty łusek).

Do usunięcia tych zanieczyszczeń wykorzystuje się separację sitową pneumatyczną, magnetyczną czy sortowanie grawitacyjne. Efektem tego etapu jest uzyskanie czystego, jednorodnego ziarna, gotowego do dalszej obróbki technologicznej.

Następny etap to kondycjonowanie ziarna, które polega na nawilżaniu lub suszeniu i leżakowaniu ziarna, aby uzyskać optymalną do przemiału wilgotność 15,5-17%.

Celem kondycjonowania jest uelastycznienie okrywy owocowo-nasiennej, ułatwienie oddzielenia bielma od otrąb, zmniejszenie strat mąki, poprawa wydajności przemiału.

Prawidłowe kondycjonowanie wpływa na lepszą jakość mąki i mniejsze jej uszkodzenie w trakcie mielenia.

Przemiał jest zasadniczym etapem produkcji mąki. Polega na stopniowym rozdrabnianiu ziarna w celu oddzielenia bielma od okrywy. Wyróżnia się dwa podstawowe typy przemiału – prosty i złożony. W przemiale prostym otrzymujemy mąkę razową, a w przemiale złożonym – mąki gatunkowe (wyciągowe).

Przemiał prosty polega na jednorazowym przejściu oczyszczonego ziarna przez urządzanie rozdrabniające – z produktu przemiału (mlewa) nic się nie usuwa, otrzymuje się mąkę pełnoziarnista (razową) zwykle o dość grubej granulacji. Przemiał taki można prowadzić wykorzystując w tym celu młyny żarnowe, walcowe lub udarowe.

Mąka gatunkowa otrzymywana jest w przemiale złożonym, który polega na wielokrotnym, stopniowym rozdrabnianiu ziarna i przesiewaniu mlewa. Jednorazowe przejście mlewa przez układ walce rozdrabniające – odsiewacze nazywa się pasażem przemiałowym. Rozdrabnianie wstępne z wykorzystaniem mlewników walcowych (łamaczy) o rowkowanej powierzchni ma na celu nieuzyskanie mąki, a połamanie ziarna w celu umożliwienia dalszego efektywnego przemiału. Na tym etapie otrzymuje się kaszki, grysy i otręby oraz niewielkie ilości mąki. Po każdym przejściu przez walce mlewo kierowanie jest na wielopoziomowe sita (odsiewacze płaskie) w celu rozdzielenia na wymienione frakcje. Każda frakcja jest dalej rozdrabniana przy wykorzystaniu mlewników walcowych (walce płaskie – wymielające), a następnie rozdzielana na frakcje różniące się wielkością cząstek, aż do momentu otrzymania mąk spełniających założone parametry. Podczas rozdrabniania pszenicy stosuje się łącznie ok. 16–24 pasaży przemiałowych, w tym 4-6 pasaży wstępnych (łamaczowych) i 10-18 pasaży wymiałowych (mącznych, kaszkowych). W przypadku żyta ze względu na inne właściwości ziarna (bielmo jest bardziej kleiste i elastyczne, trudniej oddziela się okrywę, produkuje się więcej mąk ciemnych) proces jest trochę krótszy. Łącznie ok. 10– 16 pasaży w tym 3-4 pasaże wstępne i 7-12 pasaży wymiałowych.

W mąkach pszennych zarodek często oddziela się by poprawić trwałość mąki, w mąkach żytnich zarodek częściej pozostaje w mące (szczególnie przy wyższych typach).

Po przemiale łączy się mąki uzyskane na różnych etapach w określonych proporcjach, aby uzyskać mąki o określonych typach i parametrach.

1.5. Skład chemiczny mąki

Skład chemiczny mąki zależy od odmiany zboża, z którego została otrzymana, warunków klimatycznych i nawożenia podczas uprawy, a także od tzw. wyciągu mąki podczas przemiału w młynie.

Wyciąg mąki jest to ilość mąki jaką uzyskuje się ze 100 kg ziarna. Wyrażany jest w procentach. Np. jeżeli ze 100 kg ziarna otrzymamy 98 kg mąki, to jest to mąka o wysokim wyciągu (98%), natomiast jeżeli ze 100 kg ziarna otrzymamy 48 kg mąki (48%), to jest to mąka o niskim wyciągu. Im mąka jest jaśniejsza tym mniej jej otrzymamy tzn. mniejszy jest jej wyciąg. Jest to parametr, który ma znaczenie dla określania wydajności procesu przemiału.

W produkcji piekarskiej klasyfikuje się mąkę na podstawie jej typu czyli ilości gramów popiołu otrzymanego ze 100 kg mąki. Mąka typ 500 w 100 kg zawiera 500 g popiołu (0,50%). Popiół jest to pozostałość po całkowitym spaleniu próbki mąki w temperaturze 900°C. Im wyższy wyciąg mąki – tym większa zawartość popiołu i ciemniejsza barwa mąki.

Na wartość technologiczną mąki wpływa także jej rozdrobnienie, czyli granulacja. Wyróżniamy mąkę ziarnistą – „ostrą” w dotyku (np. mąka pszenna krupczatka) i mąkę gładką – bez wyczuwalnej ziarnistości (np. mąka luksusowa).

Istotnym wskaźnikiem jakości mąki jest również tzw. siła mąki (W), która zależy od zawartości białka i informuje jak mąka będzie zachowywała się podczas procesu fermentacji. Również takie parametry jak P/L czyli stosunek elastyczności ciasta do jego rozciągliwości, czy FN – liczba opadania wskazująca na aktywność enzymatyczna to istotne parametry jej jakości. Z punktu widzenie profesjonalistów dopiero one charakteryzują rodzaj mąki i możliwość jej zastosowania do konkretnych rodzajów wypieku, jednak rzadko podawane są przez producentów na opakowaniach (można znaleźć je w karcie charakterystyki mąki).

Skład chemiczny maki jest podobny niezależnie od je pochodzenia

- węglowodany – 70–75%, głównie skrobia, ale również pentozany, celuloza i cukry proste,

- białka – 8–15%, w tym białka glutenowe,

- woda - 12-14 %,

- tłuszcze – 1–2,5%, głównie pochodzące z zarodka,

- składniki mineralne – wapń, fosfor, magnez, żelazo,

- witaminy – głównie z grupy B,

- enzymy – m.in. amylazy, proteazy,

Węglowodany – głównym węglowodanem jest skrobia, polisacharyd składający się z długich łańcuchów cząsteczek glukozy, która gromadzi się w bielmie i pełni głównie rolę energetyczną. W skład skrobi wchodzą dwa wielocukry: amyloza i amylopektyna. Różnią się one budową i właściwościami chemicznymi. Zarówno amyloza jak i amylopektyna zbudowane są z glukozy, jednak w cząsteczce amylozy cząsteczki glukozy połączone są w taki sposób, że tworzą łańcuch prosty, w cząsteczce amylopektyny – rozgałęziony. Ponadto mąka pszenna zawiera również cukry fermentujące takie jak glukoza czy maltoza, które są początkowym źródłem energii dla drożdży i bakterii kwasu mlekowego, zanim skrobia ulegnie scukrzeniu i zostanie rozłożona przez enzymy amylolityczne. Pentozany to węglowodany pęczniejące w wodzie, tworzące śluzy i charakteryzujące się dużą wodochłonnością, odpowiadają za lepkość i mazistość ciasta. Mąka żytnia zawiera ich większe ilości niż pszenna. Ilość błonnika pokarmowego powiązana jest z typem mąki – im więcej substancji wyciągowych (im wyższy typ maki) tym więcej błonnika wpływającego korzystnie na proces trawienia.

Białka zbożowe dzielą się na cztery zasadnicze grupy różniące się rozpuszczalnością:

- albuminy – rozpuszczalne w wodzie,

- globuliny – rozpuszczalne w roztworach soli,

- prolaminy – rozpuszczalne w alkoholach (50-70% etanol),

- gluteliny – rozpuszczalne w roztworach zasad i kwasów.

Prolaminy i gluteliny to ogólne nazwy odnoszące się do białek występujących ziarnach zbóż. Są to białka nierozpuszczalne w wodzie o znaczeniu technologicznym, ponieważ w połączeniu z woda podczas wyrabiania ciasta tworzą elastyczno-sprężystą strukturę nazywaną glutenem. W zależności od gatunku zbóż białka należące do tych grup to:

zboże	prolamina	glutelina
pszenica	gliadyna	glutenina
żyto	sekalina	sekalinina
jęczmień	hordeina	hordenina

Do zbóż glutenowych zaliczamy pszenicę (w tym orkisz, samopsze, płaskurkę), żyto jęczmień i pszenżyto. Do zbóż i pseudozbóż bezglutenowych ryż, kukurydzę, proso, sorgo, amarantus komosę ryżową (quinoa) grykę i owies.

Oba rodzaje białek glutenowych są nierozpuszczalne w wodzie i łączą się ze sobą przez kombinację różnych wiązań dzięki czemu tworzą trójwymiarową strukturę, która zatrzymuje granulki skrobi, wodę, tlen i dwutlenek węgla podczas procesu wyrabiania i fermentacji ciasta, nadając mu elastyczność i rozciągliwość. Im ciasto jest bardziej elastyczne (sprężyste), tym mniejsza jest jego zdolność do trwałego rozciągnięcia. Podczas obróbki termicznej (wypieku) struktura ta utrwala się utrzymując kształt pieczywa.

Tłuszcze znajdują się głównie w zarodku i w warstwie owocowo-nasiennej, dlatego ich większa ilość jest w mąkach pełnoziarnistych. Ze względu na niską zawartość nie mają większego znaczenia dla wartości energetycznej i odżywczej, ale odgrywają ważną rolę podczas przechowywania i dojrzewania mąki. Kwasy tłuszczowe, które powstają w wyniku rozkładu tłuszczu poprawiają jakość glutenu.

Witaminy również występują w niewielkich ilościach, jednak maja znaczenie z punktu widzenia żywieniowego. Pełnoziarniste produkty zbożowe są w diecie źródłem witamin z grupy B.

Ważnym składnikiem mąki występującym również w ilościach śladowych są enzymy. Pod ich wpływem następuje rozkład skrobi, białek i tłuszczów. Zarówno ich nadmierna jak i zbyt mała ilości w mące jest niekorzystna, ponieważ utrudnia przebieg procesów technologicznych.

2. Mąka pszenna

Mąka pszenna jest najpowszechniej stosowaną mąką w piekarstwie i cukiernictwie. Jej najważniejszą cechą jest obecność glutenu, który nadaje ciastu elastyczność, sprężystość i zdolność zatrzymywania gazów fermentacyjnych.

2.1. Klasyfikacja mąki pszennej

Klasyfikacja mąki pszennej w Polsce opiera się na zawartości popiołu. Najczęściej spotykane typy:

- typ 450 – mąka tortowa,

- typ 500 – krupczatka,

- typ 550 – luksusowa,

- typ 650 – bułkowa,

- typ 750 – chlebowa,

- typ 1050 – chlebowa,

- typ 1400 – sitkowa,

- typ 1850 – graham,

- typ 2000 – razowa, śruta chlebowa.

Wyższy typ oznacza większą zawartość otrąb, błonnika i składników mineralnych.

Podobne oznaczenia stosuje się również w innych krajach europejskich np. w Niemczech (type 405, type 550), we Włoszech (tipo00, tipo 0) czy we Francji (T45, T55).

zdjęcia własne

2.2. Jakość mąki pszennej

Jakość mąki pszennej jest jednym z kluczowych czynników decydujących o jakości wypieków. Oceniając jakość mąki bierze się pod uwagę:

- barwę – biała, kremowa, im wyższy typ maki tym ciemniejsza z widocznymi otrębami,

- zapach – swoisty, przyjemny, niedopuszczalne są inne zapachy,

- wilgotność – 15%.

Ocenia się również, zgodnie z normą parametry takie jak zawartość białka i glutenu, - liczba opadania, kwasowość, wodochłonność, które powinny być przekazane jako atest (karta charakterystyki) z każdą partia mąki, ponieważ na podstawie tych informacji można dostosować parametry procesu technologicznego.

2.3. Wartość wypiekowa mąki pszennej

Wartość wypiekowa określa przydatność mąki do produkcji wyrobów piekarskich. Jest to zespół wskaźników jakościowych, które określają jej przydatność do produkcji pieczywa, wskazując, jak dobrze mąka zatrzyma dwutlenek węgla powstający podczas fermentacji. Kluczowe parametry to zawartość białka, a zwłaszcza jakość i ilość glutenu (wpływająca na elastyczność ciasta) oraz aktywność enzymatyczna (wpływająca na właściwości pieczywa – rozkład skrobi) oraz wodochłonność, czyli zdolność do absorbowania wody przez ciasto, co ma wpływ na konsystencję. Parametry te oceniane są metodami laboratoryjnymi.

Mąka o wysokiej wartości wypiekowej, tzw. silna mąka, nadaje się do wypieku chleba, bułek, ciast drożdżowych, które wymagają dobrego wyrastania i elastycznej mocnej struktury i dużej objętości. Mąka o niższej wartości wypiekowej (słaba) często używana do ciast kruchych, biszkoptów, gdzie nie jest potrzebna duża siła glutenu, a lekkość ciasta

3. Mąka żytnia

Mąka żytnia różni się od pszennej mniejszą zawartością glutenu oraz większą ilością pentozanów. Z tego względu ciasto żytnie ma inną strukturę i wymaga stosowania kwasu podczas procesu fermentacji. Białka mąki żytniej nie tworzą siatki glutenowej takiej jak w przypadku mąki pszennej, maja zdolność do tworzenia lepkiego roztworu. Mąka żytnia stosowana jest najczęściej w produkcji pieczywa żytniego lub mieszanego.

3.1. Klasyfikacja mąki żytniej

Najczęściej spotykane typy mąki żytniej w Polsce

- typ 500 – mąka jasna,

- typ 720 – chlebowa,

- typ 1150 – sitkowa,

- typ 1400 – pytlowa,

- typ 2000 – razowa.

zdjęcia własne

3.2. Jakość mąki żytniej

Kryteria oceny jakości mąki żytniej:

- barwa – biało szara z widocznymi kawałkami otrąb dla mąk wyższych typów,

- zapach i smak – swoisty niedopuszczalne inne posmaki.

Ponadto takie parametry jak kwasowość, wilgotność, aktywność enzymów amylolitycznych (liczba opadania), zawartość popiołu, zdolność wiązania wody.

3.3. Wartość wypiekowa mąki żytniej

Wartość wypiekowa mąki żytniej zależy głównie od aktywności enzymów i jakości pentozanów. Dlatego jakość wypiekową mąki żytniej możemy określać poprzez jakość kompleksów enzymatyczno-białkowych i enzymatyczno-węglowodanowych. Białkowe substancje mąki żytniej mają zdolność do szybkiego i intensywnego pęcznienia. Węglowodany mąki żytniej to nie tylko skrobia, ale również tworzące śluzy pentozany. W mące żytniej aktywne enzymy (amylazy) powodują szybki rozkład skrobi, tak że nie ma ona właściwości wiążących wodę. Funkcję tą przejmują pentozany, które mogą zwiększyć swoją objętość nawet o 800%, tworząc jednak inną konsystencję ciasta. Ponadto większość białek mąki żytniej pęcznieje prawie nieograniczenie, ulega peptyzacji i przechodzi w lepki roztwór. W tej płynnej fazie są zawieszone ziarenka skrobiowe otoczone śluzami i białkami tworząc lepką i mazistą masę, a nie sprężystą strukturę glutenową jak w przypadku ciast pszennych.

4. Inne surowce stosowane w piekarstwie

4.1. Woda

Pod względem ilościowym woda, obok mąki, stanowi w produkcji piekarskiej

najważniejszy surowiec. Jej zawartość w pieczywie wynosi od 40 do 60%.

Znaczenie wody w produkcji pieczywa:

- jest rozpuszczalnikiem wszystkich rozpuszczalnych składników mąki,

- pod jej wpływem następuje pęcznienie skrobi oraz białek glutenowych mąki pszennej,

- w mące żytniej powoduje pęcznienie gum i śluzów, co nadaje ciastu odpowiednią

strukturę,

- służy do równomiernego rozprowadzenia składników ciasta.

Woda stosowana w piekarstwie powinna odpowiadać wymaganiom stawianym wodzie do picia. Nie może zawierać szkodliwych substancji ani drobnoustrojów chorobotwórczych. Istotną informacją dla technologa jest twardość wody - woda twarda wpływa na jakość ciasta, zwłaszcza pszennego zmniejszając elastyczność i rozciągliwość glutenu, w związku z czym ciasto uzyskane z dodatkiem takiej wody jest twarde, a pieczywo ma małą porowatość i objętość.

Dodatek twardej wody do mąki powoduje zmniejszenie kwasowości ciasta, co z kolei utrudnia początkową fazę fermentacji, ponieważ drożdże rozwijają się lepiej w środowisku kwaśnym. Z kolei zbyt miękka woda zawiera mało związków mineralnych, które są niezbędne do prawidłowego rozwoju drożdży.

4.2. Sól

Do produkcji pieczywa stosuje się sól kuchenną, która pod względem chemicznym jest prawie czystym chlorkiem sodu (NaCl). Sól nadaje produktom odpowiedni smak, poprawia jakość glutenu, a w konsekwencji – strukturę i właściwości fizyczne wyrobów, reguluje proces fermentacji (wpływa hamująco na rozwój drożdży).

4.3. Drożdże

W produkcji piekarskiej używa się drożdży prasowanych. Można stosować drożdże suszone, które najczęściej wymagają aktywacji przez rozprowadzenie w wodzie z dodatkiem cukru i inkubację w temperaturze około 25°C. Inną formą drożdży suchych są drożdże instant, które wsypuje się wprost do dzieży i miesza z mąką (nie wymagają wstępnej aktywacji).

Z punktu widzenia piekarstwa, najważniejszymi składnikami drożdży są enzymy, które decydują o ich aktywności podczas przygotowania ciasta. Najważniejszymi enzymami są kompleks enzymów wywołujących fermentację alkoholową oraz enzymy rozkładające cukry – sacharozę (inwertaza) i maltozę (maltaza), tłuszcze (lipazy) i białko (proteazy).

Enzymy te, wydzielane przez drożdże, rozkładają zawarte w cieście substancje złożone do prostszych. Podstawowym składnikiem odżywczym dla drożdży jest cukier, który w warunkach tlenowych ulega spalaniu do dwutlenku węgla i wody, natomiast w warunkach ograniczonego dostępu tlenu takich jak w cieście pod wpływem enzymów ulega fermentacji alkoholowej. Powstający w procesie fermentacji alkohol etylowy ulatnia się podczas pieczenia, natomiast napęczniały gluten zatrzymuje dwutlenek węgla; powstają pęcherzyki wypełnione gazem, spulchniające ciasto i nadające mu porowatą strukturę. Z kolei rozkład białek i tłuszczów polepsza właściwości fizyczne oraz smak i aromat wyrobów piekarskich.

Najważniejszą właściwością drożdży jest ich zdolność do fermentowania ciasta, czyli siła pędna. Jest to czas potrzebny do podniesienia ciasta na określoną wysokość w standardowych warunkach, tj. określona receptura na ciasto, temperatura, wymiary formy lub objętość wydzielonego dwutlenku węgla.

4.4. Cukier i środki słodzące

Do produkcji niektórych wyrobów piekarskich stosuje się środki słodzące. Należą do

nich cukier, miód naturalny lub sztuczny, syropy skrobiowe, syrop słodowy. Podnoszą one wartość kaloryczną wyrobów, przyspieszają proces fermentacji alkoholowej. Wpływają również na smak i aromat pieczywa w różny sposób, w zależności od tego który ze środków słodzących zastosowano.

4.5. Mleko i przetwory mleczne

W piekarstwie oprócz mleka zastosowanie znalazły przetwory mleczne takie jak: mleko w proszku, twaróg, śmietana i śmietanka, serwatka. Zastosowanie mleka i jego przetworów podnosi wartość odżywczą gotowych wyrobów oraz powoduje korzystne zmiany w ich smaku i zapachu.

4.6. Jaja i przetwory z jaj

Stosowanie jaj w produkcji piekarskiej wpływa dodatnio na cechy organoleptyczne wyrobów oraz wzbogaca ich wartość odżywczą. Ze względu na dużą pracochłonność przy wybijaniu jaj świeżych, uciążliwość przechowywania oraz niebezpieczeństwo zakażenia Salmonellą, często stosuje się przetwory z jaj: proszek jajowy i masy jajowe mrożone. Zaletami przetworów jajecznych są: stała jakość, oszczędność czasu (nie trzeba wybijać), dostępność we wszystkich rodzajach (przetwory z całych jaj, żółtek, białek), posiadanie gwarancji czystości mikrobiologicznych, łatwość użycia i magazynowania, duża trwałość.

4.7. Tłuszcze

Zastosowanie tłuszczu podnosi wartość odżywczą wyrobów piekarskich, wpływa na cechy takie jak: objętość i porowatość oraz sprawia, że pieczywo wolniej czerstwieje. Ponadto obecność tłuszczu poprawia stabilność ciasta podczas formowania, rozrostu i w pierwszym etapie wypiekania. Najczęściej stosowanymi tłuszczami są: masło, smalec, margaryna, oleje, tłuszcze specjalne.

Tłuszcze specjalne, tzw. tłuszcze piekarskie i cukiernicze – otrzymywane z mieszanin roślinnych i zwierzęcych, którym nadaje się odpowiednie właściwości funkcjonalne. Mają barwę od białej do kremowej i konsystencję od płynnej do stałej, zwykle produkowane bez dodatków smakowo – zapachowych.

4.8. Emulgatory

Emulgatory są to substancje, które ułatwiają tworzenie emulsji oraz zapewniają jej trwałość. Emulsja jest to mieszanina niemieszających się cieczy charakteryzująca się tym, że jedna ciecz jest rozproszona w drugiej w postaci bardzo drobnych kropelek np. woda i olej. W przemyśle piekarskim emulgatory wykorzystuje się do przygotowania emulsji tłuszczów z wodą, jako dodatek do tłuszczów piekarskich oraz jako tzw. polepszacze. Najczęściej stosowanym emulgatorem jest lecytyna, otrzymywana z oleju rzepakowego lub sojowego.

4.9. Polepszacze

Polepszacze są substancjami korzystnie wpływające na objętość, wygląd, strukturę i właściwości miękiszu oraz smak i zapach pieczywa, dzielą się na:

- substancje o charakterze utleniającym, które poprawiają właściwości pieczywa oraz przyspieszają dojrzewanie mąki; np. kwas askorbinowy (witamina C),

- preparaty enzymatyczne, najczęściej amylolityczne, wpływające na skrócenie czasu fermentacji; często stosuje się też mączkę słodową lub ekstrakty słodowe, które zwiększając zdolność fermentacyjną przyczyniają się do zwiększenia objętości pieczywa, ponadto nadają mu charakterystyczny aromat, powodują lepsze zbrązowienie skórki oraz hamują czerstwienie,

- substancje powierzchniowo czynne, np. lecytyna, która poprawia strukturę miękiszu pieczywa pszennego, podnosi wydajność oraz przedłuża świeżość wyrobów,

- substancje o kompleksowym działaniu, będące mieszaniną kilku składników, np. zwiększające objętość pieczywa, poprawiające strukturę i barwę miękiszu oraz przedłużające trwałość pieczywa.

5. Rodzaje pieczywa

5.1. Pieczywo pszenne

Pieczywo pszenne – produkowane z maki pszennej różnych typów. Ciasto spulchnia się przy wykorzystaniu drożdży piekarskich w procesie fermentacji alkoholowej. Ciasto pszenne produkuje się najczęściej metodą jednofazową lub dwufazową. Metoda jednofazowa, czyli bezpośrednia, polega na sporządzeniu ciasta ze wszystkich surowców przewiedzianych w recepturze. W metodzie dwufazowej najpierw sporządza się rozczyn (podmłodę) z całej ilości drożdży, części maki i wody poddaje rozrostowi i dopiero wtedy łączy się z pozostałymi surowcami przewidzianymi w recepturze. Uformowane kęsy ciasta wypieka się na blachach w formach lub bezpośrednio na trzonie.

Pieczywo pszenne zwykłe sporządza się z mąki pszennej, drożdży, soli i wody – pozostałe surowce stosuje się w ilości nie większej niż 3% ilości mąki. Do wyrobów wyborowych zaliczamy chleby pszenne, razowe, graham o różnych kształtach, bułki grahamki, poznańskie montowe, bagietki francuskie itp.

Pieczywo pszenne wyborowe sporządza się w mąki pszennej, wody i/lub mleka, drożdży i soli z dodatkiem cukru i tłuszczy w ilości nie przekraczającej 15% ilości mąki. Pieczywo wyborowe to m.in. rogale, obwarzanki, pieczywo tostowe, bułki delikatesowe itp.,

Pieczywo pszenne półcukiernicze sporządza się z mąki pszennej jasnej najczęściej typ 550 (luksusowa) - im niższy typ mąki tym delikatniejszy miękisz się otrzymuje. Dodatek tłuszczu i substancji słodzących łącznie wynosi powyżej 15%. Dodaje się również jaja, które korzystnie wpływają na strukturę i barwę miękiszu. Ze względu na dużą ilość tłuszczu, jaj i cukru, stosuje się większy dodatek drożdży (3-4,5%). Ponadto do ciasta można dodawać substancje smakowo-zapachowe, suszone owoce, zioła itp. Jednym z rodzajów ciasta półcukierniczego jest ciasto półfrancuskie, które zawiera dużą ilość tłuszczu, dzięki czemu wyroby są delikatne, kruche i pozostają dłużej świeże. Ciasta te można piec zarówno z nadzieniem słodkim jak i wytrawnym.

Pieczywo pszenne półcukiernicze to bułki i rogale maślane, drożdżówki o różnym kształcie i z różnymi nadzieniami, paluszki, brioszki, chałki, strucle itd.

5.2. Pieczywo żytnie

Pieczywo żytnie produkowane jest z mąki żytniej jasnej lub ciemnej. Podstawowe składniki ciasta to mąka żytnia, woda i sól. Ciasto żytnie spulchnia się za pomocą fermentacji mlekowej, chleb produkuje się na zakwasie metodami wielofazowymi. Niektóre rodzaje ciast żytnich zawierają również drożdże oraz surowce pomocnicze jak mleko, miód, cukier suszone owoce, zioła i nasiona.

Pieczywo żytnie produkowane metodą pięciofazową – zaczątek, przedkwas, półkwas, kwas i ciasto – sporządzane w pięciu etapach, w którym każda z faz różni się proporcjami mąki i wody oraz kwasowością i czasem fermentacji. Pierwsze 4 fazy sporządza się z mąki i wody i dopiero do ciasta dodaje się sól i pozostałe surowce przewidziane recepturą. Przed przerobieniem kwasu na ciasto pobiera się jego niewielką ilość, która stanowi zaczątek dla kolejnego cyklu produkcyjnego. Rozrost końcowy chleba żytniego prowadzi się w formach, koszyczkach lub na deskach w zależności od jego konsystencji. Specyficznym rodzajem chleba żytniego jest pumpernikiel produkowany z mąki razowej na drożdżach i kwasie z dodatkiem cukru, margaryny i syropu ziemniaczanego. Chleb jest produkowany podczas wielogodzinnej fermentacji a następnie wypiekany w zamykanych formach przez 12-16 godzin w temperaturze poniże 200°C.

5.3. Pieczywo mieszane

Pieczywo mieszane – produkuje się z maki pszennej i żytniej, Ciasto wytwarza się z dwóch różnych mąk, oddzielnie prowadzi się pszenne rozczyny i żytnie kwasy. I łączy się je dopiero przy sporządzaniu ciasta właściwego. W zależności od proporcji mąk rozróżnia się pieczywo pszenno-żytnie i żytnio-pszenne. Spulchnianie ciast odbywa się przez fermentację alkoholowa i mlekową, najpopularniejsze pieczywo tego rodzaju to chleb baltonowski, wiejski, zwykły itp. Fermentacje prowadzi się w koszyczkach, formach lub na deskach.

6. Zero waste w produkcji pieczywa

Produkcja pieczywa jest szczególnie wrażliwa na straty ze względu na krótką trwałość wyrobów, zmienność popytu oraz wysokie zużycie energii i wody. Zero waste oznacza ograniczenie strat surowców, półproduktów i wyrobów gotowych do minimum, a także ponowne wykorzystanie produktów ubocznych powstających w trakcie produkcji. Obejmuje cały łańcuch produkcji – od zakupu surowców aż po sprzedaż pieczywa. Polega na racjonalnym gospodarowaniu zasobami, zapobieganiu marnotrawstwu oraz świadomym planowaniu procesów technologicznych.

Wdrażanie zasad zero waste pozwala obniżyć koszty produkcji, poprawić rentowność piekarni, a także zwiększa odpowiedzialność środowiskową zakładu.

Zero waste w piekarni rozpoczyna się racjonalnym planowaniem zakupów, zgodnie z planem produkcji, unikaniem nadmiernych zapasów. Surowce należy magazynować w prawidłowych warunkach (np. mąka w suchych magazynach, drożdże świeże w chłodni itp.) Należy również przestrzegać zasad właściwej gospodarki magazynowej, takich jak FIFO (First In, First Out) - pierwsze przyjęte do magazynu surowce są pierwsze zużywane w odniesieniu do surowców z długą datą przydatności, a także FEFO (First Expired, First Out) - produkty z najwcześniejszą datą ważności są wydawane z magazynu jako pierwsze, niezależnie od daty ich przyjęcia dla produktów o krótkim terminie przydatności, co zapobiega ich przeterminowaniu.

W procesie technologicznym należy zwracać uwagę na przygotowanie składników np. dokładne naważanie, czy minimalizację rozsypywania mąki podczas przesiewania . Podczas wyrabiania ciasta dobór odpowiednich parametrów, które ograniczą wytworzenie niewłaściwego wyrobu, ograniczenie strat przy wyjmowaniu ciasta z dzieży, czy podczas formowania wyrobów. Kontrola parametrów fermentacji i wypieku, aby zachować jakość i nie produkować wyrobów nie nadających się do sprzedaży (np. przerośnięte ciasta niedofermentowane, przypalone pieczywo itp.) jest również jednym z aspektów niemarnowania surowców.

Należy również zastanowić się nad możliwością zagospodarowania niesprzedanego pieczywa np. do produkcji bułki tartej, grzanek, sucharków, czy też sprzedażą pieczywa z dnia poprzedniego w obniżonej cenie 9 z zachowaniem wszystkich obowiązujących przepisów) lub popularnymi ostatnio pakietami „last minute” (wyprzedaż pieczywa w ostatnich godzinach przed zamknięciem sklepu w atrakcyjnych promocyjnych zestawach).

7. Literatura

Jarosz Krystyna – Magazynowanie surowców piekarskich WSiP Warszawa 2016

Kośka Joanna Przygotowanie surowców do produkcji pieczywa Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007

https://zpe.gov.pl/ - dostęp 04.01.2026

https://www.wrp.pl/gatunki-pszenic-uprawianych-na-swiecie-i-w-polsce-i-ich-znaczenie-gospodarcze/ - dostęp 04.01.2026

Padula Gianluca – Zrozumieć mąkę, Łódź 2025

Giemza Ewa – Wytwarzanie ciasta oraz kształtowanie wyrobów piekarskich WSiP, Warszawa 2016

Ireks – Compendium of baking technology – Bamberg 2022