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제빵이론
1. 기본원리
① 측정 단위 : 제빵에서 손 작업시 사용되는 재료들은 부피보다는 무게 단위에 의해 계량한다.
※ 대량생산을 위한 기계 작업시에는 부피로 계량한다.
② 제과제빵에서 사용하는 베이커스 퍼센트(Baker's Percentages) : 밀가루의 양을 항상 100%로 기준한다. 왜냐하면 밀가루는 빵이나 과자를 만들 때 가장 많이 사용하는 주재료이기 때문이다.
베이커스 퍼센트를 사용하면 배합비 상에 표시되는 무게 단위가 무엇이든 배합비를 변경하여 사용하는데 아주 편리하다.
2. 빵의 기본재료
주재료인 밀가루, 물, 소금에 이스트(효모)를 사용하여 제품화한것이다.
※ 바게트는 위 4가지 재료만으로도 충분히 만들 수 있다.
3. 빵의 분류
1) 일반적 분류
① 식빵 : 보완식품 또는 주식빵
② 과자빵 : 설탕이나 유지를 많이 넣어 만든 빵 ☞ 팥빵, 스위트롤
③ 특수빵 : 재료나 굽는 방법 등이 특이한 빵 ☞ 찐빵, 튀김, 2번 구운 빵
④ 조리빵 : 각종 부식을 조합한 빵 ☞ 샌드위치, 피자
2) 팽창제 사용 유무에 따른 분류
① 발효빵
② 무발효빵
③ 속성빵 ☞ 화학팽창제 사용
3) 가열 형태에 따른 분류
① 오븐에 구운 빵
② 튀긴 빵
③ 찐빵
4) 틀 사용 유무에 따른 분류
① 틀 구이빵 : 틀이나 철판을 사용하여 구운 빵
② 하스브레드(하드브레드) : 틀이나 철판을 사용하지 않고 오븐에 직접 닿게 하여 구운 빵 ☞ 틀 없이 굽는 빵
4. 기본 제조공정
제빵법 결정 ⇨ 배합표 작성 ⇨ 재료 계량 ⇨ 전처리 ⇨ 믹싱 ⇨ 1차 발효 ⇨ 분할 ⇨ 둥글리기 ⇨ 중간 발효 ⇨ 성형(정형) ⇨ 팬닝 ⇨ 2차 발효 ⇨ 굽기 ⇨ 냉각(식히기) ⇨ 포장
1) 제빵법
① 스트레이트법(Straight Dough Method)
직접법이라고도 하며, 소규모 제과점에서 주로 사용한다.
모든 재료를 한꺼번에 믹서기에 넣고 믹싱하는 방법이다.
- 장점 : 제조 공정 단순, 노동력 감소, 발효손실 감소
- 단점 : 발효 내구성이 약함, 잘못된 공정의 수정이 불가능, 노화가 빠르다.
※ 이스트⇧ 발효 시간⇩ 발효 손실⇩ 제품 내 수분 함량⇧ 내구력⇩ 노화⇧
② 스폰지도우법(Sponge Dough Method)
※ 응용법 : 액체 발효법
반죽을 두번 행하는 방법으로 처음 반죽(밀가루, 물, 이스트, 이스트푸드)은 '스폰지'라 하고, 나중 반죽(스폰지+나머지 재료)은 '도우'라 한다.
- 스폰지 반죽 : 보통 24~26℃ (오차 범위 : 4~6℃)
- 본 반죽(도우 반죽) : 27℃
- 플로어 타임 : 10~40분, 반죽시 파괴된 글루텐층(쫄깃쫄깃한 느낌)을 다시 재결합시키는 시간. 반죽 시간이 길수록, 반죽 온도가 낮을수록 플로어 타임이 길어진다.
※ 이유 : 본 반죽을 끝냈을 때 처져있는 반죽을 팽팽하게 만들어 분할하기 쉽게 하기 위함.
- 장점 : 풍부한 발효향, 저장성 및 부피 개선, 잘못된 공정 수정 가능, 발효 내구력 증가, 이스트 절감
- 단점 : 발효 손실 증가와 시설, 노동력, 장소 등의 경비 증가
③ 액체 발효법
액종을 미리 만들어서 사용한다.
단일 제품의 대량 생산에 적합하며, 완충제로는 분유를 사용한다. ☞ 미국 ADMI
※ 액종의 완료점 판단 기준 ph4.5
액종의 종류
- 아드미법 : 완충제로 탈지 분유를 사용함.
- 브루법 : 완충제로 탄산칼슘을 사용함.
※ 액종 발효 : 30℃에서 2~3시간 발효
④ 연속식 제빵법(Continuous Dough Mixing System)
대규모 공장에서 기계를 이용하여 단일 품목을 대량으로 생산하기에 적절하다.
- 장점 : 설비 감소 및 공간 절약, 노동력 감소, 발효 손실 감소
- 단점 : 초기에 일시적으로 설비 투자비가 많이 든다.
⑤ 비상 반죽법(Emergency Dough Method)
※ 반죽을 빨리 하기 위해 반죽 온도를 27℃에서 30℃로 높인다.
비상 반죽시 필수 조치사항 6가지
배합표 전환
❶ 이스트 2배 증가
❷ 물 1% 감소
❸ 설탕 1% 감소
반죽시 전환
❹ 반죽 시간 20~25% 증가
❺ 반죽 온도 3℃ 증가 ☞ 30℃
❻ 발효 시간 감소
선택 조치사항
❶ 소금 1.75% 감소
❷ 분유 1% 감소
❸ 이스트푸드 증가
❹ 식초 0.25~0.75% 사용
- 장점 : 빨리 새로운 작업에 들어가고자 할 때, 갑작스런 주문에 대처하고자 할 때, 노동력과 임금 감소
- 단점 : 빵이 쉽게 노화하고, 부피가 고르지 않으며, 이스트 냄새를 풍긴다.
⑥ 재반죽법(Remixed Straight Dough Method)
모든 재료를 넣고 반죽을 하되, 물만 8% 남겨두었다가 발효 후에 나머지 물을 마저 넣고 반죽하는 방법이다.
⑦ 노타임 반죽법(No-Time Dough Method)
2차 발효의 유무와는 상관 없이 통상적인 발효 공정(1차 발효)이 없는 반죽법 ☞ 무발효 반죽법
※ 산화제 : 글루텐의 탄력성과 신장성을 높이고, 발효 시간을 단축한다. ☞ 브롬산칼륨(지효성 작용), 요오드칼륨(속효성 작용)
※ 환원제 : 반죽의 연화 작용을 하며, 반죽 시간을 25% 단축한다. ☞ L-시스테인, 프로테아제
- 장점 : 기계 내성이 좋고, 부드럽다. 속결이 고르고 치밀하다. 제조 시간 절약.
- 단점 : 발효 내성이 떨어지고, 맛과 향이 좋지 않다. 빵의 질이 불안정.
⑧ 찰리우드법(Chorleywood Dough Method)
영국 찰리우드 지방에서 유래.
대량 생산을 위해 기계를 이용한 초고속 반죽법
⑨ 냉동반죽법(Frozen Dough Method)
스트레이트법과 함께 가장 많이 쓰이는 방법이다.
1차 발효 또는 성형을 끝낸 반죽을 급냉(-40℃)한 뒤, 냉동저장(-18℃/노화가 정지되는 온도)하여 필요시 꺼내어 사용할 수 있는 반죽법.
- 장점 : 전체 제조 시간이 짧다. 소비자에게 신선한 빵을 제공할 수 있다. 휴일을 대비하여 미리 반죽을 저장하는 한편, 운송 및 배달이 쉽다.
- 단점 : 냉동 저장시 이스트 세포가 죽어 환원성 물질이 나와 반죽이 퍼진다. 가스 보유력이 떨어진다. ☞ 이스트 2배 사용, 노화방지제(SSL) 사용.
⑩ 오버나이트 스폰지법(Over Night Sponge Dough Method) ☞ 밤샘 발효
12~24시간 발효시킨 스폰지를 이용하는 방법
- 장점 : 신장성이 좋고 맛과 향이 좋다. 저장성이 높다.
- 단점 : 발효 손실이 크다.(3~5%)
2) 믹싱(반죽 온도 : 27℃)
반죽 형성 단계
밀단백질인 글리아딘(신장성)과 글루테닌(탄력성)에 물과 힘이 가해지면 글루텐이 생긴다.
① 1단계(픽업 단계 : Pick-up Stage) : 재료들이 대충 섞이는 단계
② 2단계(클린업 단계 : Clean-up Stage) : 밀가루와 물이 완전히 혼합된 상태. 글루텐이 조금씩 결합됨.
유지와 소금(후염법) 투입. ☞ 데니쉬페이스트리
※ 소금은 원래 1단계(픽업)에서 투입하는데, 후염법에서는 2단계에서 투입한다.
③ 3단계(발전 단계 : Development Stage) : 글루텐의 결합이 급속히 진행. 탄력성 최대, 믹서의 최대 에너지 요구 ☞ 프랑스빵
④ 4단계(최종 단계 : Final Stage) : 글루텐 100%로 신장성 최대 ☞ 대부분 빵류
⑤ 5단계(렛다운 단계 : Let Down Stage) : 글루텐이 결합함과 동시에 다른 한쪽에서는 끊기는 단계 ☞ 잉글리쉬머핀, 햄버거빵
⑥ 6단계(브레이크다운 단계 : Break Down Stage) : 글루텐이 더 이상 결합하지 못하고 끊기기만 하는 단계
반죽의 흡수율(반죽에 수분이 포함되어 있는 정도)에 영향을 미치는 요소
① 손상 전분 함량 : 4~8%일 때 가장 좋다.
② 소금 1% 증가시 1% 감소
③ 설탕 1% 증가시 1% 감소
④ 탈지분유 사용량 1% 증가시 1% 증가
⑤ 물의 종류 : 아경수 사용 ☞ 수도물 : 120~180ppm, ph5.75(약산성)
⑥ 반죽 온도 5℃ 증가함에 따라 3% 감소 ☞ 25℃ : 6%, 30℃ : 3%
반죽의 물리적 실험
① 아밀로그래프 : 온도 변화에 따라 점도에 미치는 밀가루의 알파아밀라아제의 효과를 측정. 밀가루의 호화 정도를 알 수 있음.
곡선 : 400~600BU
② 패리노그래프 : 믹서 내에서 일어나는 물리적 현상. 밀가루의 흡수율, 반죽 내구성.
곡선 : 500BU
③ 레오그래프 : 밀가루 흡수율 계산시 적당.
④ 익스텐소그래프 : 패리노그래프 보완, 반죽의 신장성 측정, 밀가루 개량제 효과 측정.
⑤ 믹사트론 : 반죽 상태를 전력으로 환산
3) 1차 발효(27℃, 75~80%) ☞ 습도가 높아야 빵이 촉촉하다.
발효 상태 확인 : 처음 부피의 3~4배 정도 부푼다. 손가락으로 눌렀을 때 자국이 남는다. 뒤집었을 때 그물 구조가 생긴다.
가스 빼기(펀치 : Punch) : 부피가 2.5~3.5배 부풀었을 때, 총 발효시간의 2/3 지점에서 한다. ☞ 총발효시간이 120분인 경우 : 80분 경과 후에 펀치, 총발효시간이 60분인 경우 : 40분 경과 후에 펀치
※ 이유 : 반죽 온도를 전체적으로 고르게 맞춰 발효 속도를 균일하게 하고, 탄산가스를 빼내어 과다한 축적에 따른 나쁜 영향력을 줄이며, 신선한 공기를 불어넣어 이스트의 활성에 자극을 주어 반죽의 산화숙성정도를 키우기 위함이다.
플로어타임 : 본 반죽을 끝냈을 때 약간 처져있는 반죽을 팽팽하게 만들어 분할하기 쉽도록 하기 위함이다.
4) 분할(15~20분 이내)
정의
1차 발효를 끝낸 반죽을 미리 정한 무게 만큼씩 나누는 것을 말한다. 분할하는 과정에도 발효가 진행되므로 가능한 빠른 시간에 분할해야 한다.
※ 기계 분할시 12~16회(분할기에 반죽이 달라붙지 않도록 윤활유로 파라핀 사용 ☞ 0.1% : 1,500ppm
분할 기준
- 기계 분할시 기준 : 부피(피스톤식)
- 손 분할시 기준 : 무게(계량)
5) 둥글리기(둥글리기 기계 : 라운더)
정의
분할한 반죽을 손이나 전용 기계로 뭉쳐 둥굴림으로서 반죽의 잘린 단면을 매끄럽게 마무리하고 가스를 균일하게 조절한다.
목적
① 분할된 반죽을 성형하기 적절한 상태로 만든다.
② 가스를 균일하게 분산하여 반죽의 기공을 고르게 조정하고 가스의 포집력을 좋게 한다.
③ 분할로 흐트러진 글루텐의 구조와 방향을 정돈시킨다.
④ 반죽의 절단면은 점착성을 지님으로 이것을 안으로 밀어넣고 표면에 막을 만들어 점착성을 적게 한다.
6) 중간 발효(벤치타임 27℃, 75%, 10~20분)
정의
둥글리기가 끝난 반죽을 정형하기 전에 잠시 발효시키는 것으로 벤치타임(Bench Time)이라고 한다.
목적
① 글루텐의 배열을 재정돈함과 동시에 약간의 가스를 발생시켜 다음 공정인 성형에서의 작업성을 좋게 한다.
② 분할, 둥글리기 공정에서 생긴 단단함을 완화시켜 탄력성과 신장성을 회복시킨다.
③ 성형시 끈적거림을 방지하기 위해 반죽 표면에 얇은 막을 형성해 준다.
7) 성형(정형)
정의
중간 발효를 거친 반죽을 목적에 맞게 일정한 모양으로 만드는 공정을 말한다.
정형 순서
① 밀기 : 중간 발효된 반죽을 밀대로 밀어 가스를 빼내고 크고 작은 기포를 균일하게 한다.
② 말기 : 얇게 민 반죽을 적당한 압력을 주면서 고르게 말거나 접는다.
③ 봉하기 : 2차 발효 과정이나 굽는 과정에서 터지지 않도록 단단히 봉한다.
8) 팬닝(철판 예열 온도 : 32℃ ☞ 이스트가 죽지 않는 온도)
정의
정형이 완료된 반죽을 팬에 채우거나 나열하는 공정으로 '팬 넣기'라고도 한다.
반죽의 이음매는 팬의 바닥 쪽에 닿도록 놓아, 2차 발효나 굽기 공정 중 이음매가 벌어지는 것을 막는다.
팬 기름 사용 조건(발연점이 높을 것, 쉽게 산패하는 지방이 없을 것)
- 발연점이 210℃ 이상되는 기름을 적정량 사용한다.
- 산패에 강한 것이 좋다.
- 반죽 무게의 0.1~0.2% 사용한다.
- 기름이 과다하면 밑 껍질이 두껍고 어둡다.
팬닝 방법
① 스트레이트 팬닝법 : 한 덩어리의 식빵 같이 반죽이 정형기에서 나오는 그대로 틀에 담는다.
② 교차 팬닝법 : 풀먼브레드 같이 뚜껑을 덮어 굽는 제품에는 반죽을 길게 늘려 'U'자, 'N'자, 'M'자형으로 넣는다.
③ 트위스트 팬닝법 : 반죽을 2~3개 꼬아서 틀에 넣는 방법이다.
④ 스파이럴 팬닝법 : 스파이럴 몰더와 연결되어 있어 정형한 반죽이 자동으로 틀에 들어가게 된다.
9) 2차 발효(35~40℃, 85~90%, 40분 이상, 완제품의 80% 발효)
정의
성형 과정을 거치는 동안 불완전한 상태의 반죽을 발효실에 넣고 숙성시켜, 좋은 외형과 식감의 제품을 얻기 위해 제품 부피의 70~80%까지 부풀리는 작업으로 발효의 최종 단계이다.
발효실 상대 습도
① 습도가 낮을 경우
가) 반죽 표면의 수분이 증발하여 표피가 말라 껍질이 생긴다.
나) 마른 껍질이 형성되어 굽기 중 팽창이 작으며 터지기 쉽다.
다) 껍질 색이 고르게 나지 않는다.
라) 제품의 윗면이 솟아 오른다.
② 습도가 높을 경우
가) 반점이나 줄무늬가 나타난다.
나) 반죽에 수분이 응축되어 질긴 껍질을 형성한다.
다) 껍질에 기포가 생긴다.
라) 거친 껍질이 형성된다.
마) 제품의 윗면이 납짝해 진다.
10) 굽기
※ 호화 : 쌀이 밥으로, 밀가루가 빵으로 익는 과정
갈변 반응 : 껍질의 갈색화 반응(140~160℃)
캐러멜화 반응 : 당류가 열을 받으면서 분해되어 캐러멜을 생성
멜라이드 반응 : 당류와 아미노산이 결합하여 멜라노이딘을 생성, 단백질 안의 아미노산이 갈색으로 변함.
오븐의 종류
① 형태에 따른 분류 : 데크오븐, 로터리오븐, 스파이럴오븐, 터널오븐 등
② 열 급원에 따른 분류 : 전기오븐, 가스오븐, 증기오븐, 증류오븐, 고주파오븐, 장작오븐, 석탄오븐 등
③ 가열 방법에 따른 분류 : 직접 가열식 오븐, 간접 가열식 오븐
11) 냉각
정의
갓 구워 낸 빵을 식혀 상온의 온도로 낮추는 것을 말한다.
냉각온도 : 35~40℃
수분 함유량 : 38%
무게 손실 : 2%
냉각 방법
① 자연 냉각 : 상온에서 냉각하는 것으로 소요 시간은 3~4시간이 걸린다.
② 터널식 냉각 : 공기 배출기를 이용한 냉각으로 소요 시간은 2~2.5시간이 걸린다. ☞ 공장식
③ 공기 조절식 냉각 : 온도 20~25℃, 습도 85%의 공기에 통과시켜 90분간 냉각하는 방법이다.
12) 포장
포장 온도 : 35~40℃
포장 재료가 갖춰야 할 조건
① 방수성이 있고, 통기성이 없을 것
② 단가가 낮고 포장에 의해 제품이 변형되지 않을 것
③ 용기와 포장지에 유해 물질이 없을 것
④ 포장했을 때 상품의 가치를 높일 수 있을 것
5. 빵의 노화와 부패
1) 노화 : 빵 속의 수분이 자리 이동한 것
- 노화의 최대 온도 : 0~5℃에서 가장 빠르다.
- 노화의 큰 원인 : 전분의 퇴화
- 노화의 정지 온도와 방지책 : -18℃ 이하 저장, 또는 21~35℃로 유지. 모노디글리세리드 계통의 유화제(물과 기름이 잘 섞이게 하는 재료) 사용. 질 좋은 재료 사용 및 제조 공정을 정확히 지킬 것.
2) 부패 : 식품이 미생물의 작용에 의해 형태, 색, 경도, 맛 등 본래의 성질을 잃고 악취를 발생하거나 단백질 성분이 부패 세균에 의해 분해되어 불쾌한 냄새와 맛을 내고 유해 물질을 생성한다. ☞ 단백질이 미생물에 의해 변화된 것. ☞ 먹을 수 없다.
3) 변패 : 단백질 이외의 당질, 지질이 미생물 등의 작용에 의해 분해되어 변화되는 현상으로 신맛을 생성하거나 냄새를 생성하고 부패의 경우보다 유해물질의 생성이 비교적 적다.
4) 산패 : 지방이 공기 중의 산소, 광선, 효소 등의 작용에 의해 풍미의 변화, 변색, 점질화를 일으키는 것으로 특히 지방의 자동 산화에 의해서 생성된 과산화물이 저급 지방산이나 알데히드로 분해되어 불쾌한 자극취를 풍기는 현상을 말한다.
5) 발효 : 미생물이 무산소 상태에서 탄수화물을 분해하는 과정을 발효라 한다. ☞ 먹을 수 있다.
6. 제품별 제빵법
1) 건포도 식빵
- 건포도 저장 방법 : 7℃이하의 온도, 상대 습도 50%인 곳에 보관. 고온다습한 곳에 저장하면 저장 중에 당결정이 석출된다.
- 건포도 사용량 : 밀가루 무게의 50%
- 건포도의 전처리 : 건포도 양의 12% 분량에 해당하는 27℃의 물에 4시간 담궈 둔다. 건포도를 전처리하면 식감이 부드러워지고 향이 좋아진다.
- 건포도 넣는 시기 : 최종 단계
그 전에 넣을 경우
① 건포도가 조각 나서 반죽이 얼룩진다.
② 반죽이 거칠어져 성형하기 어렵다.
③ 이스트의 활력이 떨어진다.
④ 빵의 껍질 색이 어두워진다.
주의점
① 당 함량이 높음으로 껍질 색이 진하게 빨리 난다.
② 건포도를 넣은 반죽을 밀어 펼 때에는 조금 느슨하게 작업하여 건포도의 모양이 상하지 않도록 주의한다.
2) 데니시페이스트리
가소성(10~30℃)이 뛰어난 롤인용 유지 사용(예전엔 각 버터를 사용했다), 반죽 덜 침, 냉장 휴지, 2차 발효 온도는 32~35℃, 습도는 70~75%로 낮게 잡는다. 다른 제품보다 높은 온도에서 굽는다. ☞ 밀가루:유지:물=100:50:50
※ 데니시페이스트리 : 이스트 50 : 유지 50
3절1회(3겹), 3절2회(9겹), 3절3회(27겹)
※ 제과에서는 '퍼프'의 경우 유지 100%
3절3회(27겹), 3절4회(81겹)
3) 프랑스빵
하스브레드.
발전 단계까지, 2차 발효 습도 75%, 스팀 3회 주입(증기를 오랫동안 주입하면 껍질이 질겨져 칼집이 벌어지지 않음으로 주의할 것.)
4) 하드롤
껍질이 딱딱한 롤빵으로 프랑스빵처럼 하스브레드에 속하지만 그 보다는 작다.
5) 호밀빵
밀가루에 호밀 가루를 배합해 만든 빵으로 밀가루만으로 만든 흰빵과 비교하여 흑빵이라고도 한다. 정통 독일식 호밀빵은 밀가루에 최고 90%까지 호밀 가루를 섞어 만든다.
주의점
호밀에 펙틴 함량이 많아 자칫 반죽이 끈적이게 됨으로 밀가루와 섞어서 사용하며, 펙틴 함량이 높아 흡수율이 좋아짐으로 반죽을 되직하게 해야 한다.
6) 잉글리쉬머핀
머핀이란 이스트 또는 베이킹파우더로 부풀린 부드러운 반죽을 구워 만든 빵을 가리킨다. 이스트로 부풀린 것을 영국식인 잉글리쉬머핀이라 하고, 화학팽창제인 베이킹파우더로 부풀린 것을 미국식머핀이라 한다. 머핀 전용틀이 있음으로 렛다운 단계까지 믹싱한다.
7) 피자
오레가노, 모짜렐라치즈
7. 품질 평가
1) 관능적 평가법
① 외부적 특성 : 부피, 껍질 색, 껍질 특성, 외형의 균열, 굽기 상태, 터짐성
② 내부적 특성 : 기공, 조직, 속 색상, 향
③ 식감 : 냄새, 맛, 입 안에서의 감촉
2) 객관적 평가법
① 빵의 경도 측정(Baker's Compressimeter, Texturometer, Instron Universial)
② 시험 장치
③ 레오메타 등
8. 어린 반죽과 거친 반죽
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