Wiedza o występowaniu w żywności niektórych niezbędnych do odżywiania substancji jak również ich substytutów, szeregu substancji „dodanych" i zanieczyszczeń pogłębiła dążenia do oceny produktów spożywczych nie tylko według ich wartości kalorycznej, lecz także pod kątem ich własności biologicznej. Jest to społeczne zadanie dla lekarzy, specjalistów chemii spożywczej i technologów, a także rolników i młynarzy.

W dziedzinie przerobu surowców do produkcji żywności możliwości podwyższenia wartości odżywczej gotowych produktów są ograniczone. Należy stosować wiec takie surowce i procesy do ich przetwarzania, które zwiększają przyswajalność substancji odżywczych i niektórych niezbędnych czynników odżywczych przez ich uwalnianie z mniej wykorzystywanych kompleksów lub inaktywację, np. inhibitorów trypsyny, antywitamin itp. oraz usuwać te, które mogą szkodzić. W większości przypadków chodzi o procesy magazynowania surowców w „warunkach normalnych" i o procesy termicznego ich przetwarzania w obecności wody. Woda dla biosfery ma wyjątkowe znaczenie. Jest środowiskiem, w którym przebiegają procesy życiowe roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Jest rozpuszczalnikiem umożliwiającym transport substancji niezbędnych do różnych miejsc organizmów żywych. Jest również rozpuszczalnikiem pozwalającym - dzięki ciśnieniu osmotycznemu - na transport jonów mineralnych do wnętrza struktury granulek mąki. Pozwala utrzymywać pożądany stan koloidalny białek i innych fizjologicznie ważnych związków makrocząsteczkowych. Jest, więc obecna we wszystkich surowcach i produktach spożywczych. Występuje w nich w postaci wolnej i związanej (wiązanie fizyczne - absorpcja wody przez skrobię i chemiczne.

Woda zawarta w najważniejszym dla piekarstwa surowcu - w zbożach (a więc pośrednio w mące), jak również obecna w postaci pary decydującej o wilgotności względnej środowiska - najważniejszy parametr magazynowania - jest czynnikiem wpływającym na jakość zdrowotną i decydującym o możliwościach ich „bezpiecznego" składowania. To właśnie w zbożach przechowywanych w nieodpowiednich warunkach wilgotności i temperatury rozmnażają się niektóre szczepy pleśni, np. Fusarium, Aspergillus i Penicillium wytwarzające mykotoksyny, reprezentowane głównie przez grupę aflatoksyn, które po przemiale pozostają w mące. Niektóre z nich charakteryzują się wyjątkowa toksycznością. Na przykład kilkudniowe kurczęta giną już przy dziennej dawce 1 g/1000 ton! Różni autorzy podają „bezpieczne" zawartości wody zawartej w ziarnie zbóż i uzależniony od niej czas ich przechowywania. Na przykład dla składowania pszenicy przez okres jednego roku podaje się wymaganą wilgotność od 13 - 14%, dla okresu pięciu lat - już tylko do 11%. Woda obok mąki stanowi najważniejszy pod względem ilościowym surowiec przemysłu piekarskiego. Zawartość wody w zależności od jakości mąki i rodzaju produktu końcowego, wynosi ok. 40:60% masy pieczywa. Znaczenie wody jako rozpuszczalnika dla takich składników mąki jak: cukry, kwasy, rozpuszczalne w wodzie białka, itp. jest wręcz nieocenione. Pod wpływem wody następuje pęcznienie skrobi oraz rozpuszczanie białek glutenowych mąki. Jest niezbędnym czynnikiem umożliwiającym proces fermentacji alkoholowej i mlekowo - octowej mąki. Umożliwia równomierne rozprowadzenie drożdży, soli i cukru w masie ciasta, a w przypadku dodania substancji emulgujących, dodatków strukturalnych, systemów funkcjonalnych, utleniaczy i enzymów, umożliwia reakcję ich poszczególnych składników w czasie tworzenia ciasta i jego wypieku. Od właściwości ciasta (a więc od jakości i ilości składników tworzących go), sposobu jego wytwarzania oraz przemian spowodowanych fermentacją zależy w dużym stopniu jakość pieczywa. Woda charakteryzuje się dużym przewodnictwem cieplnym, dlatego chcąc regulować temperaturę półproduktów (podmłód, rozczynów, kwasów, ciast) łatwiej jest ogrzewać lub chłodzić wodę niż inne surowce będące składnikami danego ciasta. Jednak temperatura wody nie może przekraczać 42°C. Przed przygotowaniem wody do produkcji zawsze należy sprawdzić temperaturę innych surowców głównie mąki. Poszczególne składniki ciasta łączą się dzięki wodzie dodanej w jednorodną masę podczas mieszenia. Procesom tym towarzyszy powolne przenikanie cząsteczek wody do składników mąki. Składniki te pęcznieją powiększając swą objętość tworzą ciasto o odpowiedniej elastyczności i sprężystości. Parametry te zależą m.in. od ilości i temperatury wody użytej do jego utworzenia i są od siebie zależne odwrotnie proporcjonalnie. Wzrost elastyczności powoduje obniżenie plastyczności i odwrotnie. Na zmianę elastyczności i plastyczności duży wpływ mają użyte surowce oraz temperatura ciasta. Wzrost temperatury powoduje uplastycznienie ciasta zaś obniżenie temperatury ciasta zmniejsza jego plastyczność. W dużym stopniu od ilości wody dodanej do określonej ilości mąki, jej dojrzałości, jakości białek w niej zawartych, skrobi oraz jej rodzimych enzymów zależy konsystencja otrzymanego ciast. W praktyce piekarskiej ilość ciasta otrzymana ze 100 kg mąki nazywa się wydajnością. Wydajność ciasta określa suma 100 kg mąki i ilości wody do niej dodanej. Ciasto wytworzone ze100 kg mąki i 50 l wody ma wydajność 150. Jednak nie zawsze zmniejszającej się wydajności ciasta towarzyszy zwiększenie się jego gęstości. Ciasto pszenne wytworzone z mąki dojrzałej zawierającej określoną ilości glutenu wchłania więcej wody niż ciasto wytworzone z mąki niedojrzałej zwierającej podobną ilości glutenu.

Podczas przerobu surowców i składowania produktów gotowych mogą z różnych powodów wystąpić istotne zmiany w ilości zawartej w nich wody. Podczas pieczenia chleba i pieczywa a następnie ich studzenia następuje obniżenie jej zawartości z tym, że maksymalne jej straty występują w przedziale temperatur 45 - 75°C. Straty te w czasie pieczenia są przeważnie wynikiem denaturacji i koagulacji białek (w obecności wody zachodzą szybko już w temperaturze do 100°C - stąd ukończenie procesów pieczenia zachodzi w temp. 98 - 99°C). Podczas pieczenia lub mrożenia i innych drastycznych procesów technologicznych białka rozpuszczalne - glutenowe - ulegają denaturacji - niszczenie wiązań wtórnych. Białko przechodzi w układ mniej uporządkowany i staje się bardziej dostępne dla enzymów trawiennych ( metionina, tryptofan, treonina są bardziej strawne w chlebie niż w pszenicy).

W czasie studzenia ubytki wody są wynikiem retrogradacji skrobi i ulatniania się jej wraz z innymi lotnymi produktami termicznego rozkładu. Znaczne straty wody wstępują również w nieodpowiednim procesie zamrażania i rozmrażania pieczywa zapieczonego i półpieczonego. Dlatego też pieczywo przeznaczone do mrożenia nie powinno posiadać temperatury niżej niż 64°C. Wówczas woda, która zostanie zamrożona będzie brała udział w tworzeniu prawidłowego miękiszu i skórki po dopieczeniu i wystudzeniu.

Rys. Chleb tostowy bez dodatku tłuszczu i 3% dodatkiem tłuszczu.
W nowoczesnych technologiach wytwarzanie ciasta stosuje się bardzo często emulgatory wchodzące w skład tzw. polepszaczy piekarskich,. Emulgatory typu anionowego (np. DATEM) w dawce 0,2 - 0,3% w stosunku do mąki potrafią zastąpić do 3% tłuszczu dodanego do ciasta, wywierając wpływ na gluten i skrobię w taki sam sposób jak w mechanizmie opisanym powyżej. Obecność tłuszczu w produktach gotowych podnosi ich wartość energetyczną ( 1g. tłuszczu dostarcza 9 kcal) i wartość odżywczą. Tłuszcze zwierzęce: smalec - 99,5% tłuszczu, łój - do 95% tłuszczu, masło - do 82,5% tłuszczu oraz roślinne: oleje - 100% tłuszczu (w temperaturze 15°C są płynne) i margaryny - o różnej (najczęściej 70 - 80%) zawartości tłuszczu (margaryny to tłuszcze, które w temp. 15°C mają konsystencje stałą z wyjątkiem specjalistycznych margaryn cukierniczych w płynie) są glicerydami tj. estrami glicerolu i kwasów tłuszczowych. Glicerydy różnią się składem jakościowym i ilościowym kwasów tłuszczowych. Najtańszym tłuszczem używanym w piekarstwie jest smalec, który przy współudziale polepszaczy emulgatorowych daje również pozytywne efekty organoleptyczne. Tłuszcze należą do produktów spożywczych łatwo psujących się. W czasie dłuższego składowania lub przechowywania w nieodpowiednich warunkach zachodzą w nich negatywne przemiany (utlenianie) określane mianem jełczenia.
Jaja to następny ważny surowiec w przemyśle piekarskim. Masa jednego jaja wynosi przeciętnie 40,7g,.w którym: żółtko stanowi 26-32%, białko 57-62%, skorupa 10-12% i błona około 3% całego jaja. Najbardziej wartościowa częścią jaja jest żółtko o kształcie kuli, zamieszczone w centralnej pozycji dzięki przyczepom białkowym zwanym chalazami. Barwa żółtka może być bardziej lub mnie pomarańczowa w zależności od rodzaju paszy i rasy kury. Żółtko składa się z kilku warstw ciemniejszych i jaśniejszych ułożonych na przemian. Warstwy ciemniejsze mają więcej tłuszczu. Żółtko ma konsystencje jądra w miarę starzenia się staje się ono rzadkie. W skład chemiczny jaja wchodzą białka, tłuszcze, składniki mineralne, składniki rozpuszczalne w wodzie, woda i witaminy. Dodatek jaj lub ich przetworów do produktów piekarskich wpływa nie tylko na cechy organoleptyczne wyrobów. Dzięki dodawanym jajom do ciast (lecytyna zawarta w jajach jest naturalnym emulgatorem amfoterycznym) możliwe stało się stosowanie stosunkowo dużej ilości tłuszczów w tradycyjnej produkcji cukierniczej. Należy jednak pamiętać, że stosunek użytych jaj do ilości tłuszczu (w kg) nie powinien przekraczać wartości 1,73. Nieodpowiedni stosunku jaj do tłuszczu w cieście doprowadza do wytwarzania tuneli w miękiszu gotowego wyrobu. Ma to szczególnie znaczenie w produkcji ciast cukierniczych ubijanych. Obecność lecytyny jaja kurzego lub emulgatorów dodanych pomaga w rozproszeniu powietrza i hamuje zbijanie się bąbelków w koagulaty podczas ubijania ciast przed pieczeniem. Dyspersja powietrza podczas ubijania - rozpad na mniejsze cząstki - w całej mieszaninie i zatrzymywanie bąbelków do czasu, aż skrobia spęcznieje i struktura ciasta utrwali się, warunkuje wyprodukowanie dobrego ciasta biszkoptowego lub biszkoptowo - tłuszczowego.