автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему: Разработка технологии мучных изделий с использованием взорванных зерен, овощных и фруктовых порошков
Автореферат диссертации по теме "Разработка технологии мучных изделий с использованием взорванных зерен, овощных и фруктовых порошков"
На правах рукописи
ПУЧКОВА ВАЛЕНТИНА ФЕДОРОВНА
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЗОРВАННЫХ ЗЕРЕН, ОВОЩНЫХ И ФРУКТОВЫХ ПОРОШКОВ
Специальности: 05.18.15 - Товароведение пищевых продуктов и
технология продуктов общественного питания
05.18.07 - Биотехнология пищевых продуктов по отраслям (хлебопекарная)
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Работа выполнена в Институте технологии продуктов питания Московского государственного университета сервиса, Смоленском гуманитарном университете
доктор технических наук, профессор Иванннкова Евгения Ивановна
доктор технических наук, профессор Васюкова Анна Тимофеевна
доктор технических наук, профессор Сапронова Людмила Алексеевна
кандидат технических наук, доцент Троицкая Елена Яковлевна
Федеральное унитарное предприятие "Комбинат питания №3" Управления делами Президента Российской Федерации
2003 г. в Ц часов на заседании
диссертационного совета Д 212.150.03 Московского государственного университета сервиса по адресу: 141221, Московская обл., Пушкинский район, п. Черкизово, ул. Главная, 99, ауд. 3ПО, (3 корпус).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУС.
Отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять Ученому секретарю совета по вышеуказанному адресу.
Автореферат разослан « __».
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Хлебобулочные изделия занимают одно из ведущих мест в питании населения нашей страны. Расширение ассортимента этой новой конкурентоспособной продукции в современных условиях является важной народнохозяйственной задачей. Наиболее эффективно эту задачу можно решить за счет использования высококачественных современных технологий, рекомендуемых к применению в предприятиях общественного питания или пищевой промышленности, позволяющих получить продукт высокого качества при низких затратах на его производство.
Применительно к выпуску хлебобулочных изделий это означает использование интенсивных технологий, расширение ассортимента, повышение качества, снижение стоимости продукции за счет сокращения длительных стадий приготовления теста.
Для изделий из дрожжевого теста наиболее значимым этапом приготовления теста является брожение. Именно сокращение периода созревания теста является резервом интенсификации приготовления продукции. Одним из путей этого направления является активация дрожжей на стадии приготовления опары.
Имеющиеся в настоящее время методы активации основаны на использовании химических и физических факторов.
Физические методы широко используются довольно эффективно в пищевой промышленности как для получения майонезов, эмульсий в хлебопечении, так и для механодеструкции различных пищевых сред. К химическим относятся такие, в которых предусмотрено введение в среду активации веществ, влияющих на активность ферментных систем дрожжей (использование отходов переработки сельскохозяйственного сырья, овощных соков, фруктовых пюре, солода и т. д.). Наиболее весомый вклад в направлении активации процесса брожения опары венесли такие ученые, как С. Я. Корячкина, П. И Никуленкова, И. А. Попадич, С. Е. Траубенберг, А. И. Черевко, П. Я. Мазур, Е.В. Милорадова, JI. Н. Пащенко, W. Chamberlan, Т. Collins, L. Breyear и др.
Многие из разработанных способов активации дрожжей являются комбинированными, в них предусмотрено одновременное воздействие на клетку физических и химических факторов.
Использование химических методов активации дрожжей позволяет осуществить процесс кратковременно.
Однако, следует отметить, что до настоящего времени не использованы взорванные зерна зерновых культур совместно с овощными или фруктовыми порошкообразными наполнителями в рецептурах дрожжевого теста при приготовлении опары.
В связи с этим, использование наполнителей в рецептурах хлебобулочных изделий имеющих высокое содержание ферментов и разработка ускоренных технологий мучных изделий на его основе, является актуальной.
Диссертационная работа выполнена в рамках научных разработок по государственной бюджетной тематике Московского государственного университета сервиса, договорами о творческом сотрудничестве с Смоленским гуманитарном университете по выполнению научно-исследовательской работы по теме «Интенсификация технологических процессов производства диетических хлебобулочных изделий», Национальным аграрным университетом Украины - по темам «Производство мучных кондитерских изделий повышенной биологической ценности» и «Использование новых видов нетрадиционного сырья в производстве кондитерских и хлебобулочных изделий».
Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка научных и практических основ совершенствования технологии мучных изделий на основе использования продуктов с высоким содержанием биологически активных веществ и ферментов для активации дрожжей.
. Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд взаимосвязанных задач, а именно:
теоретически обосновать перспективность интенсификации процесса производства мучных изделий из дрожжевого теста за счет использования пищевых добавок с высоким содержанием биологически активных веществ и ферментов для активации дрожжей;
- установить оптимальное содержание муки в среде активации и оптимизировать параметры процесса обработки водно-мучной суспензии дрожжей с добавками;
- разработать способ активации дрожжей с добавками биологически активных веществ и порошкообразных растительных продуктов;
- изучить влияние компонентов рецептуры на способ брожения опары;
- исследовать влияние активированной водно-порошкообразной суспензии дрожжей на процессы приготовления теста;
- разработать ускоренную технологию производства мучных изделий с использованием биологически активных веществ и растительных порошков с целью активизации дрожжей;
-установить возможность уменьшения в рецептуре мучных изделий хлебопекарных дрожжей;
-провести апробацию новых технологий в производственных условиях; -разработать нормативную документацию на новые виды мучных изделий и определить экономическую эффективность от их практической реализации.
Объект исследования - технология производства мучных диетических изделий с биологически активными веществами и растительными порошками.
Предметом исследования является активация водно-мучной суспензии дрожжей ферментами добавок и обогащение биологически активными веществами.
Методы исследования основываются на использовании математического аппарата планирования эксперимента, физического моделирования исследуемых процессов. Эксперименты выполнялись физико-химическими методами. Микробиологические и биохимические показатели сырья, готовых изделий определяли по стандартным методикам.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- результаты научного обоснования технологии производства изделий из дрожжевого теста, полученного из пшеничной муки с использованием добавок взорванных зерен, овощных и фруктовых порошков;
- технологии изделий из дрожжевого теста с внесением добавок биологически активных веществ и порошков растительных продуктов;
- результаты производственных испытаний технологии получения изделий из дрожжевого теста с добавками биологически активных веществ и овощных и фруктовых порошков.
Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:
- научно обоснован способ активации дрожжей при производстве опары в процессе приготовления дрожжевого теста;
- доказана возможность использования взорванных зерен зерновых культур в совокупности с овощными или фруктовыми порошками для активации дрожжей различных товарных форм в составе водной и водно-мучной суспензии;
- получены зависимости влияния параметров обработки: продолжительности, температуры среды активации, соотношения муки и дрожжей, муки, добавок и воды, на подъемную силу и осмочувствительность дрожжей и сохранение эффекта активации в течение 1 часа;
- установлен механизм комплексного действия активации (количества добавок, интенсивности перемешивания, температуры среды) на физиолога-
биохимические свойства дрожжей, поверхностное натяжение воды, белково-протеиназный и углеводно-амилазный комплексы муки;
- получены данные об изменении показателей степени созревания теста на активированной водно-мучной суспензии дрожжей от продолжительности его брожения, которые свидетельствуют о возможности сокращения этого процесса на 30. 33 %, или снижения расхода дрожжей на 27. 30 % при ведении процесса непрерывно.
Новизна технического решения подтверждена заявками - декларационными патентами Украины на изобретение «Способ активации производства дрожжевого теста» и «Способ производства хлеба «Лесогорский».
Практическая значимость и реализация результатов исследований.
На основании результатов реализации научной концепции, проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработан способ активации производства дрожжевого теста и ускоренная технология мучных изделий.
Разработана и утверждена нормативная документация на мучные изделия (технологические карты на пирог «Воздушный», булочку «Розовая», ТУ 00957459.004-2003 на хлеб «Лесогорский»).
Выпущены опытно-промышленные партии пирога «Воздушного», булочки «Розовая», хлеба «Лесогорского».
Реализация новых технологий предлагаемым способом была проведена в хлебобулочном и кондитерском цехе "Бест продукт" г. Киева, в пекарне ДКХП №1, в кондитерских цехах предприятий общественного питания г. Смоленска, предприятии общественного питания Смоленского гуманитарного университета. От внедрения новых технологий в производство получен экономический эффект, который на 1 тыс. т продукции в год для разработанных изделий составляет 902893,2 руб. (по данным на март 2003 г.).
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на:
- научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Смоленского гуманитарного университета, Московского государственного университета сервиса, Института технологии продуктов питания МГУС (2001. 2003 г.г.);
- на международных научно-технологических конференциях «Химия природных соединений», направление «Товароведение, технология и биотехнология пищевых продуктов» (г. Москва, 2001-2003 гг.);
- 2-й международной научно-практической конференции «Качество, безопасность и экология пищевых продуктов и производств. Прогресс в агроиндустрии» (г. Ялта, 2001 г.); международной научно-практической конференции «Хлебопродукты - 2002» (г. Одесса, 2002 г.);
- научной конференции профессорско-преподавательского состава Национального аграрного университета (г. Киев, 2003 г.);
- научно-практической конференции Московского государственного университета пищевых производств (г. Москва, 2001-2003 гг.).
Личный вклад соискателя в ходе выполнения диссертационной работы заключается в планировании эксперимента, проведении научных экспериментальных работ, анализе и теоретическом обосновании результатов, публикации полученных данных, разработке нормативной документации и апробации полученных результатов.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, поданы заявки на 2 декларационных патента Украины на изобретения.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, списка использованной литературы, 6 приложений. Материалы диссертации изложены на страницах печатного текста, содержат 31 рисунок и 35 таблиц. Список использованной литературы включает 301 наименований, в том числе 31 иностранных.
Во вступлении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель и задачи исследований, показана научная новизна и практическая значимость.
В разделе 1. "Современное состояние и перспективы совершенствования технологии продукции из дрожжевого теста в предприятиях общественного питания" всесторонне рассмотрены вопросы ресурсосбережения, совершенствования ассортимента продукции, улучшения рецептур и технологий, использования нетрадиционного сырья, придания пищи профилактической направленности и ряда защитных свойств, возрождения и укрепления традиций в питании населения. Проведен анализ материалов научно -технической и патентной литературы по физическим и химическим способам активации брожения дрожжевого теста.
Обобщены вопросы, связанные с современными теориями формирования теста, проведен анализ работ по технологии приготовления теста с интенсивным
замесом и сокращением продолжительности брожения перед разделкой, повышению пищевой ценности муки и хлебобулочных изделий.
Изучен вопрос эффективности использования использования биологических добавок, овощных порошков и паст в хлебопекарной промышленности. На основе анализа опубликованных данных, сделаны выводы о целесообразности использования взорванных зерен зерновых культур совместно с овощными порошками и пастообразными наполнителями в рецептурах дрожжевого теста при приготовлении опары , определены оптимальные технологические параметры и массовые доли пшеничной муки и добавок.
В разделе 2. «Материалы, объекты и методы исследований» приведены характеристики сырья и методы исследований. Основными объектами при выполнении исследований были: водные растворы крахмала; водно-дрожжевая суспензия; водно-мучная суспензия дрожжей; лабораторные образцы дрожжевого теста, приготовленные по рецептуре пробной лабораторной выпечки; образцы выпеченных изделий из дрожжевого теста с взорванными зернами зерновых культур, овощными порошками и пастами.
В данной работе использовали сухие овощные и мелкодисперсные порошки и пасты криогенного измельчения, изготовленные в научно-исследовательской лаборатории Московского Государственного университета сервиса, Харьковского государственного университета питания и торговли. Взорванные зерна зерновых культур "Крекис" изготовляли на лабораторной установке (рис. 1).
0 20 60 100 140 180220 260 300 [•
]_п Рис. 1. Лабораторная установка для
производства взорванных зерен зерновых культур:
1 - верхняя крышка рабочего органа с нагреваемым элементом;
2 - емкость рабочего органа с
нагреваемым 3 — шарни
3 - шарниры для закрывания рабочего органа и создания
4 - зерно; 5 — датчик времени; 6 - датчик температуры; 7 - корпус лабораторной установки.
Готовый «Крекис» (рисовый, гречневый, тритикалевый, сорговый) состоит из 50% пшеничной крупы и 50% - добавка крупы, соответствующей названию продукта.
Проведение экспериментальных работ осуществляли общепринятыми и стандартными методами, которые используются для изучения свойств муки и хлебобулочных изделий. Теоретические и экспериментальные исследования проводились в соответствии со структурно-логической схемой (рис. 2).
Рис.2. Структурно-логическая схема проведения исследований
В разделе 3. "Изменение свойств компонентов среды при активации дрожжевого теста" обоснованы условия, при которых выполнимы оптимальные параметры технологического процесса производства дрожжевого теста.
Учитывая, что в предложенном нами способе активации дрожжи находятся в составе водно-мучной суспензии с введением дробленых взорванных зерен («Крекиса»),
Обработка смеси, проводимая во взбивальной машине МВ-35, приводит к воздействию на систему длительного перевешивания, повышенной температуры, что сказывается на последующих процессах замеса и созревания теста и качестве хлеба. Комплексное воздействие различных факторов среды на дрожжевые клетки при их активации предложенным способом стимулирует активность ферментов, усиливает микровязкость цитоплазматических мембран, изменяет размеры конгломератов суспендированных в воде дрожжевых клеток.
Изучение механизма влияния обработки дрожжей во взбивальной машине проводили на модельной системе, а именно: суспензии в воде прессованных дрожжей без муки, взятых в соотношении 1:15. Эту систему обрабатывали перемешиванием во взбивальной машине при т=20 мин, 1
35°С. Контролем служили исходные дрожжи, подвергнутые брожению без перемешивания.
В результате механического воздействия число почкующихся клеток (рис. 3) уменьшилось за счет отделения дочерних клеток от материнских. Однако, число мертвых клеток, которое практически осталось на прежнем уровне, указывает на достаточно высокую их жизнеспособность.
Данные приведенных фотографий показывают, что в результате обработки в МВ-35 происходит дезагрегация конгломератов прессованных дрожжей, приводящая к увеличению поверхности контакта клеток со средой. Это в свою очередь будет способствовать ускорению обменных процессов дрожжевых клеток в условиях приготовления теста.
Наряду с оценкой состояния популяции в целом, исследовали влияние обработки в МВ-35 на физиологию роста клеток дрожжей (табл. 1).
Влияние обработки дрожжей в МВ-35 на их физиологию роста
Продолжительность лаг-фазы, Ч(±0,3) Константа скорости размножения, Ч'1* 103 (±0,2) Время генерации, ч (±0,03) Прирост клеток, млн кл/мл, (±0,2)
Контроль 2,1 6,2 0,21 20,2
Опыт 1,1 15,3 0,055 40,1
Рис.3. Влияние обработки дрожжей в МВ-35 на состояние конгломератов прессованных дрожжей
В процессе эксперимента дрожжи засевали из расчета 1 млн клеток на 1 мл пивного сусла. Наблюдали рост, т.е. увеличение числа клеток при высеве дрожжей в среду неохмеленного пивного сусла 11% концентрации при температуре 32°С.
Установлено, что продолжительность лаг - фазы в опытном образце составляет 55 мин против 2 часов в контроле, что является следствием лучшей
приспосабливаемости клеток к условиям среды культивирования после обработки.
Достижение стационарной фазы роста дрожжей, обработанных в МВ-35, происходит на 1 ч быстрее по сравнению с контролем. В опытном образце константа скорости размножения в стадии логарифмического роста выше контроля в 2,5 раза. Время одного цикла деления клетки сокращается на 0,15 ч. Общий урожай клеток в опыте выше контроля в 1,8 раз.
Учитывая, что при обработке в МВ-35 имеет место комплексное воздействие факторов, в том числе перемешивания и создания однородной среды, считали необходимым исследовать их влияние на показатели качества дрожжей. Установлено, что под действием перемешивания подъемная сила дрожжей выше на 20%, осмочувствительность - 17% по сравнению с дрожжами, где из среды удалены частицы (табл.2).
Влияние перемешивания среды обработки в МВ-35 при активации
дрожжей на их качество
Способ обработки Показатели качества
Перемешивание в МВ-35 52±1 11±1
Без перемешивания (контроль) 58±1 13±1
Данные результаты подтверждают правильность выдвинутого нами предположения о решающей роли перемешивания при активации дрожжей в МВ-35.
Для оценки изменений белково-протеиназного комплекса муки после обработки на активированной суспензии замешивали тесто по рецептуре пробной выпечки. Качество «сырой» клейковины определяли органолептически (стандартным методом).
Количество отмытой клейковины в опыте, как видно из табл. 3, несколько возрастает по сравнению с контролем. Однако это возрастание находится в пределах величины погрешности. Физические свойства ее выше контрольного значения.
Изменение способности оказывать сопротивление деформирующей нагрузке в опыте ниже показателя сжатия клейковины контроля на 18,4 %. Это указывает на то, что свойства клейковины не расслабляются.
Влияние обработки водно-мучной суспензии в МВ-35 на количество и качество клейковины, активность протеаз муки
Образец Выход сырой клейковины в % на СВ Количество азота аминокислот, мг/1г муки Измерение деформации клейковины в ед. приб. (ДНСЖ) Расплыв аемость шарика Бк, мм Растяжимость над линейкой, см
контроль 27,9 ±0,3 3,2±0,4 77±2 41,2±0,6 25,5±0,3
опыт 28,8±0,4 3,3±0,6 75±2 39,8±0,8 25,1±0,3
Обработка водно-мучной суспензии в МВ-35 приводит к существенному повреждению крахмальных зерен, что в свою очередь может привести к большей атакуемости крахмала амилолитическими ферментами и повысить влияние на сахарообразующую способность муки (табл. 4).
Влияние обработки в МВ-35 на количество поврежденных зерен
крахмала и его осахаривающую способность
Образцы Содержание поврежденных зерен, % Образование мальтозы, % СВ
Контроль • 9 1,3 2,5
Полученные данные указывают на увеличение содержания поврежденных зерен в обработанном образце в 2,2 раза по сравнению с контролем, что способствует более интенсивной обработке полисахаридов ферментным комплексом дрожжей. Из проведенных исследований следует, что интенсивное перемешивание в МВ-35 приводит к значительному разрушению крахмальных зерен муки и повышению интенсивности сахарообразования почти в 2,54 раза, а за 4 ч - в 1,72 раза.
При изучении процесса активации дрожжей, наряду с мукой и водой важным компонентом среды является «Крекис». Его вводили в опару в количестве 15-17% вместе с остальными компонентами, представленными в табл.5.
Рецептура основных компонентов активации дрожжей (для опары)
Название сырья Содержание сухих веществ, % в сырье Расход сырья в натуре, кг Расход сырья в сухих веществах, %
Мука пшеничная высшего или первого сорта 86,00 18,00-20,00 15,48-17,20
Взорванные зерна "Крекис" 86,00 15,00-17,00 12,90-14,62
Дрожжи хлебопекарные прессованные 25,00 2,00-2,10 0,50-0,53
Так как 35% всего количества рецептурных компонентов муки и «Крекиса», предусмотренного рецептурой, в предложенном способе активации дрожжей, подвергается обработке в МВ-35, то это приводит к изменению свойств белково-протеиназного и углеводно-амилазного комплексов этой части продуктов. Физические свойства исследуемой клейковины выше контрольного значения.
Изменение способности оказывать сопротивление деформирующей нагрузке при сжатии клейковины в опыте несколько превосходят контроль. Это указывает на то, что свойства клейковины не расслабляются, активность протеаз муки в обработанных образцах практически не изменяется.
Обработка опары в МВ-35 приводит к существенному повреждению крахмальных зерен муки и крупы, что способствует большей атакуемости крахмала амилолитическими ферментами и усиливает сахарообразующую способность муки и вводимой активирующей добавки («Крекиса»),
Отмечено увеличение содержания поврежденных зерен в обработанном образце в 2,77 раза по сравнению с контролем, что способствует более интенсивной обработке полисахаридов ферментным комплексом дрожжей. Из проведенных исследований следует, что обработка крупы в установке для производства «Крекиса» и интенсивное перемешивание водо-мучно-крупяной суспензии в МВ-35 приводит к значительному разрушению крахмальных зерен муки и повышению интенсивности сахарообразования почти в 2,86 раза, а за 4 ч -в 2,13 раз.
Такое интенсивное сахарообразование в условиях приготовления теста способствует сокращению продолжительности созревания теста и лучшей
расстойке изделий, а также формированию характерного вкуса и аромата готовых изделий.
В разделе 4. "Исследование созревания дрожжевого безопарного теста на активированных дрожжах" установлено, что использование активированных добавками крупяных продуктов «Крекис» и с помощью интенсивного перемешивания в МВ-35 дрожжей при получении дрожжевого теста безопарным способом дает возможность совершенствования технологии хлебобулочных изделий по трем направлениям:
■ сокращение продолжительности созревания дрожжевого полуфабриката,
■ снижение расхода дрожжей, применяемых в производстве изделий,
■ совершенствование технологического процесса путем сокращения продолжительности брожения теста.
Так, опытное тесто после 60 мин брожения имело кислотность на 21,8% выше контрольного показателя, а по истечению 120 мин значение изучаемого показателя соответствовало концу брожения контрольного (3,5 часа). Такое интенсивное нарастание кислотности в тесте на активированных дрожжах -предпосылка к сокращению продолжительности брожения теста на 31. 36%.
Наряду с титруемой кислотностью в процессе приготовления теста определяли изменения рН. Активная кислотность среды оказывает определенное влияние на активность бродильной микрофлоры опары и теста и на образование конечных продуктов брожения. Через 60 мин брожения активная кислотность в опытном образце составляла 5,2 против 5,6 в контроле. После 120 мин брожения значение показателя опытного теста соответствовало таковому для конца брожения контрольного - 5,1.
Интенсивное снижение активной кислотности в тесте на активированных дрожжах также свидетельствует о возможности сокращения продолжительности брожения теста на 31 . 36%.
Судя по показателям исследований, после 1 часа брожения опытное тесто имеет разрыхленность на 20 % выше контрольного, а в последующие 2. 3 часа брожения значение показателя опытного образца на 30,5 и 31,9 % соответственно лучше, чем у контроля. Находящиеся в муке и «Крекис» собственные сахара сбраживаются в начальный период брожения, поэтому важное значение в процессе приготовления хлеба имеет сахарообразование в тесте под действием амилолитических ферментов муки (табл.6).
Степень разрыхленности теста на активированных дрожжах
Образец Продолжительность брожения, мин
30 60 90 120 150 180
Контроль 0,10 0,20 0,29 0,36 0,40 0,47
Опыт 0,12 0,24 0,42 0,47 0,55 0,62
Полученные нами результаты пробной лабораторной выпечки теста, приготовленного безопарным способом на активированных дрожжах, показывают, что общая продолжительность брожения теста опытного- 100 мин и контрольного - 180 мин. В ходе всего процесса брожения значения разрыхленности теста в опытном образце заметно (60 %) выше, чем у контроля. Это свидетельство более интенсивного гидролиза крахмала муки, часть которого подверглась обработке вместе с дрожжами в среде активации.
Следует также отметить и довольно высокую скорость потребления Сахаров при сбраживании теста активированными дрожжами. К концу брожения (около 90 мин) у опытного образца содержание редуцирующих веществ в 2 раза выше, чем в контроле. Это следует рассматривать как желательный фактор - при выпечке изделия будут иметь яркую окраску и хорошо выраженный аромат.
В случае сокращения продолжительности брожения на 31. 36%, в опытном образце перед выпечкой различие в редуцирующих веществах составит 0,8% на сухое вещество. При этом структурно-механические свойства теста (табл.7) выше, чем у контроля. Так тесто, замешанное на активированных дрожжах, до разделки имеет значения показателя сжимаемости на уровне контрольных. Изменение показателя относительной пластичности опытного образца на 1,2% выше контроля, относительной упругости на 1,2 % ниже контроля.
Изменение структурно-механических свойств теста на активированных дрожжах
Образцы ДНцбщ., ед приб. ДН„„., ед приб. ДНупр., ед приб. Относительная пластичность, % Относительная упругость, %
Контроль (180 мин) 105 67,5 37,5 64,3 35,7
Опыт (100 мин) 106 68,9 37,1 65,5 34,5
Установлено, что в процессе брожения теста на активированных дрожжах с сокращенной на один час продолжительностью брожения, его структурно-
механические свойства не ухудшаются, что является предпосылкой для получения изделий высокого качества (табл. 8).
Степень разрыхленности сдобного теста на активированных дрожжах
Образец Продолжительность брожения, мин
30 60 90 120 150 180
Контроль 0,11 0,17 0,24 0,31 0,35 0,46
Опыт 0,20 0,38 0,49 0,66 0,67 0,69
Однако, следует отметить, что в реальных условиях тестоведения, сокращение периода созревания теста возможно лишь в периодических процессах производства и требуют внесения значительных изменений при использовании непрерывных в технологических линий приготовления хлебобулочных изделий. В условиях хлебозаводов, цехов малой и средней мощности по выпуску хлебобулочных изделий, на наш взгляд, наиболее рациональным является сокращение нормы закладки дрожжей при приготовлении теста.
Более интенсивное нарастание кислотности в опытном образце является предпосылкой к сокращению продолжительности созревания сдобного теста, приготовленного безопарным способом на 31. 42 %.
Анализируя содержание редуцирующих веществ в сдобном тесте (рис. 4) на активированных дрожжах, следует отметить их заметное увеличение в ходе всего процесса брожения по-видимому из-за
добавления в рецептуру «Крекиса». Уже после 1-го часа значение этого показателя у опытного образца на 8,2 % выше, чем у контроля. В последующие 2 и 3 часа брожения это увеличение составляет 9,4. 15,0 %.
Отмеченное дает основание для возможного сокращения рецептурного количества сахара на 1,4 % на сухое вещество.
Рис. 4/ Содержание редуцирующих веществ при брожении теста: 1- контроль, 2-опыт
Разрыхленность сдобного теста на активированных добавками «Крекиса» и интенсивного перемешивания в МВ-35 дрожжах (табл. 8) на протяжении всего периода брожения имеет значения выше контрольных. Уже через 1 час она выше контроля в 2,2 раза. Значительное увеличение сохраняется и далее. К концу брожения степень разрыхленности опытного теста в 1,5 раза выше, чем контрольного.
Необходимая степень разрыхленности теста, судя по величине контролируемого показателя, в опыте достигается через 90 мин брожения, то есть в 2 раза быстрее, чем в контроле.
В пятом разделе "Разработка новых технологий сдобных хлебобулочных изделий" приведены рецептуры и технологии, позволяющие интенсифицировать технологический процесс приготовления дрожжевого теста и получить изделия высокого качества. В ходе исследований было установлено, что внесение активированных дрожжей позволяет сократить продолжительность брожения теста на 31 . 36 %, расход дрожжей до 30 % без изменения его качества.
В основу технологии производства пирог «Воздушный», булочку «Розовая»; хлеба «Лесогорского» (рис. 5), положен безопарный способ производства с предварительной активацией дрожжей.
Выпечка изделий не приводит к значительным потерям пищевых веществ.
Данные проведенных экспериментов, показывают, что в контрольном образце хлеба величина относительной пластичности мякиша изменяется на 2,8% по сравнению с контролем, в пироге - на 8,9%, в булочке несколько ниже контроля - 1,4%, что находится в пределах погрешности.
Аналогично показателю относительной пластичности в опытном образце увеличивается и показатель относительной упругости: для хлеба - 2,8%, 8,9% -для пирога ниже контроля и 2,1 %- для булочки розовой в опытном образце ниже контроля, что находится в пределах погрешности.
Новые хлебобулочные изделия имеют структурно-механические свойства (табл. 9) соответствующие высокому их качеству. Расчеты производственных рецептур, технологические режимы и нормы качества хлебобулочных изделий включены в утвержденную в установленном порядке нормативную документацию в виде ТУ и Тй.
Рис. 5. Технологическая схема приготовления хлеба «Лесогорский»
Физико-химические показатели качества готовых изделий
Наименование показателей Хлеб «Лесогорский» Пирог «Воздушный» Булочка «Розовая»
контроль опыт контроль опыт контроль опыт
Пористость, % 65 72 66 70 65 70
Кислотность, Н 3,3 3,5 2,2 2,5 2,3 2,5
Удельный объем, см3/ г 350 392 - - - -
В разделе 5. «Разработка новых технологий сдобных хлебобулочных изделий» представлены данные, подтверждающие целесообразность получения традиционной русской кухни, с использованием взорванных зерен и биологически активных добавок. Разработаны рецептуры хлебобулочных изделий из дрожжевого теста (хлеб «Лесогорский», пирог «Воздушный», булочка «Розовая»), Разработана и утверждена технологическая инструкция производства хлеба «Лесогорский». Для внедрения результатов исследований по использованию взорванных зерен и биологически активных добавок овощных порошков и паст, была разработана документация и передана на утверждение в государственную санитарно - эпидемиологическую службу МЗ РФ.
Практическое применение изделий из дрожжевого теста с использованием взорванных круп, природных овощных добавок и паст (маркови и тыквы), имеющих большие преимущества перед традиционными, так как обладают повышенной пищевой и биологической, позволят расширить ассортимент хлебобулочных изделий для разных групп населения, внедрить на предприятиях массового питания.
Разработанный ассортимент хлеба и булок введен в производственную программу Киевского СП "Бест продукт", Донецкого комбината хлебопродуктов №1, кондитерский цех ресторана Россия г. Смоленска
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. Анализ отечественных и зарубежных источников литературы по вопросу интенсификации процессов производства изделий из дрожжевого теста показал, что перспективным направлением его решения является активация хлебопекарных дрожжей под действием комплекса факторов (температуры, величины магнитной индукции, веществ, которые стимулируют энергетический обмен).
2. Получена зависимость влияния параметров активации в ВСФЧ: (продолжительности, величины магнитной индукции, температуры среды активации, соотношения муки и дрожжей, муки и воды) на подъемную силу и осмочувствительность дрожжей.
3. С использованием метода математического моделирования на действующем оборудовании МВ-35 оптимизированы параметры активации прессованных дрожжей: 55 мин продолжение процесса интенсивного перемешивания.
Предельно допустимая концентрация муки в среде активации - 38%, при этом улучшаю! ся ПС на 31,4%, 04 - 44,4% соответственно.
4. Экспериментально доказана возможность активации дрожжей в составе водно-мучно-крупяной суспензии различных товарных форм (прессованных, сухих, активных - предприятий России и фирм Украины, зарубежья) в МВ-35.
5. Разработан способ активации дрожжей в МВ-35, который положен в основу технологий мучных изделий на активированной водно-мучно-крупяной суспензии дрожжей (декларационный патент на изобретение).
6. Установлен механизм активации водно-мучной суспензии дрожжей предложенным способом, которая приводит к изменению состояния их популяции (дезагрегация конгломератов), улучшению показателей физиологии роста дрожжей: уменьшается продолжительность лаг-фазы, сокращается время генерации, повышается прирост клеток.
Имеет место увеличение активности ферментов зимазного комплекса дрожжей на 36,4% и мальтазной активности - на 23,3%. Количество поврежденных зерен крахмала повышается в 2 раза, что способствует возрастанию сахарообразующей способности муки в 2,6 раза.
7. Предлагаемый способ активации обеспечивает улучшение биотехнологических свойств дрожжей: биологическая активность возрастает на 20,0. 22,5%, оптимальное время брожения сокращается на 31. 36%. Основные показатели качества теста (титруемая, активная кислотность, окислительно-восстановительный потенциал, содержание редуцирующих веществ, степень разрыхленности теста), полученного с сокращенной продолжительностью брожения (на указанную величину) не уступают контролю. Установлена возможность использования активированных дрожжей в технологиях сдобного теста безопарным способом.
8. С использованием активированных дрожжей разработаны рецептуры и технологии пирога «Воздушного», булочки «Розовой», хлеба «Лесогорский» с сокращенной продолжительностью брожения (30. 35%), а также с уменьшенным расходом дрожжей (30%). Качество разработанных изделий по органолептическим и физико-химическим показателям не уступает контрольным.
9. Годовой экономический эффект от внедрения новых технологий на предприятиях общественного питания г. Смоленска, г. Киева, г. Донецка на 1 тыс. тонн изделий в год 902893,2 руб. (по данным на март 2003 г.)
1. Иванникова Е.И., Кондратьев JI.T., Пучкова В.Ф. Новое в технологии приготовления мучных изделий. // Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции "Химия природных соединений" - Москва, 2000.-с. 37.
2. Иванникова Т.В., Пучкова В.Ф. Научно-техническая политика - здорового питания россиян. //Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции "Товароведение, технология и биотехнология пищевых продуктов" -Москва, 2001.-с. 12-14.
3. Жилина Т.С., Семенова Г.В., Пучкова В.Ф. Коллоидные основы мучных кондитерских изделий. //Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции "Товароведение, технология и биотехнология пищевых продуктов" — Москва, 2002. - с. 32-34.
4. Жилина Т.С., Иванникова Е.И., Пучкова В.Ф. Обогащение изделий из пшеничной муки растительными добавками. //Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции "Химия природных соединений" - Москва, 2002. - с. 21-23.
5. Пучкова В.Ф., Иванникова Е.И., Крылов A.C. Использование нетрадиционного сырья в технологии мучных инделий. // Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции "Химия природных соединений" - Москва, 2002. - с. 29.
6. Васюкова А.Т., Богатыр Т.П., Пучкова В.Ф. Дослщження i розробкаспособ1в шдвищення бюлопчноТ цшноеп булок. /Матер1али ВсеукраТнсько1 науково-практичноУ конференцп "Проблеми харчування населения Украши" . - Полтава, ПУСКУ, 2003.-с.17-20.
7. Васюкова А.Т., Богатир Т.П., Васюков М.В. Пучкова В.Ф. Бюлопчна цшшеть хл1бобулочних вироб!в з ароматичними наповнювачами. / Науков! пращ. Одеська нацюнальна академ1я харчових технологш, Одеса, 2003. - Вип. 25.- с.6-8.
8. Васюкова А.Т., Богатыр Т.П., Васюков М.В., Иванникова Е.И., Пучкова В.Ф. Использование растительных наполнителей при производстве дрожжевого теста. // Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции "Химия природных соединений" - Москва, 2003. - с. 23-28.
9. Васюкова А.Т., Богатыр Т.П., Иванникова Е.И., Пучкова В.Ф. Изучение процесса газообразования в дрожжевом тесте с растительными добавками.// Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции
"Химия природных соединений. Товароведение, технология и биотехнология пищевых продуктов" - Москва, 2003. - с. 33-38.
10. Васюкова А.Т., Пучкова В.Ф. Применение омагниченной воды для активации дрожжей..// Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции "Химия природных соединений." - Москва, 2003. - с. 41-43.
11. Васюкова А.Т., Захарченко Н.О., Богатыр Т.П., Ярошева А.И., Пучкова В.Ф. Эффективность использования биологически активных добавок в производстве хлебобулочных изделий. //Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции " " - С.-Петербург, 2003. - с. 104.
12. Захаренко И.О., Васюкова А.Т., Богатыр Т.П., Васюков М.В., Пучкова В.Ф. Эффективность производства изделий из дрожжевого теста с растительными добавками. //Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции, - Сенкт - Петербург, 2003 - с. 104.