Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 12
1.1. Пищевые добавки в производстве хлеба и хлебобулочных изделий 12
1.2. Белковые препараты на основе остаточных пивных дрожжей
1.2.1.Характеристика рас дрожжей, используемых в пивоварении. Химический состав остаточных пивных дрожжей 16
1.2.2. Переработка остаточных пивных дрожжей. Автолизаты и гидролизаты остаточных пивных дрожжей 18
1.3. Выпечка хлеба и хлебобулочных изделий 23
1.3.1 .Механизм процесса выпечки хлеба и хлебобулочных изделий 24
1.3.2.Продолжительность выпечки. Экспериментальные и теоретические методы определения продолжительности выпечки хлебобулочных изделий.. 26
1.4.Замораживание хлеба и хлебобулочных изделий 29
1.4.1. Продолжительность замораживания. Расчет продолжительности замораживания хлебобулочных изделий с начинками
Выводы по литературному обзору 39
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследований 42
2.1. Объекты исследований 42
2.2. Методы исследования 46
2.3. Методика проведения эксперимента
2.3.1. Исследование влияния белкового ингредиента из ОПД и сорбента из ОПД на показатели качества хлебопекарных дрожжей, в зависимости от количества внесения и условий хранения белковой добавки из ОПД 51
2.3.2. Исследование влияние белкового ингредиента из ОПД и сорбента из ОПД на показатели качества пшеничного и ржано-пшеничного хлеба. Исследование кинетических закономерностей выпечки хлеба 52
2.3.3. Исследование влияние белкового ингредиента из ОПД на показатели качества слоеных хлебобулочных изделий 58
2.3.4. Исследование процесса выпечки и замораживания хлебобулочных изделий с начинкой. Исследование влияния количества внесения белкового ингредиента из ОПД на показатели качества начинок различных наименований для хлебобулочных изделий 61
ГЛАВА 3. Теоретическая часть
3.1. Кинетические закономерности термообработки хлебобулочных изделий
3.2. Кинетические закономерности термообработки хлебобулочных изделий с начинкой
3.3. Кинетические закономерности замораживания хлебобулочных изделий с начинкой 79
ГЛАВА 4. Результаты и их обсуждение 93
4.1. Исследование влияния внесения белкового ингредиента из ОПД и сорбента из ОПД на подъемную силу хлебопекарных дрожжей по
4.2. Исследование влияния внесения белкового ингредиента на основе ОПД на основные показатели качества различных видов хлебобулочных
изделий 97
4.2.1. Влияние внесения белкового ингредиента на основе ОПД с на основные показатели качества теста и хлеба при производстве хлеба из пшеничной муки высшего сорта 97
4.2.2. Влияние внесения аскорбиновой кислоты на основные показатели качества теста и хлеба при производстве хлеба из пшеничной муки высшего сорта с использованием белкового ингредиента на основе ОПД 109
4.2.3.Влияние количества внесения белкового ингредиента на основе ОПД на основные показатели качества теста и хлеба при производстве хлеба из смеси пшеничной и ржаной муки 117
4.2.4. Влияние количества внесения белкового ингредиента на основе ОПД на основные показатели качества теста и готовых изделий при производстве слоеных хлебобулочных изделий 126
4.3.Исследование влияния внесения сорбента из ОПД на основные показатели качества различных видов хлебобулочных изделий
4.3.1. Влияние количества внесения белкового ингредиента на основе ОПД с улучшенными сорбционными свойствами на основные показатели качества теста и хлеба при производстве хлеба из пшеничной муки высшего сорта 131
4.3.2. Влияние количества внесения сорбента из ОПД на основные показатели качества теста и хлеба при производстве хлеба из смеси пшеничной и ржаной муки
4.4. Исследование влияние внесения белкового ингредиента из ОПД и сорбента из ОПД на пищевую и биологическую ценность пшеничного и ржано-пшеничного хлебов 140
4.5. Исследование процесса выпечки различных наименований хлебобулочных изделий 145 4.6.Исследование процесса выпечки хлебобулочных изделий с начинкой различных наименований 146
4.7. Исследование процесса замораживания хлебобулочных изделий с начинкой различных наименований 149
4.8. Исследование влияния внесения белкового ингредиента из ОПД на органолептические показатели качества и пищевую ценность начинок различных наименований 152
Выводы 156
Список литературы 158
- Белковые препараты на основе остаточных пивных дрожжей
- Исследование влияния белкового ингредиента из ОПД и сорбента из ОПД на показатели качества хлебопекарных дрожжей, в зависимости от количества внесения и условий хранения белковой добавки из ОПД
- Кинетические закономерности замораживания хлебобулочных изделий с начинкой
- Влияние внесения аскорбиновой кислоты на основные показатели качества теста и хлеба при производстве хлеба из пшеничной муки высшего сорта с использованием белкового ингредиента на основе ОПД
Введение к работе
Актуальность темы. Важной проблемой хлебопекарного производства
является улучшение качества выпускаемой продукции при снижении удельных затрат
ресурсов всех видов. Для решения проблемы повышения пищевой ценности
хлебобулочных изделий особый интерес представляет применение побочных
продуктов пивоварения для обогащения витаминного и минерального состава готовых
изделий. Ценным отходом пивоварения являются остаточные пивные дрожжи (ОПД).
Дрожжи содержат сбалансированный по своему аминокислотному составу белок,
витамины группы В, витамины D, Е, F, К и важные микроэлементы в биоусвояемой
форме. Плотная полисахаридная оболочка дрожжей, при освобождении ее с
поверхности клетки, является сорбентом микотоксинов. Основными продуктами
подверженными загрязнению микотоксинами являются зерна злаковых, и продукты
их переработки. Известно, что микотоксины устойчивы к химической и термической
обработке. Снижение содержания микотоксинов в хлебе и хлебобулочных изделиях
возможно за счет применения сорбентов микотоксинов. Разнообразный химический
состав биомассы пивных дрожжей делает их перспективным сырьем для производства
ценного белково-витаминного ингредиента, в том числе со свойствами сорбента
микотоксинов для использования в хлебопекарной промышленности. Анализ
исследовательских работ (Ройтера И.М., Витавской А.В., Юдиной С.А., Пучковой
Л.И., Киреевой Т.В и др.) показал, что применение ферментных препаратов, а также
гидролизатов и автолизатов на основе ОПД позволяет повысить пищевую и
биологическую ценность хлебобулочных изделий, а также сократить
продолжительность брожения теста и расстойки тестовых полуфабрикатов, что ведет к снижению временных затрат на производство хлебобулочных изделий, а, следовательно, и снижению себестоимости данного вида изделий. В тоже время необходимо отметить, что представленные в отечественной и зарубежной литературе способы переработки ОПД на пищевые нужды являются длительными, энергоемкими и сложными для практического применения. При этом готовый продукт имеет недостаточно высокое качество, вследствие низкой степени перевариваемости полученных добавок, связанной с высокой прочностью стенки дрожжевой клетки и наличия нуклеиновых кислот в конечном продукте. Кроме того, полученные по данным технологиям продукты, не обладают свойствами сорбента микотоксинов, из-за сохранения целостности клеток дрожжей. На кафедре ТМРПиКХ Университета ИТМО разработаны способы переработки ОПД, позволяющие получить белковый ингредиент с повышенной пищевой ценностью и высокими органолептическими показателями, а также сорбент микотоксинов с повышенными сорбционными свойствами с минимальными энергетическими и временными затратами на их производство. Таким образом, актуальной и практически значимой является задача разработки технологии применения данных белковых ингредиентов из ОПД (в том числе со свойствами сорбента микотоксинов) при производстве хлебобулочных изделий с целью получения изделий повышенного качества, при снижении затрат на производство данных изделий.
Наряду с рациональным выбором и применением пищевых микро-ингредиентов при решении вопросов, связанных с повышением качества хлебобулочных изделий и снижением энергозатрат на их производство, важное значение имеет исследование процесса выпечки и замораживания данного вида изделий. На сегодняшний день отсутствуют методы расчета времени выпекания хлеба, а также таких сложных многослойных объектов, как хлебобулочные изделия с начинкой. Момент готовности изделий на хлебопекарных предприятиях до настоящего времени определяется экспериментально. Наличие же теоретических зависимостей продолжительности выпечки от режимных параметров позволит оптимизировать как процесс выпечки, так и качество готового изделия. В настоящее время динамично развивающимся направлением является производство замороженных хлебобулочных изделий. Следует
отметить, что, в состав начинок хлебобулочных изделий вносятся разнообразные влагосвязывающие добавки, вследствие чего увеличивается доля связанной влаги в начинке, что в свою очередь приводит к снижению (в некоторых случаях значительному) криоскопической температуры продукта и соответственно уменьшению времени замораживания изделия. Существующие на данный момент расчетные соотношения для расчета продолжительности замораживания, не учитывают данный факт, что ведет к нерациональному увеличению продолжительности замораживания, а, следовательно, и увеличению энергозатрат на производство данного вида продукции. Таким образом, актуальной является также задача разработки аналитических методов расчета продолжительности выпекания и замораживания хлебобулочных изделий.
Цель исследования - разработать технологию применения белковых ингредиентов из ОПД (в том числе со свойствами сорбента микотоксинов) при производстве хлебобулочных изделий с целью интенсификации процессов производства и получения хлебобулочных изделий повышенного качества, а также разработать аналитические методы расчета продолжительности выпекания и замораживания хлебобулочных изделий.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Исследовать влияние количества внесенных белковых ингредиентов из ОПД на подъемную силу хлебопекарных дрожжей.
Определить оптимальные температурные условия холодильного хранения белковых ингредиентов из ОПД, обеспечивающие сохранность свойств полученного продукта.
Исследовать влияние количества внесенных белковых ингредиентов из ОПД на интенсивность протекания основных технологических процессов при производстве ржано-пшеничного и пшеничного хлеба, а также слоеных хлебобулочных изделий, и оценить влияние дозировки вносимых белковых ингредиентов из ОПД на основные показатели качества теста и готовых хлебобулочных изделий.
Обосновать дозу внесения белковых ингредиентов из ОПД при производстве ржано-пшеничного и пшеничного хлебов, слоеных хлебобулочных изделий, а также плодовых, растительных и мясных начинок.
Оценить влияние внесения белковых ингредиентов из ОПД при производстве ржано-пшеничного и пшеничного хлеба, а также начинок различных наименований на пищевую и биологическую ценность данного вида изделий, в частности определить: содержание витаминов, макро - и микроэлементов, белка, а также оценить сбалансированность аминокислотного состава белков в полученных изделиях.
Изучить кинетику процесса термообработки (выпекания) хлебобулочных изделий с учетом образования корки и хлебобулочных изделий с начинками, дать расчетные соотношения.
Изучить кинетику процесса замораживания хлебобулочных изделий с начинками, как симметричных многослойных объектов, с учетом снижения криоскопической температуры начинок и теста, дать расчетные соотношения.
Разработать техническую документацию по производству различных видов хлебобулочных изделий, а также начинок с применением белкового ингредиента и сорбента из ОПД.
Научная новизна исследования:
Установлено, что применение в производстве хлебобулочных изделий и начинок белкового ингредиента из ОПД (БИОПД) позволяет интенсифицировать процесс производства и повысить пищевую и биологическую ценность данного вида изделий. Перевариваемость БИОПД составляет 90-92%.
Показано, что применение в производстве хлебобулочных изделий сорбента микотоксинов из ОПД (СОПД) с высокими сорбционными свойствами позволяет
повысить качество готовых изделий за счет снижения содержания микотоксинов в них.
Разработаны аналитические методы расчета и получены расчетные соотношения для определения продолжительности выпечки, а также толщины образовавшейся за это время корки хлебобулочных изделий.
Разработаны аналитические методы расчета и получены расчетные соотношения для определения продолжительности выпечки и замораживания хлебобулочных изделий с начинкой, как симметричных многослойных объектов.
Практическая значимость работы. Разработаны рекомендации по применению белкового ингредиента из ОПД и сорбента микотоксинов из ОПД при производстве хлебобулочных изделий различных наименований, а также плодовых, растительных и мясных начинок для хлебобулочных изделий.
Результаты исследований внедрены в условиях производства на мини-пекарне ИП Олимпиева Н.П., ЗАО "Фирма" ЭСТ" и ООО «Русская еда». Результатом производственных испытаний использования белкового ингредиента ОПД являлось получение изделий с повышенными показателями качества и пищевой ценности, а также интенсификации технологического процесса, за счет сокращения процессов брожения и расстойки. Разработана техническая документация на производство ржано-пшеничного хлеба с белковым ингредиентом из остаточных пивных дрожжей. Результаты исследований также внедрены в учебном процессе при подготовке студентов по магистерским программам: 19.04.02 - Продукты питания из растительного сырья и 19.04.03. - Продукты питания животного происхождения.
Разработана и утверждена техническая документация: ТУ 9168-040-70627901-2015 «Наполнители плодово-ягодные с добавлением белкового ингредиента из остаточных пивных дрожжей» и внедрена на ООО «Русская еда».
Основные положения, выносимые на защиту:
Результаты исследования влияния внесения БИОПД и СОПД на показатели качества (подъемную силу) хлебопекарных дрожжей в зависимости от количества внесения, режимов и сроков хранения БИОПД и СОПД.
Результаты исследования влияния внесения БИОПД и СОПД на интенсивность протекания процесса брожения при производстве различных видов хлебобулочных изделий, а также на пищевую и биологическую ценность готовых хлебобулочных изделий.
Результаты исследования влияния внесения СОПД на содержание микотоксинов в готовых хлебобулочных изделиях.
Технология применения БИОПД и СОПД при производстве ржано-пшеничного и пшеничного хлеба, слоеных хлебобулочных изделий, а также плодовых, растительных, и мясных начинок.
Методика расчета продолжительности процесса выпечки хлеба, а также расчетные соотношения позволяющие оценить толщину, образовавшейся за это время корки.
Методика расчета продолжительности процесса термообработки хлебобулочных изделий с начинкой как симметричных многослойных объектов
Методика расчета продолжительности процесса замораживания многослойных симметричных объектов на примере хлебобулочных изделий с начинками, с учетом снижения криоскопической температуры начинок и тестовой оболочки данного вида изделий относительно контроля.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научных всероссийских и международных конференциях: VIII Международной научно-практической конференции "Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы" (Пенза, 2012 г.), международном научном форуме "Пищевые инновации и биотехнологии" (Кемерово, 2013 г.), конгрессе молодых ученых (СПб НИУ ИТМО, 2013, 2014 и 2015 гг.); VI Международной научно-
технической конференции «НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В XXI ВЕКЕ» (Санкт-Петербург, 2013 г.), Международной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава "НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ АПК" в СПбГАУ (г. Пушкин, 2014 г.), X Международной научно-практической конференции «Прикладные научные разработки - 2014». (Прага(Чехия), 2014г.), XLIV научно-методической конференции Университета ИТМО (Санкт-Петербург, 2015 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 4 работы в научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста и содержит 62 таблицы, 33 рисунка и 5 приложений. Список литературы включает 135 наименований, из них 31 зарубежных авторов.
Белковые препараты на основе остаточных пивных дрожжей
Дрожжи, используемые в пивоварении, относятся к классу Ascomycetes, порядку Endomycetales, семейству Saccharomycetaceae, роду Saccharomyces, видам Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces carlsbergensis [38,106].
Согласно ГОСТ Р 53358-2009 остаточные пивные дрожжи -вторичный продукт пивоварения, состоящий из пивных дрожжей, осевших после главного брожения пивного сусла или дображивания пива.
Остаточные пивные дрожжи представляют собой густую массу со специфическим дрожжевым вкусом с небольшой хмелевой горечью и запахом, свойственным свежим дрожжам. Выход остаточных пивных дрожжей может составлять 1 кг на 1 гл. пива. Массовая доля сухих веществ в остаточных пивных дрожжах до 15% [88].
Химический состав пивных дрожжей может значительно изменяться в зависимости от расы, питательной среды и физиологического состояния дрожжей.
Клетки дрожжей на 40-47% состоят из белка, из которых усваивается организмом человека 58-88 %, что соответствует промежуточному значению между растительным и животным белком [61,67,107]. Качество белка ОПД определяется содержанием в нем всех аминокислот: лизина, гистидина, тирозина, треонина, метионина в количестве 7,67; 3,99; 3,86; 5,61;1,48% от общей массы белка соответственно [45,110]. Кроме того в дрожжах содержится 0,86-0,89% глутатиона в пересчете на сухое вещество, играющего важную роль в окислительно-восстановительных процессах 104]. Содержание углеводов в дрожжевой клетке в пересчете на сухое вещество составляет 24...40 %, содержание жира (липиды и липоиды) составляет 2.. .5 % [39].Жироподобные вещества дрожжей представлены лицитином и стеринами. Наиболее важным из стеринов является эргостерин, служащий материалом для образования витамина D2 . Содержание эргостерина в пивных дрожжах выше чем в пекарских: в пивных дрожжах содержится 1,2—1,4% эргостерина, а в пекарских только 0,3-0,8%. В дрожжах содержится значительное количество витаминов (мкг на 1 г сухих дрожжей): тиамин - 125-150; рибофлавин-45-50; никотиновая кислота- 400-500; пантотеновая кислота 100-125; биотин- 1,1-1,5; пиридоксин- 40; холин- 3500-4000; инозит - 4500. По содержанию витамина В пивные дрожжи в 10 раз богаче пекарских. Кроме того в дрожжах обнаружены вещества, обладающие гормональными свойствами. Дрожжи оказывают антидиабетическое действие (понижение содержания сахара в крови) при заболевании сахарным диабетом. Из дрожжей выделено вещество — глюкокинин, по своему действию сходное с инсулином [10,105,118]. Зола пивных дрожжей представлена следующими веществами: Р205; К20; CaO; MgO; Si02; S03;C1 в количестве 47-73; 2,8-4,3; 0,4-11,3; 3,0-7,4; 0,28-0,73;0,09-0,74; 0,10-0,65% от общей массы золы соответственно. В небольших количествах в состав золы пивных дрожжей входят S, Zn, Мп, Си, Fe [11,100,130].
Клеточная оболочка дрожжей, состоящая из полисахаридов, составляет около 19% сухого вещества дрожжей. Необходимо отметить, что клеточная оболочка, отделенная от дрожжевой клетки, проявляет свойства сорбентов микотоксинов.
Разнообразный химический состав биомассы пивных дрожжей делает этот вид побочных продуктов весьма перспективным сырьем для производства ценного белкового ингредиента со свойствами сорбента микотоксинов для использования в хлебопекарном производстве.
Введение в рецептуру хлебобулочных изделий белкового ингредиента из ОПД позволит обогатить данный вид продукции витаминами, минералами, микроэлементами и что наиболее важно сбалансированным по своему аминокислотному составу белком, что улучшит пищевую ценность данного вида продукции. Использование белкового ингредиента из ОПД также позволит снизить риск микотоксикозов при потреблении хлебобулочных изделий, за счет сорбционного действия свободной клеточной оболочки дрожжей в отношении микотоксинов. Кроме того известно[58,70,95,119], что для оптимального роста и развития хлебопекарным дрожжам необходимы углерод, азот, фосфор, калий, магний, микроэлементы а также биотин, пантотеновую кислоту, инозит и тиамин. На основе вышесказанного видно, что пивные дрожжи содержат все перечисленные вещества, и введение белкового ингредиента из ОПД позволит обогатить питательную среду дрожжей и тем самым интенсифицировать процесс брожения теста, что приведет к сокращению продолжительности производства хлебобулочных изделий и снижению себестоимости данного вида продукции.
Исследование влияния белкового ингредиента из ОПД и сорбента из ОПД на показатели качества хлебопекарных дрожжей, в зависимости от количества внесения и условий хранения белковой добавки из ОПД
После брожения куски теста подкатывали и оставляли для отлежки на 5-10 мин с одновременным охлаждением теста до 20- 22С. Охлажденные куски теста раскатывали в прямоугольный пласт толщиной 15 25 мм. На 2/3 площади пласта в длину раскладывают мелкими кусочками предварительно размягченное масло. Уложенное масло до половины занятой им поверхности пласта закрывают свободным от масла краем теста. Затем поднимают оставшуюся непокрытой третью часть теста с кусочками масла и накладывают ее на две ранее сложенные части. Края пласта соединяют и тщательно защипывают во избежание вытекания масла и раскатывают в пласт толщиной 10-15 мм. После первой раскатки пласт теста с противоположных концов загибают так, чтобы оба края соединились посередине, и складывают вдвое (в виде книжки). Приготовленный пласт охлаждают при 6-8С в течении 60-80 мин.[1]. После чего проводили оценку качества слоеного полуфабриката
После охлаждения производили формовку слоеных изделий «Слойка детская»: раскатанный пласт теста толщиной 8-10 мм, разрезают на куски длиной 270-280 мм и шириной 25-30мм. Полоски теста складывали вдвое, один конец сложенной полоски придерживали, а другой свободной рукой дважды перекручивали вокруг своей оси, образуя на поверхности заготовки два спиральных витка. Сформированные заготовки укладывали на лист для расстойки. Продолжительность расстойки 60-120 мин.[1] Окончание расстойки определяли органолептически. Продолжительность расстойки слоеных изделий в зависимости от количества внесения белкового ингредиента из ОПД фиксировали.
Выпечку проводили в лабораторной печи при температуре 220С до достижения температуры в термическом центре изделий 90 С. В начале и конце выпечки определяли температуру в термическом центре изделий замеряли электронным измерителем температур «Вапан» с погрешностью измерения 0,05С. Через 3 часа после выпечки проводили определение физико-химических и органолептических показателей качества, а также определение геометрических размеров и объема слоеных изделий.
Схема проведения эксперимента Ч.З. Изделия хлебобулочные слоеные «Слойка детская» 2.3.4. Исследование процесса выпечки и замораживания хлебобулочных изделий с начинкой. Исследование влияния количества внесения белкового ингредиента из ОПД на показатели качества начинок различных наименований для хлебобулочных изделий
Исследовали процесс выпечки пирожков из слоеного дрожжевого и дрожжевого теста с различными мясными, растительными и ягодными начинками. Рецептуры и режимы приготовления начинок для пирожков представлены в табл.2.6.-2.9.. На этапе приготовления начинок в состав начинок дополнительно вносился белковый ингредиент из ОПД в количестве 0,5-1,5% к массе начинки. Проводилась органолептическая оценка начинок с различной долей внесения ОПД к массе начинки. Рецептура теста для пирожков представлена в табл. 2.4.-2.5. Тесто дрожжевое готовили безопарным способом. Замес теста производился на тестомесильной машине. При замесе вносили воду, дополнительное сырье, предусмотренное рецептурой, все перемешивали, затем досыпали муку и вносили дрожжевую суспензию. После замеса тесто бродило 2,5 часа. Далее тесто делили на куски массой 70 г. Затем куски формовали в шарики и раскатывали круглые лепешки толщиной 5-7 мм. На середину каждой лепешки кладут начинку и защипывают края, придавая пирожку необходимую форму. Пирожки изготавливались в форме лодочки, круга и треугольника. Сформованные пирожки укладывали швом вниз на кондитерский лист, и оставляли для расстойки в расстоечном шкафу при 30С и ф= 75% в течении 60±10 мин. Пирожки выпекают в духовом шкафу при температуре 230С и естественной циркуляции воздуха в течение 8-10 мин. Перед выпечкой и в конце процесса выпечки определяли температуру в термическом центре пирожка (на границе начинки и тестовой оболочки) при помощи электронного измерителя температуры «Вапан» с погрешностью измерения 0,05 С. Продолжительность выпечки каждого вида изделий фиксировали. После выпечки пирожки охлаждали при комнатной температуре до температуры в термическом центре изделий 20-25С. Далее пирожки замораживали в морозильной камере с циркулирующим внутри хладоносителем (воздухом), имеющим температуру -32,7 С, скорость движения 2,7 м/с до достижения температуры в термическом центре изделия -18С. В процессе замораживания измерялась температура в термическом центре изделий при помощи электронного измерителя температуры «Вапан». Продолжительность замораживания каждого вида изделий фиксировалась. После окончания замораживания определялись геометрические размеры и объем (при помощи объемомерников) изделий.
Кинетические закономерности замораживания хлебобулочных изделий с начинкой
В процессе производства хлеба и хлебобулочных изделий важнейшим и наиболее длительным технологическим этапом, безусловно, является этап приготовления теста. Одним из основных процессов, происходящих на этапе приготовления теста, является брожение (созревание) теста, в результате которого происходит разрыхление теста диоксидом углерода, что позволяет получить хлеб с хорошо разрыхленным пористым мякишем, а также накопление различных вкусоароматических соединений, влияющие на органолептические показатели качества хлеба.
При проведении исследований белковый ингредиент на основе ОПД вносили в смеси с мукой в количестве 0,5-2% к массе муки. Исходная рецептура пшеничного хлеба представлена в табл.2.1. Тесто готовили безопарным способом.
В процессе брожения теста через каждые 30 минут определяли следующие показатели: кислотность теста (град.), газообразующую способность теста (ГОС)(см ) по методикам, изложенным в главе 2.
Кислотность теста является наиболее объективным показателем готовности тестовых полуфабрикатов. Увеличение титруемой кислотности теста в процессе брожения связано с образованием и накоплением продуктов имеющих кислую реакцию (в основном кислот). Увеличение количества кислот в тесте в процессе брожения способствует ускорению процесса набухаемости и пептизации белков, а также интенсифицирует действие ферментов. Кислотность теста в конце брожения должна быть равна кислотности мякиша готовых изделий, установленной стандартами, ± 0,5 град. [3,101]Кислотность мякиша пшеничного хлеба из муки высшего сорта в соответствии с ГОСТ 27842-88 должна быть не более 3 град.
Изменение (увеличение) объема теста в процессе брожения связано с образованием диоксида углерода при сбраживании Сахаров хлебопекарными дрожжами. За счет газообразования в процессе брожения формируется оптимальный структурный пространственно - губчатый каркас тестовой заготовки [1].
Результаты измерения кислотности и газообразующей способности теста с различной долей внесения белкового ингредиента из ОПД к массе муки представлены на рис.4.4 и рис. 4.5. соответственно.
Из рис. 4.4. и рис.4.5. видно, что с увеличением количества внесения белкового ингредиента на основе ОПД к массе муки до 1 % наблюдается выраженная интенсификация процесса кислотонакопления и газообразования в процессе брожения. Необходимое значение титруемой кислотности (3±0,5 град), в соответствии со стандартами для пшеничного хлеба, в образце теста с внесением 1% белкового ингредиента из ОПД было достигнуто за 90 мин. брожения, в то время как в контрольном образце время брожения до достижения показателя титруемой кислотности 3±0,5град. составило 120 мин.. Однако при дальнейшем увеличении количества внесения белкового ингредиента до 2% к массе муки происходит некоторое снижение значений титруемой кислотности в образце теста внесением 2% ингредиента из ОПД по сравнению с образцом с внесением 1% ингредиента из ОПД к массе муки , продолжительность брожения образца теста с внесением 1% белкового ингредиента из ОПД и образца с внесением 2% белкового ингредиента одинакова, и составляет 90 мин.
Усиление газообразования, как и увеличение титруемой кислотности теста в процессе брожения, при внесении белкового ингредиента из ОПД связано с усиленным развитием клеток хлебопекарных дрожжей, за счет обогащением питательной среды дрожжей витаминами, белковыми веществами, макро-и-микро элементами, содержащимися в ОПД. Кроме того в полученном нами белковом ингредиенте из ОПД содержится значительное количество легкоусвояемого глутатиона, который способствует ускорению протеолиза белковых веществ муки в процессе брожения. Из рис. 4.5. видно, что наибольшее увеличение ГОС теста наблюдается в образце с внесением 1 % белкового ингредиента из ОПД к массе муки (прирост ГОС в процессе брожения при внесении 1 % белкового ингредиента из ОПД в 1,5 раза больше прироста объема теста в процессе брожения в контрольном образце (без внесения ОПД)). При внесении более 1 % белкового ингредиента на основе ОПД к массе муки отмечается незначительное снижение прироста ГОС теста в процессе брожения.
Таким образом, на основе вышесказанного можно сделать вывод о том, что наилучшим с точки зрения интенсификации процесса брожения является внесение белкового ингредиента из ОПД в количестве 1% к массе муки при производстве пшеничного хлеба что позволяет интенсифицировать процесс газо-и-кислотообразование в процессе брожения, и снизить продолжительность брожения на 25%по сравнению с контрольным образцом (без внесения белкового ингредиента на основе ОПД). Дальнейшего снижения продолжительности брожения пшеничного теста при внесении более 1% белкового ингредиента из ОПД к массе муки не наблюдается, вследствие снижения интенсивности газо-и-кислотообразования в процессе брожения, при внесении более 1% ингредиента из ОПД.
Кроме рассмотренных выше физико-механических показателей качества теста в процессе приготовления теста также была определенна влажность тестовых заготовок. Результаты определения содержания влаги в тестовых заготовках с различной долей внесения ОПД к массе муки представлены в табл. 4.6.
Влажность тестовых заготовок является одной из основных физико-химических показателей качества теста. Влажность хлеба и хлебобулочных изделий нормируется соответствующими стандартами. Влажность теста должна быть равна влажности мякиша готовых изделий, установленной стандартами, ± 1%. Влажность мякиша пшеничного хлеба из муки высшего сорта в соответствии с ГОСТ 27842-88 должна быть не более 43%. Увеличение влажности приводит к снижению калорийности и ухудшению усвояемости хлеба, что негативно сказывается на качестве хлеба. Кроме того хлеб с повышенным содержанием влаги быстрее подвергается плесневению, заболеваниям, легко деформируются. Пониженная влажность хлеба приводит к тому, что он становится сухим, быстро черствеет, ухудшается его вкус [86].
Из экспериментально полученных данных содержания влаги в тестовых заготовках с различной долей внесения белкового ингредиента из ОПД к массе муки (табл. 4.6.), видно, что влажность всех исследуемых образцов хлеба соответствует требованиям ГОСТ.
Заключительным этапом в процессе приготовления теста, оказывающим значительное влияние на формирование качества готового пшеничного хлеба, является окончательная расстойка сформированных тестовых заготовок. Выделение диоксида углерода в процессе брожения происходящем при расстойке обеспечивает разрыхление тестовой заготовки и восстановление структуры теста, нарушенной в процессе формования [3,101].
Влияние внесения аскорбиновой кислоты на основные показатели качества теста и хлеба при производстве хлеба из пшеничной муки высшего сорта с использованием белкового ингредиента на основе ОПД
При проведении исследований сорбент из ОПД вносили в смеси с мукой в количестве 0,5-2% к массе муки. Исходная рецептура пшеничного хлеба представлена в табл.2.1. Тесто готовили безопарным способом.
В процессе брожения теста через каждые 30 минут определяли следующие показатели: кислотность теста (град.), газообразующую способность теста (ГОС)(см ) по методикам, изложенным в главе 2.
Результаты измерения кислотности и газообразующей способности теста с различной долей внесения сорбента из ОПД к массе муки представлены на рис.4.17. ирис. 4.18. соответственно.
С увеличением количества внесения сорбента из ОПД к массе муки при производстве пшеничного хлеба происходит ускорение процесса кислото-и-газонакопления (рис.4.17.,рис.4.18.). Максимальная интенсификация процесса кислото-и-газонакопления в процессе брожения при производстве пшеничного хлеба достигается при внесении 1% сорбента из ОПД к массе муки, при этом продолжительность брожения сокращается на 15% по сравнению с контрольным образцом. При увеличении количества внесения сорбента из ОПД более 1 % к массе муки наблюдается некоторое снижение интенсивности газо-и-кислотообразования в процессе брожения по сравнению с образцом с внесением 1% сорбента из ОПД к массе муки.
Результаты определения содержания влаги в тестовых заготовках с различной долей внесения сорбента из ОПД к массе муки представлены в табл.4.24.
Из рис. 4.25. видно, что с увеличением количества внесения сорбента из ОПД к массе муки происходит сокращение продолжительности процесса расстойки при производстве пшеничного хлеба. Максимальное снижение продолжительности расстойки тестовых полуфабрикатов наблюдается при внесении 1% сорбента из ОПД к массе муки (продолжительность расстойки уменьшается на 13 % по сравнению с контрольным образцом).
Для оценки влияния сорбента из ОПД на показатели качества хлеба из пшеничной муки высшего сорта проводили лабораторные выпечки. Физико-механические и органолептические показатели качества хлеба оценивали через 3 часа после выпечки.
Физико-химические показатели качества хлеба из пшеничной муки высшего сорта в зависимости от количества внесения сорбента из ОПД к массе муки. Наименование показателя Обозначение Значение показателей качества пшеничного хлеба с внесением сорбента из ОПД
Из полученных данных (табл. 4.26.) видно, что при внесении сорбента из ОПД в количестве 1% к массе муки удельный объем формового хлеба увеличивается на 9,2% , пористость мякиша хлеба возрастает на 3,9 %, а упек уменьшается на 5,2 %. При дальнейшем увеличении количества внесения сорбента из ОПД более 1 % к массе муки происходит снижение удельного объема и пористости исследуемых образцов пшеничного хлеба.
Результаты органолептической оценки хлеба из пшеничной муки высшего сорта с различной долей внесения сорбента из ОПД представлены в табл.4.27.
Органолептическая оценка качества хлеба из пшеничной муки высшего сорта в зависимости от количества внесения сорбента из ОПД к массе муки Наименование показателя Значение показателей качествапшеничного хлеба с внесениемсорбента из ОПД Количество внесения сорбента из ОПД к массе муки,% 0,5 1 2 Внешний вид Форма:Правильная, соответствующая форме в которойпроизводилась выпечка 9 9 9 9 Поверхность:Гладкая, без трещин, подрывов и притисков, равномерноокрашенная, глянцевая. 9 9 9 9
Таким образом, на основе полученных экспериментальных данных, видно, что внесение сорбента из ОПД в количестве 1% к массе муки при производстве пшеничного хлеба позволяет сократить продолжительность брожения и расстойки на 16 % и 13% соответственно по сравнению с контрольным образцом, при этом улучшаются также физико-химические показатели качества готового хлеба: удельный объем и пористость увеличивается на 9,2% и 3,9 % соответственно, а упек уменьшается на 15,2 % по сравнению с контрольным образцом. Увеличение или уменьшение количества внесения сорбента из ОПД относительно 1% к массе муки при производстве пшеничного хлеба ведет к увеличению продолжительности процессов брожения и расстойки, и ухудшению физико-химических показателей качества пшеничного хлеба по сравнению с образцом с внесением 1% сорбента из ОПД к массе муки.
Влияние количества внесения сорбента из ОПД на основные показатели качества теста и хлеба при производстве хлеба из смеси пшеничной и ржаной муки.
При проведении исследований тесто готовили на густой ржаной закваске. Рецептура и режим приготовления теста представлена в табл. 2.10. Сорбент из ОПД вносили в смеси с мукой в количестве 1-3% к массе муки на этапе приготовления теста.
Параметры, контролируемые в процессе приготовления ржано-пшеничного хлеба «Столичный», аналогичны параметрам, определяемым при производстве пшеничного хлеба в п.4.2.
Результаты измерения титруемой кислотности и газообразующей способности теста с различной долей внесения белкового ингредиента из ОПД к массе муки представлены на рис.4.26. и рис. 4.27. соответственно.
Полученные данные (рис. 4.26., рис.4.27.) показывают, что с увеличением количества внесения сорбента из ОПД к массе муки при производстве хлеба «Столичный» происходит ускорение процесса кислото-и-газонакопления и соответственно сокращение продолжительности процесса брожения теста и последующей расстойки тестовых полуфабрикатов (рис.4.28.). При внесении 2% сорбента из ОПД к массе муки продолжительность брожения и расстойки тестовых полуфабрикатов сокращается на 25% и 10,8 % по сравнению с контрольным образцом.
Исследовались образцы пшеничного и ржано-пшеничного хлеба с внесением белкового ингредиента из ОПД, а также образцы пшеничного и ржано-пшеничного хлеба с внесением сорбента из ОПД с улучшенными сорбционными свойствами. Количество внесения белковых ингредиентов из ОПД в исследуемых образцах пшеничного и ржано-пшеничного хлебов составляла соответственно 1% и 2% к массе муки (данная дозировка белковых ингредиентов определена как оптимальная при производстве данного вида изделий в соответствие с экспериментальными данными, полученными в п.4.2. и п.4.3.).
Для оценки качества белка входящего в состав исследуемых пищевых продуктов был проведен расчет коэффициента рациональности аминокислотного состава - Re, численно характеризующий сбалансированность незаменимых аминокислот по отношению к физиологической норме (эталону) (шкала FAO/WHO). Методика расчета коэффициента рациональности представлена в [40].
Сущность качественной оценки белков с помощью данного формализованного показателя заключается в том, что чем выше значения коэффициента рациональности аминокислотного состава (в идеале &с = 1), тем лучше сбалансированы незаменимые аминокислоты и тем рациональнее они могут быть использованы организмом [40].
Результаты определения пищевой и биологической ценности хлеба пшеничного и ржано-пшеничного с внесением белкового ингредиента из ОПД представлены в табл. 4.31. и табл.4.32. соответственно.