Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние проблемы по холодильному консервированию тестовых полуфабрикатов и готовых хлебобулочных изделий 10
1.1. Современные технологии замораживания тестовых полуфабрикатов и готовых хлебобулочных изделий 10
1.1.1. Технологические параметры замораживания 12
1.1.2. Технологические параметры размораживания 15
1.2. Микробиологические основы замораживания 21
1.2.1. Роль дрожжей в приготовлении заквасок и обеспечении качества тестовых полуфабрикатов и готовых изделий 21
1.2.2. Роль молочно-кислых бактерий в технологии заварных сортов хлеба 26
1.3. Технологические особенности приготовления тестовых полуфабрикатов и готовых изделий для замораживания и длительного хранения 28
1.3.1. Влияние ингредиентов на качество замороженных полуфабрикатов и готовых изделий 28
1.3.2. Особенности технологии приготовления теста для замороженных полуфабрикатов 34
1.3.3. Технологические особенности приготовления заварных сортов хлеба 38
1.4. Биохимические и физико-химические изменения в тестовых заготовках и готовых изделиях при замораживании и хранении 46
1.4.1. Изменение белков и белковых фракций 46
1.4.2. Изменения углеводно-амилазного комплекса при замораживании и хранении тестовых полуфабрикатов и готовых хлебобулочных изделий
1.5.У паковочные материалы для замороженных тестовых полуфабрикатов и готовых хлебобулочных изделий 54
2. Объекты, методы исследования и постановка экспериментов 58
2.1. Объекты исследования 58
2. 2. Методы исследования 60
2.3. Постановка эксперимента 62
2.3.1. Приготовление теста для заварных хлебобулочных изделий 62
2.3.2. Планирование многофакторного эксперимента 72
2.3.3. Технологические режимы расстойки, выпечки, замораживания и хранения полуфабрикатов 74
3. Исследование и обоснование рецептур и способов приготовления теста для заварных замороженных хлебобулочных полуфабрикатов 76
3.1. Исследование и обоснование рецептур заварных хлебобулочных изделий 76
3.2. Исследование и обоснование способов приготовления теста 87
3.3. Исследование микроструктуры замороженных заварных хлебобулочных полуфабрикатов 93
3.4. Кинетика вымораживания влаги в заварных хлебобулочных полуфабрикатах 99
4. Исследование изменений пищевой ценности и показателей качества замороженных заварных хлебобулочных полуфабрикатов при длительном хранении; обоснование сроков их годности 104
4.1. Изменение углеводной фракции заварных хлебобулочных изделий при замораживании и хранении 104
4.2. Исследование изменений аминокислотного состава заварных хлебобулочных полуфабрикатов при замораживании и хранении 113
4.3. Электронные спектры поглощения 122
4.4. Изменение структурно-механических, физико-химических и органолептических показателей качества замороженных заварных хлебобулочных полуфабрикатов при хранении 128
4.5. Выводы 137
Список использованной литературы
- Технологические параметры замораживания
- Приготовление теста для заварных хлебобулочных изделий
- Исследование и обоснование способов приготовления теста
- Исследование изменений аминокислотного состава заварных хлебобулочных полуфабрикатов при замораживании и хранении
Введение к работе
Актуальность темы. В последние десятилетия в пищевой промышленности интенсивно используются достижения холодильных технологий, позволяющие получать продукты и полуфабрикаты, предназначенные для длительного хранения. В современных условиях проблема производства хлеба с пролонгированным сроком годности приобретает все большее значение, и одним из способов решения этой задачи является замораживание хлебобулочных изделий.
В настоящее время рынок замороженных изделий дополняется сегментом пищевых продуктов, называемых «удобная еда» (convenient). Такие продукты важны в системе общественного питания, особенно в сегменте HoReCa (отели-рестораны-кафе).
Для этого сегмента актуальна разработка рецептур и технологий замороженных хлебобулочных изделий широкого ассортимента, так как хлеб один из основных продуктов массового и повседневного потребления.
Исследованиям в области замораживания тестовых полуфабрикатов различной степени готовности и выпеченных хлебобулочных изделий посвящены работы отечественных и зарубежных ученых: Л.В. Кима, О.В. Тешителя, Р.Д. Поландовой, Н.В. Лабутиной, Л.И. Кузнецовой, J. Postolski, Z. Gruda, Е. А1-maschi, К. Lorenz, W. Bushuk и др. Однако значительная часть работ посвящена замораживанию и хранению тестовых заготовок и хлебобулочных изделий из пшеничной муки.
Разработаны и внедрены в производство технологии замораживания тестовых заготовок различной степени расстойки, полуфабрикаты «неполной выпечки» (past baked) и готовые замороженные продукты (take baked).
В то же время хлебобулочные изделия из ржаной муки занимают значительную нишу в питании населения многих стран, в том числе Российской Федерации. Известно, что ржаная мука превосходит пшеничную по содержанию незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных элементов, алкили-рованных фенольных соединений-гомологов резорцина, в частности 5-алкилрезорцинов, которые являются биологически активными компонентами пищи.
В отечественных и зарубежных научных источниках отсутствует информация о влиянии режимов замораживания и продолжительности хранения на физико-химические, биохимические, микробиологические показатели качества и безопасности заварных сортов хлебобулочных изделий, изготовленных с использованием ржаной муки по рецептурам, включающим криопротекторы и фосфолипиды.
Научное обоснование рецептур, технологических параметров замораживания и хранения позволит расширить ассортимент замороженных хлебобулочных изделий, максимально сохранить качество и пищевую ценность продуктов при длительном хранении. Такие хлебобулочные изделия будут востребованы не только в системе общественного питания и в сегменте HoReCa, но и в домашних условиях, что является актуальным и имеет важное социально-экономическое значение.
Цель исследования - разработать технологию замороженных заварных хлебобулочных полуфабрикатов с добавлением криопротекторов.
Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:
исследовать и обосновать компонентный состав тестовых заготовок без расстойки и заварных хлебобулочных изделий, предназначенных для замораживания и длительного хранения;
изучить влияние рецептур с добавлением криопротекторов и способов приготовления теста с использованием различных заквасок и заварок на качество размороженных хлебобулочных изделий, а также изделий, выпеченных из замороженных тестовых заготовок без расстойки;
исследовать влияние массовой доли энзимомодифицированного лецитина «Солек-К-ЕМЛ» на активность дрожжевых клеток при замораживании тестовых заготовок;
изучить изменения структурно-механических, физико-химических, микробиологических и органолептических показателей качества заварных хлебобулочных полуфабрикатов, замороженных при различных условиях, в зависимости от продолжительности хранения;
разработать рецептуры и технологию замороженных тестовых заготовок без расстойки и заварных хлебобулочных изделий, обосновать их сроки годности;
разработать проект технической документации на производство замороженных тестовых заготовок без расстойки и заварных хлебобулочных изделий.
Научная новизна. Установлены изменения физико-химических и структурно-механических показателей качества заварных хлебобулочных полуфабрикатов в зависимости от рецептур и способов тестоприготовления с использованием криопротекторов, различных заквасок и заварок.
Показано, что минимальные изменения показателей качества при замораживании и хранении характерны для заварных хлебобулочных изделий, изготовленных из теста с использованием осахаренной заварки на густой закваске, крахмальной патоки, сахарозы, растительного масла, энзимомодифицированного лецитина «Солек-К-ЕМЛ» (1,5 % к массе муки).
Выявлены кинетические зависимости изменения структурно-механических, физико-химических показателей, белковой и углеводной фракций в заварных хлебобулочных изделиях, изготовленных из полуфабрикатов, замороженных при различных условиях, при их хранении. Определены константы скорости гидролиза полисахаридов и образования мальтозы и глюкозы.
Показано, что изменение содержания аминокислот белков заварных хлебобулочных изделий при замораживании и хранении обусловлено в основном их структурными особенностями, готовностью полуфабрикатов и не существенно зависит от скорости замораживания и продолжительности хранения. Минимальные изменения при замораживании тестовых заготовок характерны для аминокислот с гидрофобными и гидрофильными неионогенными боковыми радикалами, а максимальные - с гидрофильными катионными и анионными R-группами. Определены коэффициенты утилитарности (КО и рациональности аминокислотного состава R^.
Практическая значимость. Разработаны рецептуры и технология заварных замороженных хлебобулочных полуфабрикатов с добавлением криопро-текторов (поли- и дисахаридов, растительного масла и энзимомодифицирован-ного лецитина «Солек-К-ЕМЛ»).
Установлены сроки годности тестовых заготовок без расстойки, замороженных при температурах минус 24С и минус 35С до 30 сут и 60 сут соответственно; хлебобулочных заварных изделий, замороженных при минус 24С -до 180 сут (температура хранения минус 18С).
Разработан проект технических условий (ТУ 91113-001-02068491-2009) и технологическая инструкция но производству замороженных тестовых заготовок без расстойки и выпеченных хлебобулочных изделий с названием булочек «Студенческая» и «Университетская». Документация передана в СПб филиал ГосНИИХГШ и ООО «Хлебный дом», Санкт-Петербург.
Основные положения, выносимые на защиту:
обоснование рецептуры заварных хлебобулочных изделий и технологических параметров приготовления теста на основе ржаной муки с использованием различных заквасок, заварок, криопротекторов, предназначенных для замораживания и длительного хранения;
результаты изменения микроструктуры, удельного объема, пористости, кислотности, сжимаемости, формоустойчивости, аминокислотного состава и углеводов в зависимости от температуры замораживания и продолжительности хранения замороженных заварных хлебобулочных полуфабрикатов;
обоснование сроков годности замороженных при различных условиях тестовых заготовок без расстойки и заварных хлебобулочных изделий по комплексу оргаиолептических и физико-химических показателей качества, а также показателей безопасности;
технология замороженных заварных хлебобулочных полуфабрикатов с пролонгированным сроком годности.
Апробация работы. Основные положения исследований доложены в период с 2005 по 2010 гг. на научно-практических и международных конференциях Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий; первой Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2008); международной научной конференции «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, 2008); научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология» (Светлогорск, 2008); на первом международном хлебопекарном форуме «Современное хлебопечение 2008» (Москва, 2008).
Публикации. Основные результаты проведенных исследований опубликованы в 8 печатных работах, в том числе одна статья в издании, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на страницах 136 печатного текста, содержит 15 таблиц и 35 рисунков. Список литературы включает 182 источника-, в том числе 27 иностранных.
Технологические параметры замораживания
Качество замороженных тестовых полуфабрикатов и готовых изделий существенно зависит от технологических параметров замораживания, в процессе которого частично или полностью вымораживается свободная или слабосвязанная влага вследствие отвода тепла при снижении температуры ниже криоскопической. Температура замерзания (пф) теста зависит от рецептуры. Так простое тесто, приготовленное из муки и воды, имеет и р= -4С, сдобное тесто, содержащее жир, сахар, различные вкусо-ароматические добавки от - 7 до -9С.
Исследованиями установлено, что вымораживание влаги в поверхностном слое уже через 40 мин составляет более 80%, а на глубине 1,5 см только начинается льдообразование. В центре хлеба интенсивное вымораживание наблюдается через 100-120 мин после начала замораживания [25].
Установлено, что для хлеба из пшеничной муки II сорта вымораживание воды начинается при -2,3-2,5С. Эту температуру предлагается считать начальной криоскопической точкой. Льдообразование происходит при понижении температуры до -7,5-8С, после чего прекращается.
Большая часть воды, находящейся в хлебе, вымораживается в интервале температур от -3 до -7С, поэтому замораживание в этот период идет с замедленной скоростью. После вымораживания воды скорость понижения температуры хлеба повышается.
В технологии замораживания пищевых продуктов используется медленное замораживание (при температуре до -24С и естественной циркуляции воздуха), быстрое (при температуре от -30С до -40С и циркуляции воздуха) и сверхбыстрое (в среде жидкого азота при -195,6С) [34].
Отечественными и зарубежными исследователями показано, что медленное замораживание приводит к более интенсивному газообразованию в тестовых заготовках после размораживания, чем быстрое замораживание [42, 150]. Анализ состава дрожжей теста показал, что при быстром замораживании уменьшается количество живых дрожжевых клеток на 10-15% по сравнению с их числом при медленном замораживании [1]. В процессе последнего кристаллы льда сначала образуются в межклеточном пространстве, затем при дальнейшем понижении температуры они растут за счет воды, имеющейся в межклеточном пространстве и в самих дрожжевых клетках, из которых она диффундирует через полупроницаемую мембрану. Вследствие сверхбыстрого замораживания теста происходит внутриклеточное замораживание воды, так как температура изменяется быстрее, чем вода проникает через клеточную мембрану. Мелкие кристаллы льда при последующем понижении температуры превращаются в большие, что приводит к нарушению биохимического равновесия и механическому разрушению протоплазмы и мембраны дрожжевой клетки до такой степени, что она погибает [59].
Существуют различные мнения об оптимальных температурных режимах замораживания теста в производственных условиях. Так, по данным японских специалистов, лучше всего замораживать тесто для булочных изделий при -34,4С в потоке холодного воздуха, для мучных кондитерских изделий - при -28 - 29С; французские специалисты независимо от типа скороморозильной камеры предлагают температуру обработки теста -30-3 5 С при скорости движения воздуха 4 м/с, что будет обеспечивать скорость замораживания, равную 1С в минуту [59, 113].
Практика замораживания тестовых полуфабрикатов показывает, что наилучшие условия замораживания при температуре -30-40С и скорости движения воздуха 3—5 м/с в течение 30-50 мин в зависимости от массы изделия. При этих условиях на стадии охлаждения и глубокого замораживания выдерживается оптимальная скорость замораживания 1С в мин. Такая скорость снижения температуры ограничивает разрушение клейковинного каркаса и сохраняет жизнеспособность дрожжевых клеток [140, 157].
Исследованиями установлено, что изделия черствеют наиболее быстро в интервале температур от +21 до -7С. Поэтому преодоление данного диапазона температур в минимально короткое время дает возможность лучше сохранить свежесть хлеба. В этой связи быстрое замораживание хлебобулочных изделий имеет большие преимущества по сравнению с медленным. Качество изделий при быстром замораживании после оттаивания выше, чем при медленном.
В настоящее время распространен метод замораживания при температурах от -18 до -40С.
Криогенное замораживание позволяет значительно ускорить этот процесс, а, следовательно, и замедлить черствение изделий.
На скорость замораживания хлеба влияет температура самого продукта, а также температура и скорость воздуха.
Замораживание хлебобулочных изделий принято осуществлять после их охлаждения до определенной температуры. Хлебобулочные изделия, замороженные без охлаждения после выхода из печи, отличаются лучшим качеством мякиша, который после размораживания получается более мягким, чем у продукта, замороженного уже в остывшем состоянии. Однако замораживать изделия с температурой мякиша выше 40С считается нецелесообразным в связи с большим расходом холода. Замораживание изделий рекомендуется проводить до температуры ниже -7С, при которой прекращается процесс ретроградации крахмала.
Скорость замораживания изделий зависит от скорости воздуха в морозильных камерах. Проведение замораживания булочных изделий при различной скорости воздуха способствует сокращению периода прохождения критического диапазона температур, а следовательно, снижению вероятности получения более черствой продукции.
В связи с тем, что наибольшее изменение показателей качества изделий происходит в период замораживания, следует применять их быстрое замораживание при температуре -25, -30С и интенсивную циркуляцию воздуха в морозильной камере.
Приготовление теста для заварных хлебобулочных изделий
Если тестовые заготовки предполагается хранить длительный период времени, рекомендуется замораживать их в упакованном виде. При этом более длительно и лучше сохраняется внешний вид продукта и его качество, снижаются потери влаги. Однако скорость замораживания тестовых заготовок в этом случае снижается, увеличивается его продолжительность и требуются большие размеры морозильной установки.
Упакованные замороженные полуфабрикаты хранят в морозильных камерах.
Тестовые полуфабрикаты можно хранить в холодильной камере в диапазоне температур от -8 до -25С с минимальными колебаниями, так как при этом снижается устойчивость теста, образуются кристаллы льда. Чем больше срок хранения, тем ниже должна быть температура.
Продолжительность хранения теста, от нескольких дней до нескольких месяцев, непосредственно зависит от качества сырья (муки, дрожжей и т.п.) и соблюдения норм ведения производственного цикла (замеса, замораживания). При хранении особое внимание необходимо обращать на то, что в условиях холодного воздуха и низкой влажности продукты, не обладающие достаточной степенью защиты, имеют тенденцию к потере воды [15, 17, 107, 109, 138, 150, 153].
При хранении полуфабрикатов происходят как качественные (снижение активности и частичное отмирание дрожжевых клеток, образование корочки и морщин на поверхности заготовки и др.), так и количественные (потери массы) нежелательные изменения. Скорость и глубина этих изменений зависит от условий хранения (температуры и продолжительности хранения), а также от вида и качества используемых дрожжей.
Обязательным условием правильного хранения для обеспечения хорошего качества предварительно замороженных полуфабрикатов является обеспечение постоянной и одинаковой температуры во всем рабочем объеме камеры. Понижение температуры снижает потери массы полуфабрикатов и сокращает необратимые изменения их качества. Колебания температуры способствуют увеличению кристаллов льда и сублимации влаги, что снижает качество готовой продукции. Стабилизация температуры может быть достигнута увеличением толщины изоляции камеры хранения, теплообменной поверхности испарителей, а также соответствующей автоматической регулировкой режима хранения. На практике температура хранения, как правило, составляет -18С. Замороженные тестовые полуфабрикаты к местам реализации привозят в автомобилях-рефрижераторах, обеспечивающих соблюдение параметров хранения замороженных полуфабрикатов. Особое внимание следует обратить на хрупкость замороженных полуфабрикатов и как следствие этого - на риск их разламывания.
Размещение доставленных заготовок на месте выпечки должно быть произведено в морозильные камеры с температурой не ниже -10 С. Повторная заморозка размороженных полуфабрикатов не допускается. Если при транспортировке произошла случайная разморозка, то эту партию можно хранить в холодильнике при температуре 0С только в течение нескольких суток.
Анализ состояния проблемы по холодильному консервированию хлебобулочных полуфабрикатов показал, что основная часть исследований посвящена замораживанию и хранению тестовых заготовок различной степени готовности, сдобных хлебобулочных изделий из пшеничной муки. Излагаются противоречивые мнения по влиянию скорости замораживания на качество готовых изделий. В научной литературе рекомендуются температуры замораживания теста и готовых хлебобулочных изделий в широком интервале температуре от минус 18С до минус 70С, не однозначны результаты исследований по продолжительности хранения замороженных полуфабрикатов и изменению в них структурно-механических, биохимических, физико-химических и других показателей качества. Не исследовано влияние криопротектора на соотношение свободной, слабосвязанной и химически связанной воды при различных режимах замораживания и хранения.
В отечественных и зарубежных научных источниках отсутствует информация о влиянии режимов замораживания и продолжительности хранения на физико-химические, биохимические, микробиологические показатели качества и безопасности заварных сортов хлебобулочных изделий, изготовленных с использованием ржаной муки по рецептурам, включающим криопротекторы и фосфолипиды.
Научное обоснование рецептур, технологических параметров замораживания и хранения позволит расширить ассортимент замороженных хлебобулочных изделий, максимально сохранить качество и пищевую ценность продуктов при длительном хранении. Такие хлебобулочные изделия будут востребованы не только в системе общественного питания и в сегменте HoReCa, но и в домашних условиях, что является актуальным и имеет важное социально-экономическое значение.
Исходя из изложенного, диссертационное исследование посвящено разработке технологии замороженных заварных хлебобулочных полуфабрикатов с добавлением криопротекторов углеводной и липидной природы.
Исследование и обоснование способов приготовления теста
Содержание мальтозы увеличивается в цикле «замораживание-размораживание» в 1,47 раза для тестовых заготовок, замороженных при минус 24С ив 1,22 раза- при минус 35С (рис. 4.5).
При хранении тестовых заготовок в течение 30 сут количество мальтозы не изменяется, в процессе дальнейшего хранения до 90 сут увеличивается в 1,48 раза независимо от температуры замораживания тестовых заготовок (рис. 4.5.).
Увеличение мальтозы может быть связано также с реверсией, т.е. превращением глюкозы в дисахарид мальтозу за счет отнятия молекул воды в кислой среде от моносахаридов. Эта реакция протекает в кислой среде, а увеличение кислотности незамерзшего раствора может происходить в результате вымораживания влаги. При этом происходит сближение молекул и образование ангидросахаридов, что не дает возможности накапливается им в процессе замораживания и хранения. В то же время, как следует из рис. 4.6 содержание глюкозы увеличивается в заварных хлебобулочных изделиях, изготовленных из тестовых заготовок, замороженных при минус 24С и минус 35С в 1,75 и в 1,5 раза соответственно. При хранении в течение 30 сут количество глюкозы не изменяется, а в течение 90 сут увеличивается в 2,75 раза независимо от температуры замораживания тестовых заготовок. Такое изменение глюкозы свидетельствует о гидролизе декстринов возможно с участием не только а-амилазы, но и экзофермента (3-амилазы.
Как следует из рис. 4.7 количество пентозанов уменьшается в цикле «замораживание-размораживание» в 1,24 раза в заварных хлебобулочных изделиях, изготовленных из тестовых заготовок, замороженных при температуре минус 24С ив 1,08 раза - при минус 35С. Затем в течение 60 сут количество пентозанов не изменяется и при последующем хранении тестовых заготовок до 90 сут содержание их уменьшается в 1,40 раза независимо от температуры замораживания. Очевидно, что уменьшение количества пентозанов связано с их гидролизом и образованием моносахаридов, прежде всего ксилозы и арабино-зы.
Исследования показали, что изменение содержания мальтозы и пентозанов в процессе хранения замороженных выпеченных хлебобулочных изделий не изменяется и не зависит от рецептуры и температуры замораживания, очевидно, что незначительное количество крахмала на стадии замораживания и хранения гидролизуется только до а-декстринов (рис. 4.2, 4.40).
Следует отметить, что изменение углеводной фракции в процессе замораживания тестовых заготовок существенно зависит от температуры этого процесса. Однако, при хранении этих полуфабрикатов более 60 сут достоверных различий по содержанию крахмала, декстринов, мальтозы, глюкозы и пентозанов в образцах, замороженных при минус 24С и минус 35С, не установлено.
На основании полученных данных по изменению содержания поли-, оли-го- и дисахаридов рассчитаны константы скорости реакций их гидролиза (табл. 4.1).
Рассматриваем гидролиз поли-, олиго- и дисахаридов как мономолекулярные реакции, которые описываются кинетическим уравнением Пентозаны -24 0,68 0,16 2,51 -35 0,36 0,11 2,08 Как следует из табл. 4.1, высокая скорость гидролиза крахмала характерна для тестовых заготовок, замороженных при минус 24С. Различия по скорости гидролиза крахмала и пентозанов в заварных изделиях в зависимости от температуры замораживания незначительны. Следует отметить, что в процессе хранения замороженных тестовых заготовок и заварных изделий скорость гидролиза полисахаридов несущественно зависит от температуры замораживания.
Таким образом, на основании проведенных исследований установлено, что минимальные изменения углеводной фракции происходят в заварных изделиях, выпеченных из тестовых заготовок, замороженных при минус 35С и хранившихся в течение при минус 35С и хранившихся в течение 60 сут. Изменения углеводов в заварных хлебобулочных изделиях, размороженных после 180 сут хранения, минимальны и не зависят от температуры замораживания.
Исследование изменений аминокислотного состава заварных хлебобулочных полуфабрикатов при замораживании и хранении
При обосновании технологических режимов замораживания и продолжительности хранения заварных хлебобулочных полуфабрикатов изучали динамику заменимых и незаменимых аминокислот, определяющих биологическую ценность белков хлеба.
Многими исследователями [76,116,132,139,142,148] показано, что нежелательным процессом при замораживании пищевых продуктов является нарушение нативной структуры белковой молекулы, связанное с конформа-цией вторичной, третичной и четвертичной структуры белков. Глубина дена-турационных процессов зависит от условий замораживания, химического состава и структурных особенностей продуктов.
Следует полагать, что в цикле «выпечка-замораживание готовых изделий» определяющее значение имеет тепловая денатурация, а не криоденату-рация.
В то же время для тестовых заготовок в цикле «замораживание - размораживание — расстойка - выпечка» возможна как криоденатурация, так и тепловая. На рис 4.8 показана хроматограмма аминокислотного состава контрольного (незамороженного) образца заварного изделия.
Приведенные на рис. 4.9 - 4.11 данные по изменению количества заменимых и незаменимых аминокислот в процессе замораживания и хранения показывают, что динамика их зависит в большей мере от структуры боковых цепей и особенностей их расположения и в меньшей — от условий замораживания. Известно, что аминокислоты с гидрофобными боковыми радикалами в. основном локализованы внутри белковых макромолекул. Радикалы этих кислот в водных растворах стремятся друг к другу или к другим гидрофобным молекулам, в результате чего поверхность соприкосновения их с водой уменьшается. В связи с этим вымораживание влаги не оказывает существенного влияния на их структурные изменения.
Исследование изменений аминокислотного состава заварных хлебобулочных полуфабрикатов при замораживании и хранении
Изменение качества замороженных тестовых заготовок и заварных хлебобулочных изделий в процессе хранения связано, прежде всего, с динамикой углеводной и белковой фракций, влияющих на влагоудерживающую способность, структурно-механические и органолептические показатели качества заварных изделий.
Исследовано изменение удельного объема, пористости, сжимаемости и влажности заварных хлебобулочных изделий, изготовленных из полуфабрикатов, замороженных при температуре минус 24С и минус 35С от продолжительности хранения (табл. 4.4).
Как следует из табл. 4.4 формоустойчивость при замораживании заварных изделий не изменяется, а тестовых заготовок - уменьшается, особенно после 30 (t3 = -24С) и 60 сут (ta = -35С).
Удельный объем, пористость и сжимаемость в больше мере уменьшается в заварных изделиях, выпеченных из тестовых заготовок, замороженных при минус 24С и хранившихся более 60 сут.
В заварных изделиях, изготовленных из замороженных готовых полуфабрикатах, изменения этих показателей и кислотности находятся в пределах ошибки опыта. Влажность изменяется незначительно, в пределах от 1,0 до 2,8 % в зависимости от полуфабрикатов и не зависит от температуры замораживания.
Изменения белковой, углеводной фракции и структурно-механических свойств заварных изделий, изготовленных из замороженных полуфабрикатов, могут оказать влияние на такую важную характеристику хлебобулочных изделий, как черствение.
Черствение хлеба является одним из основных критериев, по которому оценивается эффективность технологических режимов замораживания и продолжительности хранения продуктов в замороженном состоянии.
Высказывается мнение, что при черствении хлеба происходит самопроизвольная кристаллизация высокомолекулярных соединений и, прежде всего, крахмала. При низких температурах из-за повышения вязкости жидкости и потери кинетической подвижности полимеров скорость кристаллизации резко за 130
медляется. Кроме того, не все зерна крахмала клеистеризуются, примерно 8-11 % крахмальных зерен сохраняют природную структуру и возможно они влияют на скорость черствения хлеба, являясь кристаллами - «затравками». [130, 159, 161]
Явлением кристаллизации полимеров, в частности крахмала, объясняют некоторые авторы черствение хлеба. Основной реакцией в процессе черствения хлеба является ретроградация крахмала, связанная с нарушением водородных связей гидроксильных групп в крахмале, как в амилазной, так и в амило-пектиновой частях молекул.
Как следует из рис. 4.19 способность мякиша к поглощению воды снижается после замораживания при исследуемых режимах и продолжительности хранения заварных хлебобулочных изделий. Очевидно, что эти процессы связаны с изменением гидрофильных свойств мякиша и его составляющих — крахмала и белков за счет упорядочения и уплотнения их структуры при переходе из аморфного состояния в кристаллическое. Поскольку при выпечке хлеба белки денатурируют и теряют способность связывать воду, то изменение гидрофильных свойств по аналогии с черствением связано в основном с изменениями углеводной фракции и прежде всего со старением крахмального геля.
В процессе выпечки хлеба крахмал частично клейстеризуется, поглощая воду, которая выделяется денатурированными белками и переходит из кристаллического состояния в аморфное.
Затем в процессе хранения хлеба происходит черствение мякиша, что связано с обратным процессом перехода крахмала из аморфного состояния в кристаллическое, т.е. из а- формы в р-форму (ретроградация).
