Введение к работе
Актуальность темы. Поиск новых видов сырья и способов его обработки является одним из основных направлений развития зерноперерабатывающей отрасли. В Красноярском крае ячмень и овес используют в большей степени на кормовые цели. Ячменная и овсяная мука в производстве мучных кондитерских и хлебобулочных изделий мало востребована. Поэтому применение экструди-рования для получения муки позволяет более широко использовать серые хлеба в пищевой промышленности для производства высококачественных пищевых продуктов для диетического питания, полноценных продуктов здорового питания для человека.
Большой вклад в развитие сырьевой базы и улучшение имеющихся технологий в мучной, кондитерской и хлебобулочной отрасли внесли ученые О.И. Ильина, А.А. Кочеткова, Г.О. Магомедов, А.П. Нечаев, Л.И. Пучкова, Т.В. Савенкова, Н.Н. Типсина, Т.Б. Цыганова, Л.Н. Шатнюк и др.
Экструдирование максимально сохраняет биологически активные вещества перерабатываемого сырья, позволяет заменить сложное оборудование на непрерывное. Применение технологии экструдирования для получения муки из зерна ячменя и овса дает возможность экономить время, как важный ресурс в условиях современного производства.
Существенный вклад в развитие теории экструзии в пищевой промышленности внесли такие зарубежные и отечественные ученые, как G. Schenkel, E.C.Bernhardt, Z. Tadmor, G.H. Jepson, В.А.Силин, А.И. Жушман, В.Г. Карпов, В.Г. Краус и многие другие. Несмотря на вклад, внесенный учеными, экструзи-онная обработка зерна пленчатых и голозерных форм ячменя и овса не достаточно изучена.
Традиционно среди широкого ассортимента кондитерских и хлебобулочных изделий с использованием овсяной и ячменной муки, вырабатываемых в нашей стране, особое место принадлежит печенью, кексам, булочкам, пользующимся большой популярностью. Однако процесс получения муки из зерна овса и ячменя достаточно трудо- и энергоемок: включает большое количество этапов. Исходя из вышеизложенного, актуальным является поиск нового решения для совершенствования технологии производства муки, мучных кондитерских и хлебобулочных изделий и проведение ряда исследований для выбора и обоснования нового вида сырья и готовых изделий.
Цель диссертационной работы заключается в разработке технологии экструдирования зерна ячменя и овса для получения муки и мучных кондитерских, хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
Обосновать возможность использования технологии экструдирования пленчатых и голозерных форм ячменя и овса для получения мучных кондитерских и хлебобулочных изделий.
Изучить технологические свойства сырья для производства муки и исследовать изменение структуры и физико-химических свойств сырья при разных режимах экструзионной обработки.
Разработать математическую модель изменения физико-химических показателей зерна ячменя и овса после экструдирования и методику её применения для прогнозирования оптимальных технологических параметровэкстру-дирования.
Разработать универсальную технологическую схему экструдирования зерна ячменя и овса для получения муки.
Разработать ассортимент мучных кондитерских, хлебобулочных изделий и проекты технических условий к ним.
Оценить экономическую эффективность производства мучных кондитерских и хлебобулочных изделий.
Научная новизна. Обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования пленчатых и голозерных форм ячменя и овса как нового вида сырья при производстве муки с применением технологии экструдирования. Выявлено влияние технологических параметров экструдирования на изменение органолептических, физико-химических показателей продукта. Разработаны математические модели, позволяющие прогнозировать параметры технологии производства муки методом экструдирования.
Практическая значимость.
Разработана аппаратурно-технологическая схема получения муки из зерна голозерных и пленчатых форм ячменя и овса с применением технологии экструдирования для производства мучных кондитерских и хлебобулочных изделий.
Разработаны рецептуры и технологические инструкции на печенье, кексы и булочки с использованием муки из экструдированного зерна пленчатых и голозерных форм ячменя и овса.
Теоретические и практические результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при подготовке бакалавров и магистров ФГБОУ ВПО КрасГАУ на кафедре технологии хранения и переработки зерна.
Достоверность и обоснованность полученных результатов. Основные положения, выводы, теоретические и практические разработки, рекомендации, полученные в работе, научно обоснованы, подтверждены экспериментальными данными и апробированы в лабораторных и производственных условиях. Достоверность результатов работы подтверждается достаточным количеством экспериментального материала, адекватным объёмом выполненных исследований, использованием современных методик и оборудования для получения и обработки экспериментальных данных, применением метода математического моделирования.
Личный вклад автора. Автором самостоятельно поставлены цели и задачи, выбраны объекты и методы исследований, разработана программа теоретических и экспериментальных изысканий, лично выполнены, обработаны и проанализированы основные результаты.
Автор защищает: математическую модель изменения физико-химических свойств зерна голозерных и пленчатых форм ячменя и овса в зависимости от технологических параметров экструдирования; разработанную универсальную технологическую схему получения муки методом экструдирования; результаты разработки новых рецептур с использованием муки из зерна голозерных и пленчатых форм ячменя и овса и оценку экономической эффективности от внедрения.
Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на международных и всероссийских научных конференциях: Международная школа - конференция «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2011), XII международная научно-практическая конференция «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2012), «Инновационные тенденции развития Российской науки» (Красноярск, 2012), «Наука и образование: опыт, проблемы, перспективы развития» (Красноярск, 2012), «Наука, образование, общество: тенденции и перспективы» (Москва, 2013).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемом научном издании.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы; включает 36 рисунков, 45 таблиц. Основной текст изложен на 123 листах машинописного текста. Список литературы включает 122 наименования.
