Введение к работе
Актуальность работы. Одним из основных направлений развития хлебопекарной отрасли является поиск новых видов сырья и способов его обработки, что позволяет расширять ассортимент вырабатываемой продукции, повышать ее качество и интенсифицировать традиционные технологии.
Развитию сырьевой базы, а также совершенствованию существующих технологий в хлебопечении посвящены работы ряда отечественных ученых: Ауэрмана Л.Я., Казанской Л.Н., Матвеевой И.В., Пащенко Л.П., Поландовой Р.Д., Пучковой Л.И., Цыгановой Т.Е. и др.
Одной из перспективных технологий, обеспечивающей значительную интенсификацию производственных процессов, экономию важного в условиях современного производства ресурса — времени и, открывающей широкие возможности для расширения ассортимента хлебобулочных изделий, является экструзионная обработка крахмалсодержащего сырья.
Экструзия, как высокоэффективный безотходный кратковременный технологический процесс, характеризуется одновременным воздействием на обрабатываемый материал влаги, тепла и механических напряжений различного вида. Экструзионная обработка новых видов сырья позволяет получать продукты с определенным набором физико-химических свойств, разнообразных формы и структуры.
Большой вклад в развитие теории и практики экструзионной технологии в пищевой промышленности внесли такие отечественные и зарубежные ученые, как Жушман А.И., Карпов В.Г., Краус СВ., P.Linko, F.Meuser, W.Seibel и др. Вместе с тем, роль экструзионной обработки крахмалсодержащего сырья применительно к хлебопекарной отрасли изучена недостаточно.
Традиционно среди широкого ассортимента хлебобулочных изделий, вырабатываемых в нашей стране, особое место принадлежит заварным, пользующимся большой популярностью. Однако, процесс их производства достаточно трудо— и энергоемок: включает стадию заваривания муки и ржаного солода. Поэтому реализация такой технологии возможна не на всех предприятиях.
Исходя из вышеизложенного, актуальным является поиск нового решения для совершенствования технологии производства заварных видов хлеба. Для этого необходимо проведение глубоких исследований для выбора и обоснования нового вида сырья, распространенного и недорогого, и его обработки с использованием экструзионной техники.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка технологии экструзионной обработки ржаного солода и его использование в хлебопечении при производстве ржано-пшеничных заварных хлебобулочных изделий, позволяющее интенсифицировать традиционные технологии, расширить ассортимент и повысить качество.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
— определить оптимальные параметры экструдирования ржаного солода
(математическим и графическим методами);
— разработать технологическую схему экструдирования ржаного солода на основе
серийно выпускаемого промышленного оборудования;
провести производственную проверку технологии экструзионной обработки ржаного солода и оценить экономическую эффективность от ее внедрения;
разработать проект нормативной документации на ржаной экструдированный солод (экструдат);
изучить влияние параметров экструзионной обработки на органолептические, физике— и биохимические показатели экструдата;
исследовать безопасность ржаного экструдированного солода по содержанию в нем акриламида;
исследовать стойкость экструдата при хранении микробиологическим методом и методом ядерно-магнитного резонанса (ЯМР);
исследовать возможность использования экструдата при производстве ржано-пшеничных заварных хлебобулочных изделий с целью совершенствования традиционной технологии и разработать рецептуры с его использованием;
- провести производственную проверку технологии производства хлебобулочных
изделий с ржаным экструдированным солодом и рассчитать себестоимость
продукции;
— разработать проект нормативной документации на хлебобулочные изделия с
использованием ржаного экструдированного солода.
Схема исследований представлена на рисунке 1.
Научная новизна. Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность экструдирования ржаного солода с целью его использования, как нового вида сырья, при производстве ржано-пшеничных заварных видов хлеба.
Выявлена зависимость содержания водорастворимых веществ и набухаемости экструдата от параметров экструзионной обработки ржаного солода: при температуре 160С, влажности 18% и длительности отволаживания 40 минут экструдат обладал максимальным содержанием водорастворимых веществ и максимальной набухаемостью.
Впервые выявлено влияние технологических параметров экструдирования на изменение органолептических, физико- и биохимических показателей экструдата.
Выявлено влияние экструзионной обработки ржаного солода на перераспределение влаги в экструдате (соотношение «свободной» и «связанной» влаги), а также прочности ее связи.
Впервые исследовано влияние экструзионной обработки ржаного солода на содержание в нем акриламида, с учетом современных требований Европейского Сообщества к безопасности пищевых продуктов данной группы.
Показана возможность использования 15 и 20% ржаного экструдированного солода в качестве альтернативы традиционной заварке при производстве ржано-пшеничных заварных хлебобулочных изделий, что упрощает технологию за счет исключения стадии заваривания муки и солода.
Практическая значимость. На основании проведенных исследований разработана технологическая схема (на основе серийно выпускаемого промышленного оборудования) и режимы экструдирования ржаного солода. Предложенная технология прошла производственную проверку во
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЭКСТРУ ЇПОІШОН ОЬРАБОТКА РЖАНОГО СОЛОДА И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ХЛЕБОПЕЧЕНИИ
І „ , , ТГОІ'КІИЧЬТКАЯ ЧАГТЬ 1
Экструзионная обработка и изменение свойств крах мал содержащего сырья
Ассортимент и способы приготовления заварных сортов хлебобулочных изделий
Ilenhli 14ГТЯЧИ ИГГЛГГНІЯЯНИЙ
. - . .:, к ...
..:jt >
ПКГПГРИМГІІТА ТІМІАрТ ЧАСТЬ
:__;___;___;l_„:_
Определение оптимальных параметров экструдирования
Получение ржаного экструдированного
солода
Разработка технологической схемы на основе серийно выпускаемого промышленного оборудования
Производственная проверка технологии и расчет экономической
Разработка проекта нормативной документации
Определение орган олептических, физнко- и биохимических
Определение
акриламида
Исследование стойкости при хранении
I ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЖАНОГО ЭКСТРУДИРОВАННОГО СОЛОДА В ХЛЕБОПЕЧЕНИИ \
Разработка рецептур
Производственная проверка технологии и расчет себестоимости
Разработка нормативной документации
Рисунок 1 - Схема исследований
ВНИИ крахмалопродуктов (п. Коренево, Московская область). Разработан проект нормативной документации на «Солод ржаной экструдированный».
Показана экономическая эффективность технологии экструзионной обработки ржаного солода: рентабельность продукции — 20%, себестоимость 1 кг экструдата — 21,14 руб.
Определены оптимальные дозировки ржаного экструдированного солода — 15 и 20% - при производстве ржано-пшеничных заварных видов хлеба. Разработан проект нормативной документации на изделия хлебобулочные заварные «Исток». Проведена производственная проверка технологии на ЗАО «Хлебозавод №24». Расчет экономической эффективности показал, что себестоимость по сырью буханки хлеба массой 1,0 кг составила 6,82 и 7,43 руб. при дозировке экструдата 15 и 20% соответственно. Так как в предлагаемом технологическом решении содержится элемент новизны, подана заявка на патент «Способ производства ржанс—пшеничного заварного хлеба», № 2006125559 от 18.07.2006 года.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на Всероссийской
научно-практической конференции «Перспективы агропромышленного
производства регионов России в условиях реализации приоритетного национального проекта «РАЗВИТИЕ АПК» (г. Уфа, 2006); Научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания» (г. Москва, 2006); Научно-практической конференции «Проблемы создания продуктов функционального назначения. Наука и технологии» (г. Углич, 2006).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе подана заявка на патент РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, экспериментальной части, выводов, библиографического списка из 225 источников российских и зарубежных авторов и 7 приложений. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 25 рисунков и 29 таблиц.
