Введение к работе
Актуальность работы
В настоящее время проблема качества и безопасности пищевых продуктов приобретает особую актуальность. В связи с проявлением комплекса негативных последствий несбалансированного изменения структуры питания большое внимание уделяется разработке функциональных пищевых продуктов. Приоритетной задачей хлебопекарной отрасли является обеспечение населения хлебобулочными изделиями в объемах и ассортименте, достаточных для формирования правильного и сбалансированного питания за счет перспективных технологий.
В последнее время задачи ресурсосбережения активно позиционируются в различных сферах жизнедеятельности общества. Эффективное решение этих задач рассматривается как одно из базовых направлений государственной экономической политики, так как разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий является основой антикризисных мер Правительства РФ и стратегии социально-экономического развития России до 2020 года.
Значительный теоретический и практический вклад в разработку и совершенствование технологии хлеба из зерновых культур внесли С.Я. Корячкина, И.В. Матвеева, Л.П. Пащенко, Р.Д. Пбландова, Е.И. Пономарева*, Л.И. Пучкова Т.В. Санина, Т.Б. Цыганова и другие. Разработкам научных и практических основ сбивных пенообразных систем посвящены труды ученых А.В. Зубченко, Г.О. Магомедова, В.К. Тихомирова и других.
Основной зерновой культурой России является пшеница. В последние 15 лет на ее долю приходится более половины зернового клина и соответственно валового сбора зерновых культур страны. Однако стабильное снижение качества зерновой продукции в настоящее время отрицательно влияет на экономическую эффективность производства хлеба и его свойства.
Для повышения конкурентоспособности хлебобулочных изделий, их пищевой ценности, функциональных свойств, расширения ассортимента необходимо применение перспективной ресурсосберегающей технологии путем механического разрыхления теста при подаче под давлением сжатого воздуха. Таким образом, разработка технологии получения сбивного хлеба механическим способом разрыхления, позволяющей повысить эффективность производства, рационально использовать сырьевую базу, улучшить качество продукции, увеличить пищевую
Соискатель выражает благодарность доктору технических наук, профессору ВГТА Пономаревой Елене Ивановне за консультации при работе над диссертацией.
ценность хлебобулочных изделий, создать функциональные пищевые продукты, повысить сроки сохранения их свежести, является актуальной задачей для хлебопекарной отрасли нашей страны.
Диссертационная работа является составной частью НИР кафедры «Технология хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» Воронежской государственной технологической академии «Создание и совершенствование ресурсосберегающих технологий при переработке сельскохозяйственного растительного сырья» (№ г. р. 01970008815, на 2006-2010 гг.).
Цель исследований: разработка и научное обоснование технологии функциональных сбивных хлебобулочных изделий с максимально сохраненными свойствами нативного сырья путем рациональной переработки зерна пшеницы в муку и применения механического способа разрыхления теста.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
разработка новой ресурсосберегающей технологии хлебобулочных изделий функционального состава с применением механического способа разрыхления теста;
обоснование выбора способа получения муки из цельносмоло-того зерна пшеницы, определение ее гранулометрического состава, физико-химических свойств, содержания белковых фракций;
определение влияния крупности частиц муки на показатели качества теста из муки цельносмолотого зерна пшеницы, удельную мощность при замесе, микроструктуру воздушной фазы сбивного полуфабриката, состояние основных биополимеров муки (крахмала и белка); разработка математических моделей зависимости показателей качества теста и хлеба от технологических режимов приготовления;
- изучение влияния обогатителей (концентрата ячменно-
солодового, сиропа корня солодки, фруктового пюре, лекарственных
трав) на ферментативный гидролиз крахмала и белка в тесте, его пено-
образующую способность и устойчивость пены после сбивания, показа
тели качества сбивных хлебобулочных изделий, их аромат, антиокси
дантную активность и стойкость при хранении, установление оптималь
ных дозировок обогатителей; определение химического, витаминно-
минерального и аминокислотного составов хлебобулочных изделий с
обогатителями, степени удовлетворения суточной потребности в нутри-
ентах, перевариваемости белков мякиша;
- промышленная апробация основных результатов исследований;
разработка и утверждение технической документации на муку из цельно-
смолотого зерна пшеницы и новые виды сбивного хлеба, внедрение их в промышленное производство; расчет экономической эффективности.
Объектом исследования являются технологии хлебобулочных изделий, основанные на ресурсосбережении сырьевой базы АПК.
Предметом исследования является технология и ассортимент хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы, полученных путем механического разрыхления под давлением сжатого воздуха.
Научная концепция работы: повышение эффективности производства с помощью новой технологии, основанной на ресурсосбережении.
Научные положения, выносимые на защиту:
- новые принципы помола зерна пшеницы, развивающие целесо
образность применения дезинтеграционно-волнового помола и доказы
вающие возможность переработки муки сразу после измельчения;
научнообоснованные технологические решения по созданию сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы повышенной пищевой ценности на основе использования в их рецептурах обогатителей, обладающих функциональными свойствами;
результаты экспериментальных исследований изменения основных биополимеров муки (крахмала и белка), ее физико-химических свойств в зависимости от способа измельчения.
Научная новизна работы:
обоснована и поставлена новая научная задача и предложен подход её решения, заключающийся в разработке ресурсосберегающей технологии сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы;
выполнено теоретическое и экспериментальное обоснование влияния дисперсности частиц муки из цельносмолотого зерна пшеницы на содержание водорастворимых белковых фракций, состояние основных биополимеров, микроструктуру воздушной фазы сбивного теста, удельную мощность при замесе, показатели качества полуфабриката и хлеба, стойкость его при хранении;
научно и экспериментально доказано использование обогатителей в производстве сбивных хлебобулочных изделий, позволяющих улучшить структурно-механические свойства, аромат, микробиологическую чистоту, увеличить срок сохранения свежести изделий, повысить их функциональность.
Техническая новизна подтверждена патентами РФ: № 2350083 «Способ производства хлебобулочных изделий», № 2364087 «Способ
производства сбивного бездрожжевого хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы», № 2371921 «Способ производства сбивного бездрожжевого ахлоридного хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы», № 2380907 «Способ производства сбивного бездрожжевого хлеба повышенной пищевой ценности».
Практическая значимость исследования:
Обоснована ресурсосберегающая технология сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы, реализация которой позволит повысить эффективность технологического процесса, рационально использовать сырьевую базу АПК, обеспечить продовольственную безопасность.
Разработана и утверждена техническая документация на муку из цельносмолотого зерна пшеницы ТУ 9214-126-02068108-2008, сбивные хлебобулочные изделия: «Авангард» ТУ 9114-097-02068108-2008 (патент РФ № 2364087 «Способ производства сбивного бездрожжевого хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы»), «Солодок» ТУ 9114-125-02068108-2008 (патент РФ № 2371921 «Способ производства сбивного бездрожжевого ахлоридного хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы»), «Степной» ТУ 9114-016-02068108-2009, «Фруктовые» ТУ 9114-015-02068108-2009, «Чипполино» ТУ 9114-038-02068108-2010, «Иссоп» ТУ 9114-037-02068108-2010.
Проведена промышленная апробация производства сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы на ОАО «Хлебозавод № 7» г. Воронеж (акт производственных испытаний), ОАО «АКМАЛЪКО-ПИЩЕМАШ» (г. Москва), подтвердившая положительные результаты исследований.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационное исследование соответствует п. 3, 4 и 6 паспорта специальности 05.18.01 - «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства».
Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены:
- на международных научно-практических, научно-технических конференциях, симпозиумах и форумах: «Техника и технология пищевых производств» (Могилев, 2007 - 2010 гг.); «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2007 - 2008 гг.); «Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство» (Воронеж, 2008 г.); «Управление реологическими свойствами пищевых продуктов» (Моск-
ва, 2008 г.); «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров» (Москва, 2009 г.);
- на всероссийских научно-практических конференциях, съездах:
«Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасно
сти регионов России» (Уфа, 2008 г.); «Актуальные проблемы инноваций
с нетрадиционными природными ресурсами и создание функциональ
ных продуктов» (Москва, 2009 г.); «Наука и молодежь» (Барнаул, 2007 -
2009 гг.); «Здоровое питание - основа жизнедеятельности человека»
(Красноярск, 2008 г.); «Пищевые технологии, качество и безопасность
продуктов питания» (Иркутск, 2008 г.); «Пищевые продукты и здоровье
человека» (Кемерово, 2009 г.), «Химия и медицина» (Уфа, 2009 - 2010 гг.);
- на межрегиональных научно-практических конференциях: «Пи
щевые технологии» (Казань, 2007 - 2010 гг.); «Современное хлебопекар
ное производство, перспективы его развития» (Екатеринбург 2007 -
2010 гг.); посвященной 15-летию технологического факультета ВГАУ
имени К.Д. Глинки (Воронеж, 2008 г.); «Хлебобулочные, кондитерские и
макаронные изделия XXI века» (Краснодар, 2009 г.); «Новые и нетради
ционные растения и перспективы их использования» (Москва, 2009 г.);
- на отчетных научных конференциях ВГТА за 2007-2009 гг.
Разработки экспонировались на 24-й, 25-й межрегиональных выставках «Продторг» (Воронеж, 2007 - 2008 гг.); «Натуральные продукты питания» (Воронеж, 2008 - 2009 гг.), «Воронежагро» (Воронеж, 2009 г.), Воронежском агропромышленном форуме.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 24 научных труда, в том числе 4 статьи в реферируемых журналах, 5 статей в сборниках трудов, 15 тезисов, 4 патента РФ, утверждена техническая документация на муку из цельносмолотого зерна пшеницы и на 5 видов сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы.
