Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1.Физико-химические основы образования эмульсии для мучных кондитерских изделий 10
1.2. Характеристика структуры сдобного теста 13
1.3. Влияние основных технологических факторов на процесс тестообразования 18
1.4. Пищевые вол окна 21
1.4.1.Классификация пищевых волокон 21
1.4.2. Химический состав пищевых волокон 26
1.4.3. Свойства пищевых волокон 31
1.5. Пищевые волокна, применяемые в производстве кондитерских изделий 35
Заключение по обзору литературы 43
Глава 2. Объекты и методы исследования 45
2.1. Сырье, используемое при проведении исследований, и его характеристика 45
2.1.1. Основные виды сырья 45
2.1.2. Пищевые волокна «Витацель WF-200» 45
2.1.3. Пищевые волокна «Наше наследие» 48
2.1.4. Пищевые волокна «Лигнин медицинский» 49
2.2. Методы исследований, применявшиеся в работе 51
2.2.1. Методы исследования свойств сырья 51
2.2.2. Способ приготовления сдобного печенья 51
2.2.3. Методы оценки качества полуфабрикатов 52
2.2.4. Методы оценки качества готовых изделий 53
2.2.5. Специальные методы исследований з
Глава 3. Использование растительных пкщееых волокон для стабилизации качества полуфабрикатов сдобного печенья 72
3.1. Изучение состава пищевых волокон, органолептических, физико-химических и реологических показателей 72
3.1.1. Изучение химического состава пищевых волокон 72
3.1.2. Изучение органолептических, физико-химических, реологических и структурно-механических показателей 73
3.1.3. Исследование процесса набухания пищевых волокон 75
3.2. Исследование физико-химических, реологических и структурно-механических показателей полуфабрикатов сдобного печенья, содержащего растительные пищевые волокна 78
3.2.1. Физико-химические, реологические и структурно-механические свойства полуфабрикатов сдобного печенья 79
3.2.2. Изучение структуры полуфабриката для сдобного печенья, содержащего растительные пищевые волокна 83
3.3. Изучение влияния растительных пищевых волокон на качество готовых изделий 90
Глава 4. Разработка технологии производства сдобного печенья на основе пищевых волокон 95
4.1. Совершенствование процесса выпечки сдобного печенья с пищевыми волокнами 95
4.2. Разработка операторной модели производства сдобного печенья 111
4.3. Расчет пищевой ценности сдобного печенья 116
Глава 5. Обоснование срока годности изделий, содержащих растительные пищевые волокна 119
5.1.Изучение влияния растительных пищевых волокон на органолептические и физико-химические показатели качества печенья в процессе хранения 120
5.2. Исследование влияния растительных пищевых волокон на сохранность липидного компонента изделий 125
5.3. Исследование влияния растительных пищевых волокон на микробную безопасность изделий в процессе хранения 131
6.1. Машино-апаратурная схема производства сдобного печенья, содержащего пищевые волокона -. 134
6.2. Апробация производства сдобного печенья «Палочки песочные» на базе предприятия ООО «Бонусъ» г. Москвы 136
6.3. Апробация производства сдобного печенья «Венское» на базе предприятия ОАО Хлебозавод № 23 г. Зеленограда 138
6.4. Опытно-промышленная апробация режимов выпечки сдобных сортов печенья,отработанных на экспериментальной установке «ВЫПЕЧКА-Ц на промышленных печах ОАО БКК «Серебряный бор», г. Москвы 140
Выводы и рекомендации 143
Список используемой литературы
- Влияние основных технологических факторов на процесс тестообразования
- Методы исследований, применявшиеся в работе
- Физико-химические, реологические и структурно-механические свойства полуфабрикатов сдобного печенья
- Исследование влияния растительных пищевых волокон на сохранность липидного компонента изделий
Введение к работе
Актуальность темы. Учитывая концепцию Государственной политики в области питания населения Российской Федерации, исследования ученых направлены на создание продуктов питания повышенной пищевой ценности и функционального назначения.
Для придания функциональных свойств продуктам используют различные виды сырья растительного и животного происхождения Большое внимание при разработке данных изделий уделяется пищевым волокнам (ПВ) Работами Дудкина М.С., Нечаева А.П, Тутельяна В.А., Аксеновой Л.М., Васькиной В.А., Дубцова Г.Г, Дубцовой Г Г , Колпаковой В В., Кочетковой А.А., Магомедова Г О , Матвеевой И.В , Пучковой Л И, Савенковой Т.В., Спиричева В Б., Тумановой А.Е, Шатнюк Л.Н, Шендерова Б-А., Цыгановой Т.Б. и д.р., заложены научные основы создания функциональных продуктов питания с применением ПВ. Серьезный вклад в решение этой проблемы внесли зарубежные ученые т к. Shukla Т., Halpern Григорий Дж, Fukui Y., Higuchi М., Mizuguchi К., Dougherty М., Sombke R., Irvine J., Rao C.S идр
В ассортименте мучных кондитерских изделий сдобное печенье представляет собой весомую группу массового потребления, пользующуюся большим спросом у населения. Поэтому придание печенью функциональных свойств путем обогащения ПВ является актуальной задачей.
Выбранные ПВ - это концентрат целлюлозы, полученный без химических реагентов, имеющий капиллярную структуру, а также лигнин медицинский - из гидролизного лигнина с содержанием балластных веществ около 90 %.
Цель и задачи исследований. Цель настоящего исследования -разработка технологии сдобного печенья функционального назначения на основе пищевых волокон Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
изучить состав и свойства пищевых волокон- «Витацель WF-200» «Лигнин медицинский» и «Наше наследие»;
исследовать влияние пищевых волокон на органолептические физико-химические и реологические показатели полуфабрикатов и готовых изделий,
разработать рецептуры печенья с оптимальным содержанием пищевых волокон,
рассчитать пищевую и энергетическую ценность печенья с добавлением ПВ;
изучить процесс выпечки печенья с пищевыми волокнами,
обосновать сроки годности печенья функционального назначения,; ,.„ изучив их влияние на органолептические, физико-химические и1" микробиологические показатели качества изделия в процессе хранения,
определить сохранность функциональных свойств печенья в ходе технологического процесса и на протяжении срока хранения,
- проверить полученные результаты в условиях производства.
Научная новизна работы. В результате проведенных исследований разработана технология сдобного печенья функционального назначения с пищевой клетчаткой и лигнином.
Установлена зависимость водопоглотительной способности пищевых волокон от температуры воды и продолжительности набухания, на основание чего обоснована целесообразность предварительной гидратации пищевых волокон перед внесением их в технологический процесс,
Исследовано влияние пищевых волокон на образование структуры жидкого полуфабриката Показано, что в ходе технологического процесса происходит последовательное формирование его структуры - эмульсии, суспензии и пены
Показано, что внесение пищевых волокон в жидкий полуфабрикат приводит к структурированию и повышению его стойкости за счет жиро - и водосвязывающей способности
Выявлено повышение пластичных и снижение вязкоупругих свойств теста, содержащего пищевые волокна Изучено их влияние на показатели качества готовых изделий.
Установлены изменения термо - влажностных, массовых и геометрических характеристик выпечки печенья с пищевыми волокнами, на основе которых, обоснованы рациональные параметры выпечки
Исследовано влияние пищевых волокон на изменение липидного компонента и микробную безопасность печенья в процессе хранения Показано что внесение пищевых волокон приводит - к снижению содержания жирных кислот с индексом - С go, С юо, С 12о, С но, кислотного и перекисного чисел, обсемененности изделий КМАФАнМ в 2 раза, - к увеличению содержания пальмитиновой и стеариновой кислот При изучении группового состава выявлено снижение содержания свободных жирных кислот.
Доказана возможность использования и определено количество пищевых волокон для придания печенью функциональных свойств.
Экспериментально подтверждена сохранность функциональных свойств пищевых волокон в ходе технологического процесса и в период хранения
Практическая значимость. Разработана новая технология сдобного печенья, содержащего ПВ для профилактики широкого спектра заболеваний (желудочно-кишечные заболевания, сахарный диабет, ожирение, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, и др ) разных возрастных групп населения
Разработаны и утверждены проекты нормативно-технической документации (3 комплекта) на новые функциональные кондитерские изделия повышенной пищевой ценности
Новые технологии апробированы на предприятиях г. Москвы ООО «Бонусъ», ОАО Хлебозавод №28 и ОАО БКК «Серебряный бор».
Результаты работы отмечены Дипломом за участие и высокое качество продукции на III юбилейной международной выставке-
конференции «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства
для их реализации» (ноябрь 2005 г.); Золотой медалью за разработку и
высокое качество продукции на IV международной выставке-конференции
«Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их
реализации» (ноябрь 2006 г.).
На «Способ производства сдобного печенья» получен патент РФ № 2297766.
Апробация работы. Результаты исследований, доложены и обсуждены на конференции, посвященной 200-летию концерна «Бабаевский» - (М., 2004г); научно-практическом семинаре: «Пшеничная клетчатка «Витацель» для хлебопекарной и кондитерской промышленности» - (М., 2004г., «Могунция Интеррус»); на международных конференциях: «Кондитерские изделия XXI века» - (М., МПА 2005г.); «Индустрия пищевых ингредиентов, современное состояние и перспективы развития» - (М., МПА, 2005г.); «Технология и продукты здорового питания» - (М., МГУПП 2005г., 2006 г.), «Высокоэффективные пищевые технологии: методы и средства для их реализации» - (М., МГУПП 2005г.); на научно-практических семинарах с международным участием (совместно с «Информкондитер») «Технология и состав кондитерских изделий для здорового питания» - (М, 2005 г., МГУПП); «Сырье и ингредиенты для кондитерской промышленности Инновации» - (М, МГУПП 2005г.), «Мучные кондитерские изделия Процессы и инновации» - (М., МГУПП, 2007г.); на совещании «Обеспечение конкурентных преимуществ и безопасности производства и продукции» - (М., ООО «Объединенные кондитеры», 2006г.)
Разработки экспонировались на Международных выставках: «Технологии и продукты здорового питания»-2005,2006 гг.; «Высокоэффективные пищевые технологии: методы и средства для их реализации»- 2005-2007 гг; «Индустрия детского и школьного питания» в 2006г.
Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 15 печатных работ, отражающих ее основное содержание.
Структура и объем работы. Диссертационная работа включает, введение, обзор литературы, описание объектов и методов исследования, экспериментальную часть, выводы, список использованных источников (191 наименование, в том числе 25 зарубежных) и приложения.
Основной текст диссертации изложен на 161 странице машинописного текста, включает 31 таблицу и 47 рисунков.
Влияние основных технологических факторов на процесс тестообразования
Образование теста является сложным коллоидно-химическим процессом[1]. Общий признак повышения эффективности процесса приготовления любого вида теста является - максимально возможное диспергирование и равномерное распределение компонентов во всём объёме. [2], При существующих способах производства в тестомесильной машине параллельно проходят массоперенос (смешивание), дезагрегирование, фазовые переходы и коллоидные процессы, которые протекают одновременно и накладываются друг на друга. В этом причина длительности стадии тестообразования, низкой однородности распределения компонентов и, как следствие, нестабильного качества готовых изделий. [3]t
Основным требованием к оптимизации процесса тестообразования является создание двух сырьевых потоков: смеси сыпучих компонентов и эмульсии с минимальной вязкостью и высокой однородностью [4],
Эмульсия - состоит из двух взаимно нерастворимых жидкостей, одна из которых в виде мельчайших капелек распределена в другой [5]в
Диспергирование жидкости приводит к увеличению её поверхности, и тем большему, чем мельче частицы дисперсной фазы. Благодаря огромному увеличению поверхности раздела между двумя жидкостями система, приобретает большой запас свободной поверхностной энергии. Однако она находится в состоянии истинного равновесия только в случае минимальной свободной энергии. Это может произойти двумя путями: сокращением суммарной поверхности раздела между фазами при слиянии мелких капелек дисперсной фазы в более крупные, т.е. за счёт изменения степени дисперсности системы; о изменением межфазной энергии при сохранении общей поверхности раздела добавлением третьего вещества - поверхностно активного вещества . Если добавленное вещество уменьшает энергию, то оно концентрируется на поверхности раздела, если же увеличивает - то в объёме фазы. ПАВы концентрируются на поверхности раздела и снижают поверхностную или межфазную энергию системы.
Устойчивая эмульсия получается в случае, когда на поверхности всех капелек образуется стабилизирующая адсорбционная плёнка, механически препятствующая агрегированию и коалесценции капелек.
Образованная эмульгатором адсорбционная оболочка, сольватированная, как дисперсной фазой, так и - дисперсионной средой, рассматривается как самостоятельная третья фаза, разделяющая в эмульсии водную и жировую среды. Наличие этой плёнки, исключает возможность слияния капелек. Образованию адсорбционной плёнки на границе раздела фаз способствует понижение поверхностного натяжения.[6]
Технология производства печенья включает следующие основные стадии: приготовление эмульсии, замес теста, формование полуфабрикатов и выпечку.
Технологии приготовления эмульсий для разных сортов печенья имеют существенные различия. Для сдобных сортов печенья характерно большое содержание сахара и жира, низкая влажность теста, что не позволяет предварительно растворить рецептурное количество сахара. В связи с этим широко распространены способы приготовления эмульсий [7,8] заключающиеся в предварительной подготовке жирового компонента в сбивальной машине в течений 10 мин., с постепенным добавлением остального рецептурного сырья. Замес с мукой длится в течение 1-2 мин.
Эмульсию для сдобного теста можно отнести к высококонцентрированному типу эмульсий. Механизм эмульгирования заключается в образовании капелек дисперсной фазы в дисперсионной среде и их стабилизации в результате адсорбции на поверхности присутствующего в системе эмульгатора. Применение эмульгатора связано с необходимостью получения устойчивой дисперсной системы.
В эмульсиях для сдобного теста эмульгаторами являются яичные продукты, сухое молоко. Помимо эмульгирования они определяют вкус и качество готовых изделий. [9,10,11] При смешивании маргарина с сахаром, яицепродуктами, солью и разрыхлителями, маргарин является средой, в которой распределяются данные компоненты. Полярные группы ОН, расположенные на поверхности кристаллов сахара-песка, гидратируются водой, входящей в состав яйцепродуктов. Вследствие ограниченного количества влаги сахар полностью не растворяется, и присутствует в системе в форме пересыщеппого раствора. Лецитин желтка яиц адсорбируется на кристаллах сахара и одновременно взаимодействует с жировым компонентом. Всё это способе І вуег уменьшению взаимного притяжения между кристаллами сахара и снижению вязкости массы. Полученная масса содержит кристаллы сахара.
Для повышения ее качества, можно использовать сахарную пудру [12].
Наиболее распространённым и надёжным способом приготовления эмульсий является механическое эмульгирование [13]. При изготовлении прочной эмульсии соотношение между связанной и свободной влагой имеет решающее значение. Механизм диспергирования объясняется появлением в обрабатываемой среде скоростного поля с различным градиентом скорости, частицы дисперсной фазы попадая в такое поле, подвергаются действию деформационных сил и при определённых значениях разрушаются с образованием более мелких размеров [6].
При производстве мучных кондитерских изделий на основе эмульсии очень важно получить эмульсию с заданными показателями, так как от качества эмульсии зависит дальнейший ход технологического процесса и качества конечного продукта.
Методы исследований, применявшиеся в работе
В состав комплекса ПВ помимо биополимеров, определяющих непосредственно термин "Пищевые волокна" (лигнин, целлюлоза, пектин, гемицеллюлозы) входят сопутствующие вещества (крахмалы, липиды, белковые, минеральные и дубильные вещества и др.), количество и соотношение которых в исходном сырье и выделенных препаратах ПВ различно, что значительно влияет на их свойства. По содержанию сопутствующих веществ ПВ различают на: 1. исходное растительное сырье, содержащее до 30% ПВ (побочные продукты переработки зерна, фруктовые выжимки, очистки, вытерки, травы, ряд овощей и др.); 2. полуконцентраты ПВ, включающие 30-60% волокон (отруби зерна и др.); концентраты ПВ, содержащие 60-90 % этих компонентов (концентраты ПВ томатных выжимок, виноградной лозы, пшеничных отрубей и др.); 3. изоляты ПВ, в которых более 90% собственно ПВ (лигнин, целлолигнин, целлюлоза, холоцеллюлоза различного сырья и другие высокоочищенные продукты) [45],
Ферментативная атакуемость пищевых компонентов в пищеварительном тракте определяет их перевариваемость и относительную усвояемость во внутренней среде организма. По степени микробной ферментации ПВ разделяют на: 1. ферментируемые (пектин, камеди, слизи, некоторые виды гемицеллюлоз); 2. слабоферментируемые (некоторые виды гемицеллюлоз, целлюлоза). Все простые и сложные компоненты пищевой смеси, поступая в организм, так или иначе оказывают определенное влияние на обмен друг друга, причем это касается нутрицевтиков, парафармацевтиков и чужеродных веществ. Взаимодействия этих компонентов весьма сложны и не до конца изучены. Последнее относится и к ПВ растительного происхождения. По меднко-бнологнческнм эффектам ПВ разделяют (влияющие на обмен): 1. липидов (ПВ пшеничных отрубей, клевера, галеги, виноградных выжимок, лигнин люцерны, гуар и др.); 2. углеводов (пектин, гуар, ПВ березы, эспарцета, подорожника и др.); 3. белковых веществ (глюкоманнаны из корней Eremurasa R. - семейство лилейных и др.); 4. других веществ и соединений - минеральных веществ, витаминов и т.д. (ПВ пшеничных отрубей и сахарной свеклы и др.) [35]. В некоторых случаях ПВ одного вида сырья, (причем выделенные в разных или одних и тех же условиях), могут влиять на обмен углеводов и липидов или на обмен аминокислот, минеральных веществ и витаминов, или на обмен витаминов, углеводов и белков и т.д.
Одним из основных свойств ПВ, определяющих их поведение в желудочно-кишечном тракте человека, является растворимость в воде. По растворимости в воде ПВ классифицируют па: 1. водорастворимые (пектиновые вещества, альгиновые кислоты, арабиноксиланы, камеди, слизи и др.); 2. малорастворимые и нерастворимые (целлюлоза, лигнин, целлюлозолигнинные комплексы, Классификация ПВ позволяет реализовывать ПВ того или иного вида сырья, состава и других показателей в качестве компонентов разных видов продуктов питания, расширить возможности создания и выделения омпозиционных видов этих добавок, устанавливать взаимосвязь между строением, свойствами и медико-биологической эффективностью добавок, решать вопросы производства и реализации новых видов пищи.
Очевидно, что по мере накопления сведений, характеризующих особенности ПВ, их влияние на питание человека, эти классификации будут совершенствоваться и получат свое дальнейшее развитие. 1.4.2. Химический состав пнщссых волокон
Изучению состава ПВ посвящен ряд работ отечественных и зарубежных исследователей [47-57]. ПВ состоят из различных веществ, большинство из которых представлено крупномолекулярными полисахаридами (рис.6. Группы полисахаридов ПВ Целлюлоза - (франц. cellulose, от лат. cellula, клетка), один из самых распространённых природных полимеров (полисахарид), главная составная часть клеточных стенок растений, обусловливающая механическую прочность и эластичность растительных тканей. Содержание целлюлозы в волосках семян хлопчатника 97-98%, в стеблях лубяных растений (лён, рами, джут) 75-90%, в древесине 40-50%, 30-40% в камыше, злаках, подсолнечнике. Обнаружена также в организме некоторых низших беспозвоночных [58]. Целлюлоза - волокнистый материал белого цвета, плотность 1,52-5-1,54 г/см3(20С)[50]. Макромолекулы целлюлозы построены из элементарных звеньев D-глюкозы. соединённых 1,4-Ь-гликозидными связями в линейные неразветвлённые цепи:
Физико-химические, реологические и структурно-механические свойства полуфабрикатов сдобного печенья
Метод основан на гидролизе белковых и крахмальных веществ в продуктах растительного происхождения рядом ферментов при соответствующих условиях (t, рН). Нерастворимые компоненты отделяют от ферментных гидролизатов фильтрованием. Растворимые пищевые волокна определяют в фильтратах осаждением этиловым спиртом с последующим фильтрованием. Полученные остатки высушивают в сушильном шкафу и взвешивают. Количественное содержание пищевых волокон в продуктах рассчитывают по разности массы остатков и массы белка и золы в остатках.
Аппаратура и материалы: (а) Аналитические весы с точностью до 0,1мг.; (б) Мензурки (высокие) емкостью до 500 мл.; (в) Водяная баня (tC 95-100); (г) Водяная баня с шейкер-контейнерами (tC до 60+1); (д) Фильтровальные тигли с размером пор 40-60 мкм из боросиликатного стекла (50 мл.); (е) Фильтровальный аппарат; (ж) Стеклянные палочки (20 см.) с тонким концом; (з) Шприцы 10 мл. (можно пластиковые); (и) Пастеровские пипетки - 10 мл., 15 мл., 20 мл.; (к) Мензурки емкостью 10, 50, 250 и 1000 мл.; (л) Весы технические (до 4 кг.); (м) рН-метр с точностью до 0,1; (н) Лабораторная мельница, обеспечивающая размер частиц менее 0,5 мм.; (о) Сушильный шкаф с термостатом, поддерживающий постоянную температуру 105С ±2С; (п) Резиновые шпатели (20 см.); (р) Лабораторная магнитная мешалка //. Реагенты: (а) Этанол 95 %, технической очистки; (б) Этанол 78 %, технической очистки; (в) Ацетон, ч.д.а.; (г) Дистиллированная вода; (д) Натрий фосфорнокислый двух замещённый, ч.д.а.; (е) Натрий фосфорнокислый однозамещённый, ч.д.а.; (ж) Фосфатный буфер, 0,08 М, рН=6,0; (з) Устойчивая к нагреванию а-аиилаза (Термамил) - No. 120L (активностью 10 ЕД/мг белка; NOVO Laboratory, inc., 59 Danbury Rd, Wilton, CT 06897, USA) или аналог не содержащий глицерол.; (и) Протеаза - No. Р3910 или Р5380 (активность 7-15 ЕД/мг белка; Sigma Chemical Co.), или аналог; (к) Амилоглюкозидаза - No. А-9913 (активность 400 ЕД/мг белка; Sigma Chemical Co.), или аналог, не содержащий глицерол; (л) Целит - No. C-8656 (Sigma Chemical Со.) или No. С-211 кислотной промывки (Fisher Scientific Co., Fair Lawn, NJ, USA), или аналог; (м) NaOH, ч.д.а.; (н) НС1, стандарт титры (1 М или 0,5 М); (о) Сульфат аммония, х.ч. 3. Подготовка к испытанию. [171,173]
Подготовка образцов к испытанию 3.6.1. Сухой образец размельчают в лабораторной мельнице; влажный гомогенизируют в гомогенизаторе или микроразмсльчителе тканей, высушивают, охлаждают в эксикаторе и размельчают в лабораторной мельнице. При расчёте содержания фракций пищевых волокон в исследуемом образце необходимо учитывать потерянную при высушивании влагу.
При содержании жира в образце более 10 % необходимо провести его (образца) обезжиривание подходящим способом, выбор которого зависит от технических возможностей лаборатории. После проведения обезжиривания необходим обязательный лабораторный контроль содержания остаточного жира. После чего образец подвергают обработке согласно п. 1 г образца и поместить в высокую инкубационную колбу (500 мл). На один образец проводят два и более параллельных исследования.
Добавить 50 мл раствора фосфатного буфера (п. 3.1.1.) в каждую колбу с испытуемым образцом. Перемешать на магнитной мешалке до получения суспензии с равномерным распределением частиц во всей толще буфера. Проверить рН и при необходимости получить рН 6.0 + 0.2, добавляя 0.275 М раствор NaOH или 0.325 раствор НС1.
Добавить 100 мкл а-амилазы, медленно перемешивая. Закрыть алюминиевой фольгой и инкубировать в кипящей водяной бане в течение 30 минут, осторожно встряхивая каждые 5 минут. Вынуть колбы с растворами образцов из бани и, не снимая алюминиевой фольги, охладить до комнатной температуры (20 + 2С).
Исследование влияния растительных пищевых волокон на сохранность липидного компонента изделий
Структура выпеченного печенья представляет собой - «Твердую пену», которая образуется в процессе вьіпечкиСУ&ЗІ. С теплофизической точки зрения выпечка - процесс термической обработки теста, в результате которой из заготовок теста получается готовый продукт.[179], Термическая обработка приводит к своеобразному прогреву заготовок теста и связанному с ним сложного комплекса физических, химических, биохимических и коллоидных процессов. Основное назначение выпечки - это прогрев заготовок теста с целью преобразования их в готовый продукт за счет удаления из тестовой заготовки большей части влаги. Большой вклад в изучение процесса выпечки МКИ внесли А.А. Михелев, Н.М. Ицкович, М.М. Истомина, А.С., Гинзбург, М.А. Глинков [180-184]. В их работах рассмотрены теплофизические основы процесса выпечки МКИ. В частностИ/М.М. Истоминой установлено, что выпечка печенья является комбинированным процессом, при котором последовательно протекают выпечка и сушка.
Данный раздел настоящего исследования посвящен изучению изменения температуры выпекаемых заготовок (ВЗ) сдобного печенья, влажности ВЗ, а также их массы и объема. Это изучение носило экспериментальный характер и реализовывалось на установке, разработанной на кафедре «Теплотехники» МГУПП под руководством проф. Брязуна В.А. и проф. Маклюкова В.И. Описание этой установки в тексте с методикой измерений приведено в п.2.2.5.
Исследование влияния пищевых волокон на температурные, массообменные и геометрические характеристики ВЗ сдобного печенья,
Согласно ТУ [185L время выпечки сдобного печенья, в зависимости от его видоизменяется от 3 до 15 мин. При этом температура среды пекарной камеры составляет 190-270 С. На первом этапе намеченного исследования были подобраны рациональные режимы выпечки контрольных образцов печенья, не содержащих ПВ. Так для контрольных образцов печенья были установлены рациональные режимы выпечки: I контроль - выпечка без увлажнения среды пекарной камеры при температуре 220С и продолжительности в 14 мин Для 2-го контроля при общем времени выпечки 13 мин температура среды пекарной камеры изменялась: в первом периоде - от 120 до 160 С в течение 2 мин; во втором периоде - от 150 до 175 С в течение 7 мин; в третьем периоде - от 160 до 200 С в течение 4 мин. В начале выпечки проводилось увлажнение среды пекарной камеры около минуты.
Выпечку опытных образцов печенья проводили по разработанным рецептурам при 3 % содержании ПВ «Витацель\УР-200» и 5 % содержании ПВ «Лигнин медицинский» от массы муки.
Графики изменения температур среды пекарной камеры и ВЗ при выпечке: а) 1-го контроля; б) 2-го контроля; в) с ПВ «Витацель\\ГР-200»; г) с ПВ «Лигнин медицинский» Как видно из рис. 30, в процессе выпечки температура среды пекарной камеры в контрольном и опытном образцах с ПВ «Витацель\МР-200» составляла 220 - 230 С. Температура верхней поверхности ВЗ для контрольного и опытного образцов на первой мин. достигало. 100 С, при этом температура центральной области ВЗ - 60 и 40 соответственно. Температура нижней поверхности ВЗ в процессе выпечки увеличивалась с 20 С до 180 С, такое увеличение к концу выпечки способствует образованию румяной корочки. По мере прогрева ВЗ температура верхней поверхности увеличивается, но с меньшей скоростью, и к концу выпечки достигает 175,2 С для контрольного образца и 174,9 С для образца с ПВ «Витацель\\Т-200». Более низкая температура верхней поверхности ВЗ с ПВ не позволила в полной мере сформироваться румяной корочке. Температура центральной области ВЗ также увеличивается и к концу выпечки составляет 139,5 С для контрольного образца и 130,0 С. Температура центральной области ВЗ для образца с ПВ «Витацель\\Т-200» на 9,5 С получилась ниже, по сравнению с контрольным образцом. Такое обстоятельство не позволило в полной мере пропечься изделию, вследствие чего окончательного формирования структуры изделия не произошло.
В процессе выпечки температура среды пекарной камеры в обоих образцах (2-й контроль и с ПВ «Лигнин медицинский») сдобного печенья увеличивалась с 115 С до 220 С. Температура верхней поверхности ВЗ через 2,5 мин. достигает 100 С, при этом температура центра ВЗ не превышав 65 С. Температура нижней поверхности ВЗ в процессе выпечки увеличивалась с 20 С до 164,0 С, такое увеличение к концу выпечки способствует образованию румяной корочки. По мере развития прогрева ВЗ температура верхней поверхности увеличивается, но с меньшей интенсивностью, и к концу выпечки достигали 64,0 С для контрольного образца и 151,76 С для образца с ПВ, более низкая температура верхней поверхности ВЗ с ПВ не обеспечила в полной мере сформироваться румяной корочки. Температура центральной области также увеличивается и к концу выпечки достигай 105,3 С для контрольного образца и 96,9 С для образца с ПВ. Это свидетельствует о не допечености изделия с ПВ.
Для более благоприятного протекания физико-химических процессов в первом периоде выпечки сдобного печенья с ПВ «Лигнин медицинский», в течение 70 сек. проводилось специальное увлажнение среды пекарной камеры. Увлажнение среды пекарной камеры вначале выпечки сдерживало обезвоживание верхней корки и обеспечива/Д? получение печенья с наибольшим объемом. В этом периоде выпечки температура среды не превышала 125 С, что в сочетании с высокой относительной влажностью среды пекарной камеры, исключило преждевременное образование корочки на поверхности изделий и способствовало образованию эластичной пленки на поверхности ВЗ, которая оказывает сопротивление выходящим газам, образующимся внутри ВЗ. Это в свою очередь способствг&лотостепенному образованию пористой структуры у ВЗ при наибольшем объеме. Увлажнение среды пекарной камеры также способствовал более интенсивному разложению химических разрыхлителей с выделением газообразных продуктов.
