Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 10
1.1 Роль хлебобулочных изделий в питании человека 10
1.2 Способы повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий 12
1.3 Характеристика химического состава овса и продуктов его переработки 18
1.4 Использование овса и продуктов его переработки в хлебопечении 23
1.5 Анализ существующих технологий хлебобулочных изделий с добавлением овсяной муки 30
Заключение по обзору литературы 32
2 Экспериментальная часть 35
2.1 Сырье и материалы, применявшиеся при проведении 35 исследований
2.2 Методы исследований, применявшиеся в работе 37
2.2.1 Методы исследования свойств сырья и полуфабрикатов... 37
2.2.2 Способы приготовления полуфабрикатов и хлебобулочных изделий 39
2.2.3 Методы оценки качества хлебобулочных изделий 39
2.2.4 Методы определения пищевой ценности смесей и хлебобулочных изделий 42
2.2.5. Методы математической обработки экспериментальных данных 43
2.3 Характеристика сырья, применявшегося в работе 43
2.4 Результаты исследований и их анализ 47
2.4.1 Влияние овсяной муки на хлебопекарные свойства и пищевую ценность ее смесей с пшеничной мукой 47
2.4.1.1 Изучение хлебопекарных свойств смесей из пшеничной и овсяной муки 47
2.4.1.2 Оценка пищевой ценности смесей из пшеничной и овсяной муки 51
Заключение по разделу 2.4.1 54
2.4.2 Разработка технологических решений для производства хлебобулочных изделий с добавлением овсяной муки 54
2.4.2.1 Изучение реологических свойств и определение рациональной консистенции теста из смеси пшеничной и 54 овсяной муки
2.4.2.2 Разработка способа приготовления и рецептуры теста из смеси пшеничной и овсяной муки 58
Заключение по разделу 2.4.2 64
2.4.3 Разработка технологических решений для производства хлебобулочных изделий с добавлением овсяной крупы и хлопьев 64
2.4.3.1 Разработка способа подготовки овсяной крупы и хлопьев перед внесением в тесто 65
2.4.3.2 Разработка технологических параметров приготовления овсяной закваски 67
2.4.3.3 Исследование влияния овсяной закваски на развитие картофельной болезни хлеба 77
Заключение по разделу 2.4.3 78
2.4.4 Определение пищевой ценности хлебобулочных изделий с добавлением продуктов переработки овса 79
Заключение по разделу 2.4.4 86
2.4.5 Промышленная апробации основных результатов исследований 86
Выводы 89
Список использованной литературы
- Способы повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий
- Анализ существующих технологий хлебобулочных изделий с добавлением овсяной муки
- Методы оценки качества хлебобулочных изделий
- Разработка технологических решений для производства хлебобулочных изделий с добавлением овсяной крупы и хлопьев
Введение к работе
Актуальность работы. Одной из основных задач государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2020 года является развитие производства пищевых продуктов, обогащенных незаменимыми компонентами. Перспективным направлением решения данной задачи является расширение ассортимента хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности.
Продукты переработки овса являются ценным сырьем, способным повысить пищевую ценность хлебобулочных изделий. По сравнению с пшеничной мукой продукты переработки овса характеризуются более высоким содержанием незаменимых аминокислот, ненасыщенных жирных кислот, витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон. Целесообразность расширения ассортимента хлебобулочных изделий с добавлением продуктов переработки овса обусловлена неприхотливостью данной культуры к почвам, климату и условиям выращивания.
На российском сырьевом рынке широко доступны такие продукты переработки овса, как овсяная крупа и вырабатываемые из нее хлопья и мука. Изучением применения продуктов переработки овса в хлебопечении занимались многие отечественные и зарубежные исследователи: Н.П. Козьмина, Е.М. Мельников, В.С. Иунихина, Т.Б. Цыганова, И.В. Матвеева, В.П. Чистяков, В.В. Румянцева, L. Flander, A.Czubaszek, H. Gambus, M. Leonte, K. Huttner Edith, S. Renzetti, A. Kawka и др.
Наибольшее применение, в силу простоты использования, получила овсяная мука. В существующих рецептурах хлебобулочных изделий овсяной мукой заменяют не более половины пшеничной муки, что связано с отсутствием в овсе белков, формирующих клейковинный каркас теста.
Овсяная крупа и хлопья по сравнению с мукой имеют значительно больший размер частиц, поэтому их использование широкого распространения не получило в связи с необходимостью изыскания способов подготовки к внесению в тесто при замесе. Между тем, целесообразность применения данных продуктов обусловлена более высокой пищевой ценностью, меньшей стоимостью и лучшей сохраняемостью в сравнении с овсяной мукой.
При всем этом не рассматривался вопрос о необходимости улучшения органолептических показателей качества хлебобулочных изделий, приобретающих, особенно при высоких дозировках продуктов переработки овса, специфический овсяный привкус и запах.
Поэтому актуальным является совершенствование технологий применения овсяной муки при производстве хлебобулочных изделий с учетом органолептических показателей их качества, а также разработка технологических решений по использованию вместо овсяной муки крупы и хлопьев.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является разработка технологии хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта повышенной пищевой ценности с использованием продуктов переработки овса.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
исследование влияния овсяной муки на хлебопекарные свойства и пищевую ценность ее смесей с пшеничной мукой;
разработка технологических решений для производства хлебобулочных изделий с добавлением овсяной муки;
разработка способа подготовки овсяной крупы и хлопьев перед внесением в тесто;
оценка пищевой ценности разработанных хлебобулочных изделий;
разработка технической документации и промышленная апробация основных результатов исследований.
Научная новизна. Установлено влияние влажности теста на качество хлебобулочных изделий с добавлением овсяной муки и определена рациональная консистенция теста, равная 600±20 е.ф., позволяющая определять необходимую влажность теста при использовании муки с различными хлебопекарными свойствами и получать хлебобулочные изделия наилучшего качества.
Предложено использовать для производства хлебобулочных изделий закваску, приготовленную из овсяной крупы или хлопьев с использованием чистых культур молочнокислых бактерий и позволяющую получать изделия с высокими физико-химическими и органолептическими показателями качества.
Установлено, что использование закваски из крупы или хлопьев кислотностью 7-8 град оказывает бактериостатическое действие на спорообразующие бактерии, задерживая развитие картофельной болезни хлеба на 24±6 ч, что связано с наличием в мякише изделий, имеющего кислотность в пределах 3,5-4,0 град, продуктов молочнокислого брожения.
Получена математическая модель, описывающая влияние количества закваски из крупы или хлопьев на возобновление и продолжительности брожения на кислотность закваски и позволяющая определять технологические параметры ее приготовления в производственном цикле.
Практическая значимость. Разработаны технологические решения для производства хлебобулочных изделий с использованием овсяной муки, включающие рецептуру и технологические параметры приготовления теста, которые обеспечивают высокие физико-химические и органолептические показатели качества готовых хлебобулочных изделий.
Технология хлебобулочных изделий с добавлением овсяной муки запатентована (патент РФ № 2414132) и внедрена на ОАО «Самарский хлебозавод № 9». Разработан и утвержден комплект технической документации на хлеб «Английский» овсяной (РЦ/ТИ 55905656-005/1-2007, производится по СТО 55905656-005-2007), а также технологический план производства изделий на одной из линий предприятия.
Разработан способ подготовки овсяной крупы и хлопьев перед внесением в тесто, заключающийся в приготовлении из них овсяной закваски с использованием чистых культур молочнокислых бактерий.
На способ производства хлебобулочных изделий с добавлением овсяной крупы и хлопьев подана заявка на изобретение РФ (№ 2011144487 от 02.11.2011 г.). Разработан проект технической документации (ТУ, РЦ, ТИ).
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены на IX Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 2008 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Здоровое питание – основа жизнедеятельности человека» (г. Красноярск, 2008 г.); на I Всероссийской конференции студентов и аспирантов «Пищевые продукты и здоровье человека» (г. Кемерово, 2008 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания» (г. Иркутск, 2008 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Новый этап развития пищевых производств: инновации, технологии, оборудование» (г. Екатеринбург, 2009 г.); на конкурсе «У.М.Н.И.К.» в рамках Межрегиональной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Вклад молодой науки в национальную экономику России» и Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития двигателестроения» (г. Самара, 2009 г.); на X Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 2009 г.); на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные технологии в пищевой промышленности» (г. Самара, 2009 г.); на Международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века» (г. Краснодар, 2009 г.); на V Всероссийской научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования» (г. Магнитогорск, 2010 г.); на II Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения» (г. Ульяновск, 2010 г.); на Всероссийской выставке НТТМ-2010 (г. Москва, 2010 г.); на XII Всероссийской научно-практической конференции «Современное хлебопекарное производство: перспективы развития» (г. Екатеринбург, 2011 г.); на II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные технологии в пищевой промышленности» (г. Самара, 2011 г.); на III Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения» (г. Ульяновск, 2011 г.).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 20 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах из Перечня ВАК, 1 патент на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 115 страницах основного текста, содержит 21 рисунок и 32 таблицы. Список литературы включает 194 источника российских и зарубежных авторов.
Способы повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий
Хлебобулочные изделия - основные продукты питания, содержащие необходимые для нормальной жизнедеятельности человека пищевые вещества, среди которых белки, углеводы, липиды, витамины, минеральные вещества и пищевые волокна. Эти продукты питания характеризуются высокой энергетической ценностью, легкой переваримостью и хорошей усвояемостью, они приятны на вкус, значительно дешевле большинства других продуктов массового потребления.
В жизни современного человека хлеб играет значительную роль. Доля хлебобулочных изделий в рационе человека зависит от его привычек, а также от экономических и социальных возможностей. В большинстве развитых стран мира уровень потребления хлеба составляет 20-25 % от общей массы потребляемой пищи [93].
Структура ассортимента и объемы потребляемого хлеба жителями России за последние 10-15 лет значительно изменились: произошло увеличение доли хлебобулочных изделий из муки высшего сорта. Одновременно с этим произошел и происходит спад производства и потребления хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки, а также хлеба из пшеничной муки первого и второго сортов. В результате уменьшилось поступление в организм человека витаминов группы В, железа, кальция, Р-каротина, фолиевой кислоты и минеральных веществ. Данная тенденция сохраняется и в настоящее время, причем главной проблемой остается постоянное и практически повсеместное снижение объемов производства [93, 145].
С точки зрения науки о питании хлебобулочные изделия, как и все продукты питания, должны не только удовлетворять потребности человека в основных питательных веществах и энергии, но и выполнять профилактические и лечебные функции [95].
При оценке пищевой ценности хлебобулочных изделий, комплекса свойств, обеспечивающих физиологические потребности человека в энергии и основных пищевых веществах [93], учитываются такие показатели, как энергетическая, биологическая, витаминная и минеральная ценность, биологическая эффективность, а также органолептические свойства хлеба.
Важное физиологическое значение имеют отрубянистые частицы муки, содержащие неусвояемые углеводы - пищевые волокна [100]. Согласно концепции здорового питания пищевые волокна относятся к группе физиологически функциональных ингредиентов, обладающих способностью оказывать благоприятное влияние на одну и/или несколько метаболических реакций организма человека при систематическом употреблении в количествах, сопоставимых с суточной физиологической потребностью в них [191]. Результаты многочисленных исследований, посвященных роли пищевых волокон в организме, позволили отнести их к необходимым компонентам рациона, обладающих лечебно-профилактическими свойствами в отношении ряда алиментарно-зависимых заболеваний: сердечнососудистых, сахарного диабета 2 типа, ожирения [7].
Важным фактором является витаминная и минеральная ценность хлеба. Витамины необходимы для осуществления механизмов ферментативного катализа, нормального обмена веществ, поддержания гомеостаза, обеспечения жизненных функций и физиологических процессов. Хлеб в основном является основным источником витаминов В), В2, РР, Е и фолиевой кислоты, при этом их содержание изменяется в зависимости от вида и сорта муки, а также технологии помола. Важным фактором витаминной ценности хлеба является стабильность витаминного состава в процессе приготовления теста и особенно выпечки хлеба (замес теста в основном влияет на окисляемые, выпечка - на термолабильные) [100]. Минеральные вещества участвуют во всех физиологических и биохимических процессах - в создании живого белка, в построении костной ткани, в ферментативных и обменных процессах. В состав хлебных злаков входят многие элементы, однако с точки зрения пищевой ценности хлеба наибольшее значение имеют кальций, фосфор, магний и железо. Больше минеральных веществ, так же как и витаминов, содержится в хлебе из муки, смолотой из зерна без отбора отрубей и из муки высоких выходов [93].
Важным фактором, от которого зависит усвояемость хлеба, являются его физические свойства, в частности структура пористости: с увеличением удельного объема хлеба и его пористости возрастает усвояемость хлеба за счет лучшей перевариваемости ферментами пищеварительного тракта. Вкус, аромат и внешний вид изделий способствуют развитию хорошего аппетита, что, в свою очередь, также способствует лучшей усвояемости продукта [ 100].
Способы повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий Согласно современным взглядам науки о питании ассортимент хлебной продукции должен быть расширен за счет выпуска изделий повышенной пищевой ценности, обладающих лечебно-профилактическими свойствами. Целесообразно сбалансирование химического состава хлеба, обогащение его полноценными белками, витаминами, минеральными веществами, пищевыми волокнами и другими биологически активными веществами. Это позволит быстро и эффективно корректировать пищевой статус.
В хлебопечении используются различные обогащающие добавки растительного, животного и микробного происхождения, а также комплексные препараты витаминов, микроэлементов, пищевых волокон и других биологически активных веществ. Среди добавок растительного происхождения можно выделить подгруппы добавок, полученных из зерновых, бобовых, масличных, овощных, плодовых культур и прочего растительного сырья (семян, корней или зеленых частей растений, низших растений, водорослей, лекарственных и пряных трав и др.). К добавкам животного происхождения относятся молочные продукты и яйца, вторичное сырье мясной промышленности, продукты переработки морепродуктов. Добавки микробного происхождения представлены живой биомассой микроорганизмов, либо продуктами их переработки.
Анализ реферативных журналов «РЖ 19Р-1. Химия и технология пищевых продуктов» последних лет показал, что наибольшее число исследований посвящено обогащению хлеба добавками растительного происхождения, а среди них наибольшую подгруппу составляют добавки из зерновых культур [140]. Рассмотрим подробнее данную подгруппу добавок.
К добавкам из зерновых культур относятся продукты переработки пшеницы, ржи, тритикале, овса, ячменя, гречихи, риса, кукурузы, проса, сорго, амаранта, квиноа.
Многие исследования направлены на создание технологий использования всех биологически ценных веществ, заключенных в целом зерне пшеницы. Отмечается высокая сохранность витаминов в процессе производства зернового хлеба. В результате можно получить изделия повышенной витаминной ценности, содержащие более чем в 2 раза больше витаминов группы В, чем в массовой хлебобулочной продукции из пшеничной муки высшего и первого сортов [125]. Из технологий изготовления хлеба из целого зерна пшеницы можно выделить следующие: - технологии, предполагающие помол зерна без отделения оболочек с последующим приготовлением теста и хлеба из этой муки [61, 118, 165, 169]; - использование для получения теста совместно пшеничных муки и хлопьев, изготовленных плющением зерна на гладких вальцах [57, 60]; - приготовление теста для хлеба из диспергированного зерна. Данные технологии предусматривают замачивание (отволаживание) пшеничного зерна, измельчение на диспергаторе, замес теста с
Анализ существующих технологий хлебобулочных изделий с добавлением овсяной муки
Справочные данные [121] по химическому составу зерна овса и продуктов его переработки приведены в таблице 1. Для сравнения представлены данные по химическому составу зерна мягкой пшеницы и вырабатываемой из него муки первого и высшего сортов, в основном применяемой в хлебопечении.
Одним из наиболее ценных компонентов пищи являются белки. Они участвуют в важнейших функциях организма и незаменимы другими пищевыми веществами. Из представленных данных видно, что продукты переработки овса содержат несколько больше белковых веществ, чем пшеничное зерно и мука из него.
Кроме массового содержания белков в пище внимание уделяется и их качеству - биологической ценности белков, которая характеризуется количеством и соотношением в белках незаменимых аминокислот. В таблице 2 представлены данные по содержанию незаменимых аминокислот в белках овса и пшеницы [134].
Как видно из представленных данных, в белках овса содержится в полтора раза больше незаменимой аминокислоты - лизина, которая является наиболее дефицитной в белках хлебобулочных изделий из пшеничной муки. Также наблюдается более высокое содержание в овсяном белке и других незаменимых аминокислот, что свидетельствует о более высокой биологической ценности овсяных продуктов по сравнению с пшеницей.
Белки зерна овса характеризуются также высокой биологической активностью. Относительная эффективность белка (определенная в опытах кормления крыс) для зерна овса составляет 1,8-2,5; ржи - 1,3-2,2; ячменя -1,6-2,0; кукурузы - 1,4-1,6; пшеницы - 0,9-1,7 [33].
Белковые вещества зерна овса представлены фракциями, не растворимыми в солях и спирте, составляющими около половины белков, глиадином и белками типа альбуминов и глобулинов. Белки овса сами по себе неспособны формировать клейковину, но при добавлении выделенного из овса промежуточного белка к пшеничному белку происходит их взаимодействие и овсяный белок частично входит в состав пшеничной клейковины [38].
Жиры (липиды) - являются не только источником энергии, но и пластическим материалом, так как входят в состав клеточных компонентов, особенно мембран, т.е. так же, как и белки, являются незаменимыми факторами питания [134]. Качество жиров характеризуется биологической эффективностью. Биологическая эффективность - показатель качества жировых компонентов пищевого продукта, отражающий содержание в нем ненасыщенных жирных кислот [100]. Содержание жиров в овсе значительно выше, чем в пшеничном зерне, при этом липиды овса характеризуются высокой биологической эффективностью. Из общей массы всех жирных кислот овсяного жира около 18 % составляют насыщенные жирные кислоты, 37 % - мононенасыщенные и 45 % - полиненасыщенные [134]. Содержание усвояемых углеводов возрастает соответственно с повышением степени обработки зерна. В продуктах переработки зерна овса этот показатель значительно ниже, чем у пшеничной муки. Содержание крахмала в зависимости от сорта и вида овса колеблется в пределах 36-59 %, при этом овсяной крахмал коренным образом отличается от крахмала других зерновых. Большое физиологическое значение имеет способность крахмала овса легче переходить в мальтозу, чем способность крахмала других злаков [45].
Важным показателем пищевой ценности овса является содержание в нем пищевых волокон. Овсяное зерно содержит несколько больше клетчатки, чем пшеничное. Продукты же переработки овса содержат значительно больше пищевых волокон, чем пшеничная мука, и лишь овсяная мука сопоставима по этому показателю с пшеничной мукой первого сорта. При всём этом, овсяные пищевые волокна содержат как нерастворимую, так и растворимую клетчатку. Введение в рацион оптимального количества пищевых волокон - отличный подход к диете людей, страдающих ожирением. Волокна, набухая в желудке и увеличивая объем съеденной пищи, создают иллюзию сытости, позволяя контролировать аппетит, а в итоге - массу тела. Кроме того, благодаря водопоглотительной способности пищевые волокна стимулируют моторную деятельность кишечника, способствуя продвижению остатков пищи по желудочно-кишечному тракту. Нерастворимые пищевые волокна участвуют в механизме предупреждения кариеса, а также выполняют функции энтеросорбентов, связывая токсичные вещества и радионуклиды и выводя их из организма [7]. Растворимое же волокно - полисахарид Р-глюкан вместе с желчными кислотами выводится из организма. При этом содержание желчных кислот снижается, и в результате печень, забирая холестерин из кровяного русла, переносит его в тонкий кишечник, уменьшая, таким образом, уровень холестерина в крови. 0-Глюкан способствует снижению массы тела, так как его потребление в мультикомпонентной пище снижает адсорбцию глюкозы [13]. Потребление хлеба, обогащенного овсяным Р-глюканом, может использоваться в лечебном питании пациентов с сахарным диабетом 2 типа, так как это может способствовать улучшению липидного профиля и резистентности к инсулину [194]. Наличие Р-глюкана в зерне овса различные авторы определяют на уровне 1,9-7,5 %, у пшеницы - 1 % [45].
Минеральные вещества выполняют пластическую функцию в процессах жизнедеятельности человека, участвуя в обмене веществ практически любой ткани человека, но особенно велика их роль в построении костной ткани, где преобладают такие элементы, как фосфор и кальций. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма - водно-солевом, кислотно-щелочном [134]. В таблице 1 приведены данные по содержанию наиболее важных минеральных веществ. Содержание их в продуктах переработки овса значительно выше, чем в пшеничной муке.
Витамины, являясь биорегуляторами процессов, протекающих в живом организме, нужны в небольших количествах. Однако так как организм не может удовлетворить свои потребности в них за счет биосинтеза, они должны поступать с пищей в качестве ее обязательного компонента [95]. В таблице 1 приведены данные по содержанию наиболее важных витаминов, за исключением ретинола (витамина А) и Р-каротина, которых в зерновых продуктах не содержится совсем, либо содержится очень мало. В продуктах переработки овса по сравнению с пшеничной мукой наблюдается более высокое содержание витаминов группы В и ниацинового эквивалента.
Помимо веществ, представленных в таблице, в овсяных продуктах отмечается высокое содержание биотина (витамина Н), участвующего в биосинтезе липидов, аминокислот, углеводов, нуклеиновых кислот. Так, в овсяной крупе его содержится 20 мкг% (для сравнения в пшеничном хлебе -4,8 мкг%) [95] при рекомендуемом уровне потребления 50 мкг/сутки [52].
Методы оценки качества хлебобулочных изделий
Представленные выше данные свидетельствуют об отрицательном влиянии овсяной муки на хлебопекарные свойства ее смесей с пшеничной мукой, выражающемся в снижении количества сырой клейковины, белизны и газообразующей способности смесей. При этом практически не изменяется показатель числа падения смесей и происходит укрепление клейковины. Замена в тесте более 30 % пшеничной муки на овсяную муку не целесообразна, так как отрицательно влияет на клейковинные белки пшеничной муки, препятствуя образованию клейковинного каркаса.
Влияние овсяной муки на пищевую ценность ее смесей с пшеничной мукой, напротив, положительно. Существенное повышение пищевой ценности, при этом, наблюдается уже при 30 %-ной дозировке овсяной муки в смеси.
Таким образом, обоснованной можно считать дозировку овсяной муки в тесто, равную 30 % от общей массы муки. Разработка технологических решений для производства хлебобулочных изделий с добавлением овсяной муки
Как показали предыдущие исследования, замена 30 % пшеничной муки на овсяную муку приводит к снижению хлебопекарных свойств такой смеси. В результате хлебобулочные изделия, выпеченные из такой смеси, характеризуются низкими органолептическими и физико-химическими показателями качества.
Зарубежными авторами [183] указывается на то, что уровнем воды в тесте из смеси пшеничной и овсяной муки можно регулировать физико-химические показатели качества хлеба, то есть при оптимальном содержании влаги в тесте возможно достичь наилучших показателей объема и структурно-механических свойств мякиша изделий. Поэтому первым этапом исследований явилось изучение реологических свойств теста с овсяной мукой и определение его рациональной консистенции, которая позволит в дальнейшем определять дозировку воды при замесе теста из муки с различными технологическими свойствами.
2.4.2.1 Изучение реологических свойств и определение рациональной консистенции теста из смеси пшеничной и овсяной муки
Нами изучено влияние влажности теста с добавлением 30 % овсяной муки на реологические свойства теста и качество хлебобулочных изделий, выпеченных по безопарной технологии.
Из литературных данных следует, что во избежание снижения молекулярной массы (3-глюкана под действием Р-глюканазы, содержащейся в пшеничной муке, необходимо максимально сокращать стадию брожения теста. Поэтому продолжительность брожения теста соответствовала минимальному времени, необходимому для отлежки теста (15-20 мин). Для улучшения газообразования использовали добавку в тесто 1 % сахара-песка.
Рецептура теста из смеси пшеничной и овсяной муки представлена в таблице 13. Фактическую влажность теста изменяли в пределах 43-46 % с шагом 1 %.
Замес и определение реологических свойств теста производили с помощью фаринографа в тестомесильной емкости S300, в которую вносили все рецептурные компоненты. Таблица 13 - Рецептура теста из смеси пшеничной и овсяной муки
В исследованиях использовали пробу пшеничной муки высшего сорта с водопоглотительной способностью 66,0 %. Реологические свойства теста, замешиваемого из этой муки, представлены в таблице 14.
Из представленных данных видно, что наилучшими показателями удельного объема и пористости обладали пробы хлеба, полученные из теста с влажностью 45 и 46 %. В то же время пробы из теста с влажностью 44 и 45 % обладали более высокими показателями формоустойчивости и структурно-механических свойств мякиша.
Таким образом, наиболее оптимальной можно считать влажность теста - 45 %, так как изделия, полученные из теста с такой влажностью, имеют высокие значения всех показателей качества. Следовательно, для получения хлебобулочных изделий с наилучшими показателями качества консистенция теста должна лежать в пределах 600±20 е.ф.
Приведенные выше результаты исследований показали, что для получения хлебобулочных изделий с наилучшими показателями качества консистенция теста должна лежать в пределах 600±20 е.ф. Однако изделия, выпеченные из теста с такой консистенцией, все таки обладали недостаточно высоким качеством, так как имели низкий объем и довольно плотный мякиш.
Объем хлеба можно повысить увеличением продолжительности брожения теста, однако в этом случае возможно разрушение овсяного В-глюкана под действием В-глюканазы пшеничной муки. Поэтому целесообразно использовать опарный способ приготовления теста, способствующий активации дрожжей при брожении опары.
Во избежание разрушения В-глюкана опару готовили только из овсяной муки. Исследования показали, что влажность овсяной опары должна быть не менее 50 %, так как в противном случае недостаточно воды для набухания частиц овсяной муки, вследствие чего создаются неблагоприятные условия для жизнедеятельности дрожжей.
Рецептура и параметры приготовления теста из смеси пшеничной и овсяной муки опарным способом, представлены в таблице 17.
Продолжительность брожения, мин 90-270 15-20 Продолжительность брожения опары изменяли с целью определения минимального времени брожения опары, необходимого для получения изделий с высокими значениями показателя удельного объема.
Влияние продолжительности брожения опары на удельный объем хлебобулочных изделий с добавлением овсяной муки представлено на рисунке 10. Контролем служили изделия, приготовленные по безопарной технологии.
Разработка технологических решений для производства хлебобулочных изделий с добавлением овсяной крупы и хлопьев
Результаты определения пищевой ценности разработанных изделий подтвердили эффективность использования в составе хлебобулочных изделий продуктов переработки овса.
Содержание пищевых волокон, фосфора, железа, тиамина и ниацина в 150 г разработанных изделий находится на высоком уровне и составляет более 15 % от суточной нормы потребления, что дает право отнести данные изделия к функциональным продуктам.
Следует отметить снижение в разработанных изделиях по сравнению с пшеничным хлебом уровня углеводов и повышение уровня растительных жиров, обладающих высокой биологической эффективностью.
2.4.5 Промышленная апробации основных результатов исследований
Технология хлебобулочных изделий с добавлением овсяной муки запатентована (см. приложение В) и внедрена на ОАО «Самарский хлебозавод № 9» (см. приложение Г). Разработана и утверждена техническая документация - рецептура РЦ 55905656-005/1-2007 (см. приложение Д) и технологическая инструкция ТЙ 55905656-005/1-2007 (см. приложение Е). Разработан и утвержден технологический план производства изделий на одной из линий хлебозавода (см. приложение Ж).
Технология характеризуется тем, что может быть адаптирована к технологическому процессу и оборудованию, установленному на действующих хлебопекарных предприятиях, и не требует дополнительных затрат.
Аппаратурно-технологическая схема производства хлебобулочных изделий с добавлением овсяной муки в условиях ОАО «Самарский хлебозавод № 9» представлена на рисунке 21. Дрожжи, пика овсяная, солод, сахар м,, Л/ Паровоздушная спесь
Линия включает в себя автоматический комплекс дозирования жидких и сыпучих компонентов «Контур Х820ПВ» 1, с помощью которого в подкатную дежу тестомесильной машины Г4-МТМ-330-01 2 подаются вода, солевой раствор и пшеничная мука. Мука овсяная, солод ржаной ферментированный, сахар-песок и дрожжи прессованные взвешиваются на весах и загружаются вручную.
Замес опары и теста в тестомесильной машине осуществляется в двухскоростном режиме: в течение первых 3 мин происходит предварительное смешивание компонентов на первой скорости вращения тестомесильного органа, а в последующие 6 мин - окончательный замес на второй скорости. Брожение опары и теста осуществляется в деже.
По истечении времени брожения дежа с тестом подкатывается к дежеопрокидывателю А2-ХП2-Д1 3, с помощью которого тесто попадает в приемную воронку тестоделительной машины «Восход-ТД-ЗМ» 4.
Разделанное на куски тесто укладывается в предварительно смазанные растительным маслом формы, которые устанавливаются на тележку 5. Тележка с тестовыми заготовками затем закатывается в расстоечный шкаф: кондиционер-климатор К2М-10 6.
Для выпечки изделий тележка с расстоявшимися тестовыми заготовками выкатывается из шкафа расстойки и вводится в печь RT-150 «Белогорье» 7. Изделия выпекаются в пекарной камере при вращении тележки вокруг своей оси, что позволяет обеспечить равномерную температуру во всем объеме пекарной камеры.
Печь и шкаф окончательной расстойки имеют приборы, с помощью которых устанавливаются и поддерживаются определенные параметры (температура, влажность, время) для расстойки заготовок и выпечки изделий.
Выпеченные изделия перекладываются в вагонетку ВЛ-16 8 с деревянными лотками и направляются в остывочное отделение и экспедицию.
На хлебобулочные изделия с добавлением овсяной крупы и хлопьев разработан проект технической документации: технические условия (см. приложение И), рецептура (см. приложение К) и технологическая инструкция (см. приложение Л).
Для приготовления теста на овсяной закваске в производственных условиях можно использовать имеющееся на хлебопекарных предприятиях стандартное оборудование. Замоченную крупу или хлопья можно измельчать с помощью зерновых диспергаторов, широко применяемых сейчас при производстве зернового хлеба. Замачивать крупу или хлопья, замешивать и осуществлять брожение закваски, опары и теста можно в подкатных дежах.
Таким образом, для внедрения технологии с использованием овсяной крупы или хлопьев в производство необходимо лишь наличие зернового диспергатора. ВЫВОДЫ
Выполнены комплексные исследования по совершенствованию технологий хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности с использованием продуктов переработки овса. На основании полученных результатов сделаны следующие выводы.
Установлено влияние овсяной муки на хлебопекарные свойства и пищевую ценность смесей ее с пшеничной мукой и обоснована дозировка овсяной муки в тесто, равная 30 % от общей массы муки.
Разработаны технологические решения для производства хлебобулочных изделий с овсяной мукой, обеспечивающие высокие физико-химические и органолептические показатели качества готовых хлебобулочных изделий.
Установлена рациональная консистенция теста из смеси пшеничной и овсяной муки, равная 600±20 е.ф., позволяющая определять влажность теста при использовании муки с различными хлебопекарными свойствами и получать хлебобулочные изделия наилучшего качества.
Разработана рецептура теста с использованием смеси из пшеничной и овсяной муки, а также солода ржаного ферментированного в соотношении 67:30:3 соответственно.
Разработан опарный способ приготовления теста с использованием смеси из пшеничной и овсяной муки и определена продолжительность брожения полуфабрикатов: опары - 80-90 мин, теста -15-20 мин.
Хлебобулочные изделия с овсяной мукой, приготовленные по разработанной технологии, характеризуются приятными вкусом и запахом, отсутствием овсяного привкуса, а также довольно высокими для данного вида изделий показателями удельного объема (2,7-2,8 см3/г) и пористости (74-76 %). 3. Разработан способ подготовки овсяной крупы и хлопьев перед внесением в тесто, заключающийся в приготовлении из них закваски с использованием чистых культур молочнокислых бактерий.
Установлено, что использование закваски из овсяной крупы или хлопьев кислотностью 7-8 град обеспечивает наилучшие органолептические свойства хлебобулочных изделий, а именно вкус и запах хлеба, при достижении кислотности мякиша готовых изделий 3,5-4,0 град.
Установлена возможность регулирования продолжительности брожения закваски из овсяной крупы или хлопьев до достижения показателя кислотности 7-8 град изменением дозировки ее на возобновление в пределах 10-50%.
Показано, что использование закваски из овсяной крупы или хлопьев оказывает бактериостатическое действие на спорообразующие бактерии и задерживает развитие картофельной болезни хлеба на 24±6 ч по сравнению с контролем.
Похожие диссертации на Совершенствование технологий хлебобулочных изделий с добавлением продуктов переработки овса
