Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
НГУЕН ДАК ЧЫОНГ
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПАРОВЫХ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПШЕНИЧНОЙ И СМЕСИ ПШЕНИЧНОЙ И РИСОВОЙ МУКИ
Специальность 05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва - 2012
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный университет пищевых производств
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Богатырева Татьяна Глебовна
Официальные оппоненты: Малкина Валентина Даниловна,
доктор технических наук, профессор,
ФГБОУ ВПО Московский государственный
университет технологий и управления им.
К.Г. Разумовского, профессор кафедры
Технологии хлебопекарного, макаронного и
кондитерского производств
Роговских Ирина Валентиновна,
кандидат технических наук,
ООО Международная хлебопекарная
корпорация, главный технолог
Ведущая организация: НОУ ДПО Международная промышленная
академия
Защита состоится л 25 октября 2012г. в часов в ауд. 302 на заседании Совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 212.148.03 при ФГБОУ ВПО Московский государственный университет пищевых производств по адресу: 125080, г.Москва, Волоколамское шоссе, д. 11.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МГУПП.
Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять Ученому секретарю Совета по указанному адресу.
Автореферат разослан л___ сентября 2012г.
Ученый секретарь Совета к.т.н.,доцент Белявская И.Г.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Одним из направлений развития хлебопекарной отрасли является разработка национальных видов хлебобулочных изделий, особенно, в странах Центральной и Южной Азии. Паровые хлебобулочные изделия относятся к национальным изделиям для народов Китая и Вьетнама. Паровые хлебобулочные изделия представляют мучной продукт, полученный вследствии обработки паром дрожжевого теста и имеют однородный пористый мякиш и тонкую белую корочку, в отличие от традиционного европейского хлеба, который имеет коричневую корку.
Развитию хлебопекарной промышленности во Вьетнаме способствуют крупные компании Франции, Голландии и других стран, которые являются традиционными производителями и потребителями хлеба. Вновь создающиеся предприятия работают исключительно на импортируемом сырье, что приводит к значительному повышению себестоимости готовой продукции. В то же время, наиболее распространенной зерновой культурой странах Азии является рис.
По биологической ценности белка, содержанию крахмала рисовая мука занимает ведущее место среди других видов злаковой муки. Мука из зерна риса - источник широкого спектра природных микроэлементов, витаминов и минеральных веществ, что делает рисовую муку исключительно полезной для питания людей всех возрастов, и особенно детей. Отличительной особенностью рисовой муки является то, что она относится к крахмалосодержащему (около 80%) сырью, у которого отсутствует клейковина.
Создание технологии паровых хлебобулочных изделий с использованием рисовой муки для хлебопекарной промышленности Вьетнама позволит увеличить долю использования этого сырья в производстве паровых хлебобулочных изделий, снизить себестоимость и расширить ассортимент национальной продукции.
Цель и задачи исследований. Целью настоящих исследований явилось научное обоснование и создание национальных видов хлебобулочных изделий республики Вьетнам с использованием местных источников сырья. Для осуществления поставленной цели решали следующие задачи:
- определяли рациональную продолжительность брожения полуфабрикатов и расстойки тестовых заготовок для паровых хлебобулочных изделий;
- исследовали процесс термообработки мелкоштучных изделий из пшеничной и смеси пшеничной и рисовой муки в атмосфере нагретого пара;
- определяли оптимальную рецептуру паровых хлебобулочных изделий с применением рисовой муки;
- рассчитывали химический состав паровых хлебобулочных изделий;
- определяли антиоксидантную емкость паровых хлебобулочных изделий;
- разрабатывали проект технических условий на технологию паровых хлебобулочных изделий, включая технологическую схему, техническую инструкцию и рецептуры паровых изделий.
Научная новизна работы. Научно обоснованы технические решения, направленные на создание ассортимента паровых хлебобулочных изделий из пшеничной и смеси пшеничной и рисовой муки.
Установлена зависимость между массой, формой, температурой, продолжительностью термообработки тестовых заготовок и качеством паровых хлебобулочных изделий.
Выявлен эффект сорбции нагретого водяного пара в процессе термообработки тестовых заготовок и установлена закономерное повышение массы паровых хлебобулочных изделий и отсутствие окрашенной корки.
Установлена зависимость между продолжительностью термообработки тестовых заготовок в атмосфере нагретого пара с высотой, диаметром и реологическими показателями мякиша паровых хлебобулочных изделий.
Выявлена зависимость между содержанием рисовой муки и сухой пшеничной клейковиной в рецептуре паровых хлебобулочных изделий.
Установлено закономерное увеличение пищевой и биологической ценности паровых хлебобулочных изделий за счет изменения химического состава, включая антиоксидантную емкость, по сравнению с изделиями, полученными традиционными видами выпечки.
Новизна работы подтвержена патентом на изобретение УСпособ производства хлебобулочных изделийФ № 2440764 от 27.01.2012.
Практическая значимость работы. Проведена апробация разработанной технологии паровых хлебобулочных изделий в условиях предприятия общественного питания ООО УБамбук-ТрэвэФ, кафе УБлюзФ г. Москва.
Разработана технологическая схема производства паровых хлебобулочных изделий.
Разработан проект технических условий на производство УПаровых хлебобулочных изделийФ.
Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на Общеуниверситетской конференции молодых ученых и специалистов МГУПП, апрель 2010, г.Москва, на Третьем Международном форуме по хлебопечению 10-14 октября 2010г, г.Москва, на Международном форуме УСовременное хлебопечениеФ 13-15 июня 2012г, г.Москва.
По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рецензируемых ВАК, и получен 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 169 страницах основного текста, включает 39 рисунков и 29 таблиц. Список литературы содержит 189 источников российских и зарубежных авторов.
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В обзоре научно - технической литературы систематизированы данные по разным видам выпечки. Отмечается, что выпечка является одной из важнейших стадий приготовления хлеба, в значительной степени определяющей структуру и качество готовых изделий. При прогреве тестовых заготовок в них происходит ряд процессов, тесно связанных между собой и взаимно влияющих друг на друга. Основными компонентами муки и теста является крахмал и белок, которые, претерпев ряд изменений в своей структуре, обеспечивают получение уникального продукта - хлеба. На характер и интенсивность протекания этих процессов значительное влияние оказывают технологические факторы, основными из которых являются свойства муки и тестовых заготовок, а также режим выпечки изделий. При выпечке хлеба в тестовой заготовке происходят теплофизические, микробиологические, коллоидные, биохимические и другие процессы. Эти процессы взаимно влияют друг на друга, а интенсивность их протекания зависит от режима прогрева, энергии связи влаги с материалом и свойств тестовой заготовки.
Выпечка в значительной степени определяет структуру и качество готовых изделий. При прогреве тестовых заготовок в них происходит ряд процессов, тесно связанных между собой и взаимно влияющих друг на друга.
Наиболее распространенными способами передачи тепла к выпекаемой тестовой заготовке (ТЗ) являются:
- способы, при которых теплота к ТЗ подается извне: радиационно-конвективная выпечка; с генераторами коротковолнового инфракрасного (ИК) излучения, в атмосфере пара (насыщенного или сначала насыщенного, а затем перегретого);
- способы, при которых тепло генерируется по всей массе ВТЗ: электроконтактный (ЭК) нагрев; в электромагнитном поле высокой частоты (ВЧ) и сверхвысокой частоты (СВЧ);
- способы с комбинированным подводом теплоты к ВТЗ: сначала используют ИК, затем ВЧ(или СВЧ); сначала - ЭК , затем ИК; сначала - ВЧ(или СВЧ), затем ИК.
У развивающейся хлебопекарной промышленности Вьетнама существует несколько проблем:
- недостаточное развитие ассортимента национальных видов хлебобулочных изделий;
- использование в рецептурах импортного сырья, что влечет за собой значительное удорожание продукции.
Выпечка хлебобулочных изделий Уна паруФ стала известна от народов Вьетнама. Во Вьетнаме большая часть хлебобулочных изделий из пшеничной муки употребляется в виде обработанных паром, а не выпеченных традиционным способом.
Технический прогресс в области хлебопекарного производства направлен на создание новых технических решений, которые позволяют не только сократить потери при производстве хлебобулочных изделий, но и улучшить их качество, повысить пищевую и биологическую ценность за счет включения в рецептуру нетрадиционных видов зерновых и крупяных культур и в результате использования новых видов термообработки тестовых заготовок.
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Исследования проводили в лабораториях кафедры Технологии хлебопекарного и макаронного производств, кафедры Биотехнология Федерального бюджетного государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования МГУПП. Испытания проводили в условиях ООО УБамбук-ТрэвэФ, кафе УБлюзФ г. Москва.
2.1 Объекты и методы исследования
В работе использовали общепринятые и специальные методы оценки свойств сырья, полуфабрикатов и качества готовых изделий.
При проведении исследований использовали 3 пробы пшеничной муки высшего сорта и 3 пробы рисовой муки УМай ФыонгФ. Показатели качества пшеничной и рисовой муки приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Показатели качества пшеничной и рисовой муки
Наименование показателей | Значение показателей качества проб муки | |||||
Пшеничная мука | Рисовая мука | |||||
№ 1 | № 2 | № 3 | № 1 | № 2 | № 3 | |
Влажность, % | 13,7 | 13,8 | 13,8 | 11,8 | 11,8 | 12,0 |
Кислотность,град. | 2,8 | 2,8 | 2,9 | 3,0 | 3,1 | 3,1 |
Количество клейковины, % | 27 | 29 | 28 | - | - | - |
Качество клейковины, ед.пр. ИДК | 70 | 72 | 73 | - | - | - |
Число падения, с | 280 | 282 | 285 | 380 | 384 | 390 |
В качестве корректирующих добавок были использованы ферментные препараты амилолитического действия, сухая пшеничная клейковина, комплексные хлебопекарные улучшители БиоРос Колорит, БиоРос Классик. Показатели качества сухой пшеничной клейковины приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Показатели качества сухой пшеничной клейковины
ФизикоЦхимические показатели: | |
Внешний вид | Тонко измельченный порошок кремового цвета |
Потери при высушивании | <8% |
Содержание протеина в пересчете на сухие вещества | >83% |
Размер частиц остаток на на сите 200 МК | <1% |
Крахмал | 10 % |
Продолжение таблицы 2 | |
Жир | 3 % |
Содержание целлюлозы | 0,5 % |
Зола | 0,7 % |
Фосфор | 0,15 % |
Кальций | 0,1 % |
Натрий | 0,05 % |
Хлор | 0,1 % |
Калий | 0,1 % |
Магний | 0,03 % |
Остаток после прокаливания | 1 % |
Влагоудерживающая способность | 160 % |
Энергическая ценность, расчитывается на 100 г продукта | 1564 кДж (368 ккал) |
Микробиологические показатели: | |
МАФаНМ,КОЕ/г | <50000 |
Дрожжи, КОЕ/г | <500 |
Плесень,КОЕ/г | <500 |
E.coli | Отсутствует в 1 г |
Патогенные, в т.ч. сальмонеллы | Отсутствует в 25 г |
В работе использовали следующие приборы:
Ц Амилотест AT Ц97;
Ц Реоферментрометр фирмы Chopin;
Ц Фаринограф фирмы Брабендер;
Ц Миксолаб фирмы Chopin.
Оценку состояния белковоЦпротеиназного комплекса, вязкость, кристаллизацию и ретроградацию крахмала в температурном диапазоне от 30 до 900С пшеничной и рисовой муки и их смеси осуществляли на приборе Миксолаб (фирмы УChopinФ - Франция). Водопоглотительную способность пшеничной муки и смеси пшеничной и рисовой муки, а также время образования теста, стабильность, стойкость, эластичность, разжижение теста при замесе определяли на приборе фаринограф.
Тесто готовили безопарным способом, замес теста осуществляли до готовности. После замеса теста продолжительность созревания определялась по кинетике кислотонакопления. Окончательную расстойку тестовых заготовок проводили в шкафу для окончательной расстойки The Bailey 505ЦSS Fermentation Cabinet (фирма УNational MFG CompanyФ - США).
Термическую обработку тестовых заготовок проводили в бытовых электрических пароварках IR - 5096 и BRAUN.С помощью мультиметра проводили измерения температуры внутри тестовой заготовки.
Математическую обработку результатов исследований проводили с помощью программ MS Excel Статистика 6.0.
Расчет химического состава паровых хлебобулочных изделий проводили согласно методике Методического руководства по определению химического состава и энергетической ценности хлебобулочных изделий, 2008г.
Определение антиоксидантной емкости проводили на спектрофотометре Carry 100 Bio.
2.2 Результаты исследований и их анализ
На основе поставленной цели и задач исследований, заключающихся в разработке технологии паровых хлебобулочных изделий из пшеничной и смеси пшеничной и рисовой муки, проведены комплексные экспериментальные работы по научному обоснованию и изучению влияния продолжительности термической обработки тестовых заготовок в атмосфере нагретого пара при рациональной продолжительности брожения теста и расстойки тестовых заготовок, а также исследования по влиянию корректирующих добавок на технологический процесс, химический состав и качество паровых хлебобулочных изделий из смеси пшеничной и рисовой муки. Структурная схема исследований представлена на рисунке 1.
2.2.1 Определение рациональной продолжительности брожения теста и расстойки тестовых заготовок для хлебобулочных изделий, приготовленных в атмосфере нагретого пара
Предварительными исследованиями технологии паровых хлебобулочных изделий установлен способ приготовления теста и рецептура для паровых хлебобулочных изделий из пшеничной муки. В рецептуре изделий использована мука пшеничная высшего сорта, инстантные дрожжи, сахар-песок, соль поваренная пищевая, маргарин, улучшитель хлебопекарный БиоРос Колорит или Классик. Рациональная продолжительность брожения теста составила 150 мин.
Установлена масса тестовых заготовок для паровых хлебобулочных изделий, которая составила 45-50г.
Для определения рациональной продолжительности расстойки тестовых заготовок для изделий, приготовленных в атмосфере нагретого пара, была проведена серия опытов с различной продолжительностью расстойки. Продолжительность расстойки варьировалась в диапазоне от 10 до 30 мин. В качестве критериев оценки тестовых заготовок использовали
Рисунок 1 - Структурная схема исследования
следующие показатели: массу заготовок до и после расстойки, а также их высоту, диаметр и формоустойчивость. Результаты опытов представлены в таблице 3.
Согласно данным, приведенным в таблице 3, масса тестовых заготовок в процессе расстойки несколько увеличивается вследствие сорбции водяного пара, который входит в состав паровоздушной среды расстойной камеры. В среднем это увеличение составляет 0,2 г или 0,4 % от начальной массы заготовок.
Таблица 3 - Влияние продолжительности расстойки на характеристики тестовых заготовок
Показатели | Обозначения | Продолжительность расстойки ТЗ, мин | |||||
10 | 15 | 20 | 25 | 30 | |||
Масса ТЗ перед расстойкой, г | m0 | 50,1 | 50,1 | 50,1 | 50,1 | 50,2 | |
Масса ТЗ после расстойки, г | m1 | 50,2 | 50,2 | 50,4 | 50,3 | 50,5 | |
Высота ТЗ перед расстойкой, мм | h0 | 35 | 35 | 36 | 36 | 37 | |
Высота ТЗ после расстойки, мм | h1 | 36 | 37 | 42 | 40 | 39 | |
Диаметр ТЗ перед расстойкой, мм | d0 | 50 | 51 | 50 | 51 | 50 | |
Диаметр ТЗ после расстойки, мм | d1 | 66 | 73 | 76 | 79 | 85 | |
Формоустойчивость ТЗ перед расстойкой | h0/d0 | 0,70 | 0,69 | 0,72 | 0,71 | 0,74 | |
Формоустойчивость ТЗ после расстойки | h1/d1 | 0,54 | 0,51 | 0,55 | 0,51 | 0,46 | |
По мере увеличения длительности расстойки конечная высота заготовок сначала увеличивается, достигая максимального значения, а затем этот размер начинает уменьшаться. Исходя из полученной зависимости, был сделан вывод о том, что рациональная продолжительность расстойки близка к 20 мин. Этот же вывод подтверждается органолептическим определением готовности тестовых заготовок к последующей термической обработке.
В отличии от высоты, диаметр тестовых заготовок в процессе расстойки постоянно увеличивается.
Объемы тестовых заготовок определенны по форме:
V=0,62*d2*h - 0,08*d*h2 (1)
где d - диаметр тестовых заготовок изделий
h - высота тестовых заготовок изделий
Показатель формоустойчивости тестовых заготовок через 25 мин от начала расстойки практически не меняется и составляет в среднем 0,53. При продолжительности расстойки более 25 минут этот показатель существенно уменьшается до 0,46, с учетом того, что перед расстойкой он имел значение близкое к 0,71. Перед расстойкой тестовые заготовки имеют округлую форму. В процессе расстойки тестовые заготовки приобретают менее округлую форму, которая после определенного времени ухудшается и становится расплывчатой (сплошные линии на рисунке 2).
Установлен рациональный диапазон продолжительности расстойки тестовых заготовок для паровых хлебобулочных изделий, который находится в интервале от 20 до 25 минут, при этом высота расстоявшихся тестовых заготовок составляет 40Ц42 мм, диаметр 77Ц79 мм, а формоустойчивость 0,52Ц0,53.
Рисунок 2 - Изменение формы тестовых заготовок в процессе расстойки
2.2.2 Влияние продолжительности тепловой обработки тестовых заготовок нагретым паром
Для определения рациональной продолжительности тепловой обработки тестовых заготовок в атмосфере нагретого пара была проведена серия опытных выпечек. После расстойки тестовых заготовок варьировалась длительность тепловой обработки от 10 до 40 мин в атмосфере нагретого пара. В экспериментах контролировались масса готовых изделий (m), их высота (h) и диаметр (d), а также органолептические и физикоЦхимические показатели качества. Результаты исследований представлены в таблице 4.
Рисунок 3 - Изменение температуры в центре мякиша в процессе термической обработки тестовых заготовок нагретым паром
Изучение кинетики изменения температуры показало, что в течение 4 - 5 мин температура не изменяется и составляет 320С. В этот период (I) происходит увеличение кислотности в результате деятельности микроорганизмов. Далее температура постепенно увеличивается до 980С (период II). Происходит денатурация белков и частичная потеря влаги, ТЗ преобразуется в мякиш. Анализ готовых изделий на разных периодах термовлажностной обработке показал, что паровые хлебобулочные изделия имеют лучшие показатели качества при температуре 980С, когда данная температура сохраняется в течение 10-12 мин (период III).
Анализ экспериментальных данных, приведенных в таблице 4, показывает следующее.
Таблица 4 - Физические показатели готовых изделий при различной продолжительности термической обработки нагретым паром
Вид показателя | Обозначение | Продолжительность обработки паром ТЗ, мин. | |||
10 | 20 | 30 | 40 | ||
Масса, г | m | 51,1 | 51,5 | 52,2 | 51 |
Высота, мм | h | 42 | 44 | 45 | 42 |
Диаметр, мм | d | 79 | 82 | 84 | 80 |
Формоустойчивость | h/d | 0,532 | 0,537 | 0,536 | 0,525 |
Уд. объем, см3/г | v | 2,96 | 3,31 | 3,51 | 3,04 |
Влажность мякиша, % | W | 40,5 | 40,7 | 41,1 | 40,8 |
Кислотность мякиша, град | K | 2,1 | 2,8 | 3,3 | 3,2 |
Пористость мякиша ,% | П | 75,1 | 75,9 | 78,1 | 67,1 |
Общая деформация, ед. пр. | Нобщ | 64,3 | 70,5 | 74,4 | 47,2 |
Упругая деформация, ед. пр. | Нупр | 47,2 | 50,4 | 50,5 | 34,1 |
Пластическая деформация, ед. пр. | Нпл | 17,1 | 20,1 | 23,9 | 13,1 |
С увеличением длительности тепловой обработки масса готовых изделий не уменьшает как обычно, а наоборот увеличивается. При длительности тепловой обработки 10 мин. масса готовых изделий увеличивается на 0,7 г по сравнению с первоначальной - 50,4 г. При длительности тепловой обработки 20 мин. эта масса увеличивается на 1,7 г, а при длительности - 30 мин. ее увеличение составляет 2,8 г. Это объясняется сорбцией водяного пара, как и в процессе расстойки, так и в результате сорбции нагретого пара, поскольку интенсивность сорбции в атмосфере чистого пара на много выше, чем в атмосфере влажного воздуха.
Рисунок 4 - Зависимость высоты готовых изделий от продолжительности тепловой обработки тестовых заготовок нагретым паром
Рисунок 5 - Зависимость диаметра готовых изделий от продолжительности тепловой обработки тестовых заготовок нагретым паром
С увеличением продолжительности термической обработки от 10 до 30 мин наблюдается увеличение не только массы готовых изделий, но и их высоты (рисунок 4) и диаметра (рисунок 5). Следует отметить, что оба размера в зависимости от длительности термической обработки изменяются практически одинаково и линейно. При этом скорость изменения первого размера составляет 0,13 мм/мин, а второго - почти в 2 раза выше. Но независимо от этого, показатель формоустойчивости сохраняется на уровне 0,52Ц0,53.
С увеличением длительности термической обработки объем изделий снижается (рисунок 6) на 11% и 5% соответственно через 30мин и 40мин термообработки.
На основании полученных результатов установлено, что рациональная продолжительность термической обработки тестовых заготовок с начальной массой 50 г нагретым паром должна составлять 28Ц30 минут, поскольку при этой продолжительности достигаются наилучшие показатели качества готовых изделий.
Рисунок 6 - Форма паровых хлебобулочных изделий при различной продолжительности термовлажностной обработке
2.2.3 Определение влияния рисовой муки на реологические и биохимические характеристики пшеничноЦрисового полуфабриката
С целью создания технологии паровых хлебобулочных изделий из смеси пшеничной и рисовой муки были изучены биохимические и реологические показатели полуфабрикатов из пшеничной, рисовой и их смеси.
На рисунке 7 представлены профили использованной пшеничной, рисовой муки и их смесей при изменении дозировки рисовой муки от 10 до 50%
Рисунок 7 - Миксограммы пшеничного и пшеничноЦрисовых полуфабрикатов
Полученные результаты показали, что при увеличении дозировки рисовой муки уменьшается индекс водопоглотительной способности с 7 до 2, снижается индекс ретроградации (с 7 до 5) крахмала, увеличивается продолжительность замеса ( с 3 до 5 мин), повышается индекс вязкости (с 6 до 8) и индекс глютена (с 4 до 8).
Рисунок 8 - Миксограмма теста из пшеничной муки высшего сорта (контроль)
Рисунок 9 - Миксограмма теста из смеси пшеничной и 30% рисовой муки
ВПС испытанной пробы пшеничной муки высшего сорта составила 60,3%, миксографический индекс - 7Ц34Ц677. При увеличении температуры с 31,00С до 88,30С через 9 мин. после замеса наблюдается разжижение теста, через 17 мин. - коагуляция белка, затем стабилизация системы через 24 мин. и клейстеризация крахмала через 31 мин.
ВПС испытанной пробы смеси пшеничной и 30% рисовой муки составила 56,7%, микографический индекс составил 3Ц17Ц846. При увеличении температуры с 31,40С до 86,00С через 10 мин. после замеса наблюдается разжижение теста, через 17 мин. - коагуляция белка, затем стабилизация системы через 24 мин. и клейстеризация крахмала через 32 мин.
С целью определения влияния рисовой муки на ВПС мучной смеси и реологические показатели полуфабриката проведены фаринографические исследования. Полученные результаты фаринографических исследований показали, что рисовая мука на 82,2% повышала ВПС мучной смеси, время образования теста сокращалось на 4,3 мин., устойчивость теста при замесе составляла - 5,8 мин., сопротивляемость - 10,1 мин., эластичность теста - 13 мм, разжижение теста - 20 Е.е.ф., валометрическая оценка - 90 W,e.b.
Рисунок 10 - Миксограмма теста из смеси пшеничной и 40% рисовой муки
ВПС испытанной пробы смеси пшеничной и 40% рисовой муки составила 56,6%, микографический индекс составил 3Ц17Ц845. При увеличении температуры с 31,20С до 87,60С через 5 мин. после замеса наблюдается разжижение теста, через 16 мин. - коагуляция белка, затем стабилизация системы через 24 мин. и клейстеризация крахмала через 32 мин.
Для определения влияния рисовой муки на газообразующую способность полуфабриката в рецептуру теста из пшеничной муки были включены дозировки рисовой муки с 10% до 50%. Результаты исследований на Реоферментометре Chopen F3 представлены на рисунках11 - 14.
Рисунок 11 - Графики газообразования и газоудержания диоксида углерода при брожении полуфабриката из пшеничной муки
Общий объем СО2 = 1861см3; газовыделение: 320см3 СО2; газоудержание: 1541см3 СО2; коэффициент удержания = 82,8%.
Рисунок 12 - Графики газообразования и газоудержания диоксида углерода при брожении полуфабриката из смеси пшеничной и 30% рисовой муки
Общий объем СО2 = 2059см3; газовыделение: 446см3 СО2; газоудержание: 1612см3 СО2; коэффициент удержания = 78,3%.
Рисунок 13 - Графики газообразования и газоудержания диоксида углерода при брожении полуфабриката из смеси пшеничной и 40% рисовой муки
Общий объем СО2 = 2045см3; газовыделение: 426см3 СО2; газоудержание: 1619см3 СО2; коэффициент удержания = 79,2%.
Рисунок 14 - Графики газообразования и газоудержания диоксида углерода при брожении полуфабриката из смеси пшеничной и 50% рисовой муки
Общий объем СО2 = 1959см3; газовыделение: 389см3 СО2; газоудержание: 1570см3 СО2; коэффициент удержания = 80,1%.
С увеличением дозировки рисовой муки с 10% до 50% общий объем диоксида углерода увеличивается по сравнению с полуфабрикатом из пшеничной муки высшего сорта на 85Ц198см3, газоудерживающая способность повышается на 100Ц418см3, коэффициент удержания колеблется между 78,3Ц82,8%.
На основании результатов комплексных исследований было выдвинуто предположение, что увеличение дозировки рисовой муки в тесте до 40Ц50 % приводит к ухудшению реологических показателей полуфабриката и для получения паровых хлебобулочных изделий с данной дозировкой рисовой муки удовлетворительного качества необходимо использовать специальные корректирующие добавки.
В качестве корректирующих добавок была использована сухая пшеничная клейковина, амилолитические ферменты, комплексные хлебопекарные улучшители.
В соответствии с планом униЦрототабельного планирования эксперимента в качестве варьируемых факторов использованы разные дозировки рисовой, пшеничной муки и сухой пшеничной клейковины. Обработку полученных результатов проводили по программе Статистики 6 . Полученные поверхности отклика представлены на рисунках 15 и 16.
Расшифровка рисунков 15 и 16 показала, что с увеличением количества рисовой муки от 30 до 40% и сухой пшеничной клейковины от 4,5 до 5,5% масса и формоустойчивость готовых изделий имеют самые высокие показатели. Оптимальными дозировками в рецептуре теста для паровых хлебобулочных изделий является 35% рисовой муки и 5,5% сухой пшеничной клейковины.
Рисунок 15 - Изменение массы паровых хлебобулочных изделий при различных дозировках рисовой муки и сухой пшеничной клейковины
Рисунок 16 - Изменение формоустойчивости готовых паровых изделий при различных дозировках рисовой муки и сухой пшеничной клейковины
При добавлении 35 % рисовой муки и 5,5% сухой пшеничной клейковины удельный объем достиг 3,09см3/г, пористость возросла до 77,0%. Использование рисовой муки и сухой пшеничной клейковины отразилось на изменении цвета изделий, он стал более светлым, а также на вкусе и запахе изделий, который стал более кисломолочным с привкусом рисовой муки. Приготовление паровых изделий с установленными дозировками дает возможность максимально увеличить массу - до 51,7г и показатель формуустойчивости - 0,474Н/Д. Установлено, что рисовая мука влияет на водопоглотительную способность, повышая ее на 3,4%, а сухая пшеничная клейковина - на формоустойчивость, увеличивая ее значение с 0,457Н/Д до 0,474 Н/Д.
Формы паровых хлебобулочных изделий показаны на рисунках 17Ц18.
Рисунок 17 - Паровые хлебобулочные изделия из пшеничной муки
Рисунок 18 - Паровые хлебобулочные изделия из пшеничной и 35% рисовой муки
2.2.4 Расчет химического состава паровых хлебобулочных изделий с рисовой мукой
Использование рисовой муки в рецептуре теста паровых хлебобулочных изделий приводило к изменению химического состава, пищевой ценности. В таблице 5 приведен расчет химического состава, энергетической ценности паровых хлебобулочных изделий с рисовой мукой.
Таблица 5 - Химический состав, энергетическая ценность паровых хлебобулочных изделий из смеси пшеничной и рисовой муки
Показатель | Мука пшеничная в/ с | Рисовая мука | Дрожжи | Соль | Сахар | Маргарин | Сухая пшен. клейковина | Сумма | ХС |
Внесено сырья в 100г. изделия, г | 41,8 | 22,5 | 2,25 | 0,96 | 1,93 | 1,93 | 3,54 | ||
Вода, г | 18,3 | ||||||||
Белки | 4,45 | 1,74 | 0,294 | 2,94 | 9,424 | 9,4 | |||
Жиры | 0,52 | 0,14 | 0,523 | 0,106 | 1,289 | 1,3 | |||
Углеводы | 30,16 | 19,11 | 0,136 | 1,93 | 49,6 | 49,6 | |||
Крахмал | 29,91 | 19,25 | 0,354 | 49,51 | 49,5 | ||||
МоноЦ и дисахарид | 0,70 | 0,09 | 0,79 | 0,8 | |||||
Пищевые волокна | 0,044 | 0,09 | 0,05 | 0,018 | 0,202 | 0,2 | |||
Зола общая | 0,218 | 0,118 | 0,05 | 0,96 | 0,038 | 0,025 | 1,409 | 1,4 | |
Минеральные вещества, мг | |||||||||
Na | 1,0 | 7,4 | 0,84 | 0,002 | 9,242 | 9,2 | |||
Ca | 6,39 | 6,73 | 0,053 | 0,004 | 13,177 | 13,2 | |||
Mg | 5,39 | 10,1 | 0,001 | 15,491 | 15,5 | ||||
P | 28,95 | 40,1 | 0,028 | 0,005 | 69,083 | 69,1 | |||
Fe | 0,44 | 0,44 | 0,88 | 0,9 | |||||
Витамины, мг | |||||||||
В1 | 0,058 | 0,082 | 0,14 | 0,1 | |||||
В2 | 0,028 | 0,044 | 0,072 | 0,1 | |||||
РР | 0,44 | 0,888 | 1,328 | 1,3 | |||||
Энергетическая ценность, Ккал | 368 | 240 | |||||||
Использование в рецептуре паровых хлебобулочных изделиях рисовой муки позволяет повысить содержание углеводов, крахмала, растворимых пищевых волокон, магния, кальция, железа, витаминов группы В.
Определена пищевая ценность паровых хлебобулочных изделий с рисовой мукой (таблица 6).
Таблица 6 - Пищевая ценность паровых пшеничноЦрисовых хлебобулочных изделий
| Наименование показателей | Содержание веществ в100 г хлебобулочного изделия | Суточная потребность в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078 | Степень удовлетвореЦния, % |
Белки, г | 8,25 | 75 | 11,0 |
Жиры, г | 2,14 | 83 | 2,6 |
Углеводы, г | 46,40 | 365 | 12,8 |
Пищевые волокна,г | 1,86 | 30 | 6,2 |
Зола, г | 1,25 | 12,5 | 10 |
Минеральные вещества, мг: | |||
Na | 355 | 2400 | 14,8 |
К | 68,8 | 3500 | 2,0 |
Ca | 19,95 | 1000 | 2,0 |
Mg | 16,3 | 400 | 4,1 |
P | 69,5 | 1000 | 7,0 |
Fe | 1,43 | 14 | 10,2 |
Витамины, мг: | |||
В1 | 0,11 | 1,5 | 7,3 |
В2 | 0,05 | 1,8 | 2,8 |
РР | 0,9 | 20 | 4,5 |
Энергетическая ценность, ккал | 237,8 | 2500 | 9,51 |
Установлено, что степень удовлетворения суточной потребности в паровых хлебобулочных изделиях по белкам составляет 11,0%, по углеводам - 12,8%, по жирам - 2,6 %, по пищевым волокнам - 6,2%, по Fe - 10,2%, витаминам: В1 - 7,3мг%, РР - 4,5мг%.
Дополнительно определены значения антиоксидантной емкости липофильной и гидрофильной фракции паровых хлебобулочных изделий по отношению к катионЦрадикалу АБТС. В качестве стандарта при анализе АОЕ использовали водорастворимый аналог витамина Е - тролокс. Измерения проводили на спектрофотометре Carry 100 Bio. Полученные данные представлены на рисунках 19 и 20.
Рисунок 19 - Значение антиоксидантной емкости гидрофильной фракции паровых хлебобулочных изделий
1 - хлебобулочные изделия из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта;
2 - хлебобулочные изделия из смеси муки пшеничной высшего сорта и муки рисовой при соотношении - 0,6:0,4.
Определение антиоксидантной емкости гидрофильной и липофильной фракций показало, что в водная и жировая фракции хлебобулочных изделий из муки пшеничной хлебопекарной не обладают антиоксидантной емкостью. В хлебобулочных изделиях, приготовленных из смеси муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта ( 60 %) и рисовой муки (40%), обнаружена антиоксидантная емкость водной фракции, которая составила - 1,57 ммоль ТЭ/г СВ, а жировой фракции - 0,056 ммоль ТЭ/г СВ.
Рисунок 20 - Значение антиоксидантной емкости липофильной фракции паровых хлебобулочных изделий
1 - хлебобулочные изделия из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта;
2 - хлебобулочные изделия из смеси муки пшеничной высшего сорта и муки рисовой при соотношении - 0,6:0,4.
Полученные данные позволили сделать заключение о том, что рисовая мука помимо низкого гликемического индекса, высокого содержания пищевых волокон, минеральных веществ и витаминов, обладает антиоксидантной емкостью. На основании проведенных комплексных исследований разработаны технические решения на производство паровых хлебобулочных изделий из пшеничной и смеси пшеничной и рисовой муки.
Проведен расчет технологической линии по производству паровых хлебобулочных изделий из пшеничной и смеси пшеничноЦрисовой муки массой 0,05кг.
Технология паровых хлебобулочных изделий из пшеничной муки и смеси пшеничной и рисовой муки апробирована в условиях ООО Блюз.
На способ производства паровых хлебобулочных изделий получен патент № 2440764 от 27 января 2012г.
Выводы
На основании проведенных комплексных исследований по разработке технологии национальных видов хлебобулочных изделий Вьетнама сделаны следующие выводы:
- Научно обоснована технология паровых хлебобулочных изделий, являющихся национальным видом хлебобулочных изделий Вьетнама.
- Установлены критические показатели оценки качества паровых хлебобулочных изделий и параметры их приготовления: масса, высота, диаметр, расчетная величина формоустойчивости, продолжительность расстойки тестовых заготовок из пшеничной муки, приготовленных в атмосфере нагретого пара с температурой 980С, которая составляет 20Ц25мин.
- Определена рациональная продолжительность термообработки тестовых заготовок с начальной массой 50г, которая должна соответствовать 25 - 30 мин
- Установлено увеличение массы паровых хлебобулочных изделий на 3,4% в результате сорбции нагретого пара.
- Установлен прирост объема готовых изделий на 30% по сравнению с данным показателем после расстойки по мере увеличения длительности тепловой обработки в атмосфере нагретого пара.
- Проведена оптимизация рецептурного состава теста для паровых хлебобулочных изделий с рисовой мукой. На основании результатов дополнительных исследований подтверждены оптимальные дозировки рисовой муки - 35% и сухой пшеничной клейковины - 5,5%.
- Проведен анализ антиоксидантной емкости паровых хлебобулочных изделий. Установлена антиоксидантная емкость водной фракции, которая составила - 1,57 мкмоль ТЭ/г СВ, а жировой фракции - 0,056 мкмоль ТЭ/г СВ.
- Рассчитан химический состав паровых хлебобулочных изделий с рисовой мукой, установлено, что паровые хлебобулочные изделия удовлетворяют суточную потребность по белкам на 11%, по углеводам на 12,8%, по железу на 10,2%, витамину В1 на 7,3%, витамина РР на 4,5%.
- Проведена апробация технологии паровых хлебобулочных изделий на предприятии общественного питания ООО УБамбук-ТрэвэФ, кафе УБлюзФ г. Москва.
- Разработан проект технических условий на производство паровых хлебобулочных изделий.
- Разработана схема производства паровых хлебобулочных изделий.
Список опубликованных работ по теме диссертации в изданиях, рецензируемых ВАК:
1. Богатырева Т.Г., Брязун В.А., Нгуен Дак Чыонг Влияние продолжительности термовлажностной обработки на качество хлебобулочных изделий, получаемых в атмосфере насыщенного пара// Хлебопечение России. - 2011. - №3. - С.29Ц30.
2. Богатырева Т.Г., Белявская И.Г., Нгуен Дак Чыонг, Хотченков В.П., Ружицкий А.О, Зайчик Б.Ц. Определение антиоксидантной емкости хлебобулочных изделий с рисовой мукой// Хлебопродукты. - 2011. - №12. - С.50Ц51.
3. Нгуен Дак Чыонг Оптимальная рецептура паровых хлебобулочных изделий из смеси пшеничной и рисовой муки// Хлебопечение России. - 2012. - №3. - С.26Ц27.
в других изданиях:
4. Богатырева Т.Г., Нгуен Дак Чыонг Влияние продолжительности термовлажностной обработки на качество хлебобулочных изделий, получаемых в атмосфере насыщенного пара/ Сборник материалов Общеуниверситетской конференции молодых ученых и специалистов МГУПП, апрель 2010. С.188Ц192.
5. Богатырева Т.Г., Нгуен Дак Чыонг Исследование процесса выпечки хлебобулочных изделий из пшеничной муки в атмосфере насыщенного пара/ Материалы докладов третьего международного хлебопекарного форума, Москва, 11Ц14 октября 2010. С.82Ц85.
6. Богатырева Т.Г., Нгуен Дак Чыонг Влияние продолжительности термообработки на качество паровых хлебобулочных изделий/ Кондитерское и хлебопекарное производство. - 2011. - № 6. - С.38Ц40.
7. Богатырева Т.Г., Нгуен Дак Чыонг Оптимизация рецептуры паровых хлебобулочных изделий из смеси пшеничной и рисовой муки/ Материалы докладов Пятого международного хлебопекарного форума, 13Ц15 июня 2012. С.117Ц119.
Патент:
8. Богатырева Т.Г., Брязун В.А., Нгуен Дак Чыонг Способ производства хлебобулочных изделий Патент № 2440764 от 27 января 2012г.
Аннотация
Разработана оригинальная технология паровых хлебобулочных изделий из пшеничной и смеси пшеничной и рисовой муки. Установлены параметры брожения, расстойки и термообработки тестовых заготовок и критерии оценки готовых паровых хлебобулочных изделий. Изучено влияние рисовой муки на водопоглотительную, газообразующую способность мучной смеси и реологические показатели полуфабрикатов. Для коррекции технологических показателей паровых хлебобулочных изделий использованы сухая пшеничная клейковина, комплексные хлебопекарные улучшители. Определена антиоксидантная емкость и рассчитан химический состав паровых хлебобулочных изделий. Получен патент и разработан проект технических условий на технологию паровых хлебобулочных изделий.
Abstract
The original technology of steam bakery products made of wheat and mixture of wheat flour and rice flour. Set the parameters of fermentation, proofing and heat treatment of the dough and criteria for the assessment of readyЦmade steam bakery products. The effect of rice flour on humidity, gas-forming ability to flour mixture and rheological indices of semiЦfinished products. For the correction of technological parameters of steam bakery products used dry wheat gluten, baking complex improver. There is defined antioxidant capacity and is the chemical composition of steam bakery products. The patent and the project of technical conditions on the technology of steam bakery products.
Список принятых сокращений:
ТЗ - тестовая заготовка
ЭК - электроконтактный нагрев
ИК - инфракрасное излучение
СВЧ - сверхвысокая частота
ВЧ - высокая частота
ПХИ - паровые хлебобулочные изделия
Автор выражает глубокую благодарность за консультации по теме диссертации профессору, д.т.н. Брязуну В.А.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям