Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
ЕГКОВ ИГОРЬ СЕРГЕЕВИЧ
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ
ИЗ РЖАНОЙ МУКИ В УСЛОВИЯХ МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И
ПРЕДПРИЯТИЙ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ
Специальность 05.18.15 Ц Технология и товароведение пищевых продуктов и
функционального и специализированного назначения и общественного питания
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва Ц 2012
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования
Московский государственный университет пищевых производств
Научный руководитель: Дубцов Георгий Георгиевич
доктор технических наук, профессор
Официальные оппоненты: Малкина Валентина Даниловна,
доктор технических наук, профессор,
ФГБОУ ВПО Московский государственный
университет технологий и управления им.
К.Г. Разумовского, профессор кафедры
Технология хлебопекарного, макаронного и
кондитерского производств
Богатырева Татьяна Глебовна,
доктор технических наук, профессор,
ФГБОУ ВПО Московский государственный
университет пищевых производств, профессор
кафедры Технология хлебопекарного, макаронного
и кондитерского производств
Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Российский государственный
торгово-экономический университет
Защита состоится 21 декабря 2012г. в 12.00 часов в ауд. 302, кор. А, на заседании Совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 212.148.08 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___ ноября 2012г.
Ученый секретарь Совета, к.х.н., доцент Штерман В.С.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. На протяжении многих столетий хлеб из ржаной муки традиционно являлся наиболее массовым продуктом питания для населения России. Наибольшее распространение получила технология приготовления изделий на заквасках непрерывным способом. Вопросами совершенствования производства ржаного хлеба занимались такие отечественные ученые как Л.Я Ауэрман, М.И. Ройтер, В.Д Малкина, Т.Г. Богатырева, Л.И. Кузнецова и др., а также зарубежные исследователи Apling Е.С., Krofta К и др.
Однако в последние годы, в связи с изменением структуры питания, общее потребление хлеба существенно снизилось и в первую очередь за счет ржаных сортов. Для большей части населения нашей страны ржаной хлеб уже не является продуктом каждодневного потребления. Вместе с этим, учитывая особенности химического состава ржаной муки, имеющей больший выход и содержащей больше биологически активных веществ по сравнению с пшеничной, снижение потребления ржаного хлеба нельзя считать оправданным.
В настоящее время на потребительском рынке появилось значительное количество хлебобулочных изделий вырабатываемых из пшеничной муки, которым за счет использования разнообразных добавок придается вкус и аромат, соответствующие изделиям из ржаной муки. Снижение производства ржаного хлеба во многом связано с тем, что технологический процесс его производства отличается сложностью и продолжительностью и в полной мере может быть реализован только при непрерывном цикле производства.
В последние годы в производстве хлебобулочных изделий происходят существенные изменения. Уменьшается доля продукции произведенной крупными предприятиями и все большее значение приобретает производство продукции на малых предприятиях, в т.ч. в мучных цехах при универсамах и в заготовочных цехах сетей предприятий питания, с появлением на рынке специальной бытовой техники получила распространение выработка хлеба в домашних условиях.
Выработку изделий из ржаной муки в отдельных случаях необходимо осуществлять и в условиях предприятий общественного питания, например, в ресторанах русской кухни. Однако осуществление технологии ржаного хлеба в условиях небольшого предприятия по полному циклу, предусматривающему использование возобновляемых заквасок, представляет определенные трудности.
Одним из направлений реализации производства изделий из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки в условиях малых предприятий при прерывистом цикле работы является использование разнообразных подкисляющих и вкусовых добавок. Однако в этом случае получаются изделия лишь имитирующие вкус ржаного хлеба и не содержащие полный комплекс вкусовых компонентов, присущих ему.
В этой связи является актуальным разработка технологии производства изделий из ржаной муки, полностью соответствующей по составу и характеристикам традиционным, но осуществляемой дискретным (прерывным) способом на предприятиях малой мощности, в т.ч. на предприятиях питания.
Цель и задачи исследований. Целью исследования является разработка технологии ржаного хлеба, имеющего традиционный состав и потребительские свойства и не содержащего нетрадиционные ингредиенты, которая может быть осуществлена при дискретном режиме работы предприятия, в том числе на предприятиях питания.
Для реализации поставленной цели в работе решали следующие задачи:
- оценить потребительские предпочтения в отношении ассортимента продукции хлебопекарных предприятий;
- исследовать соотношение D-и L- форм молочной кислоты в изделиях в качестве показателя, подтверждающего использование биологической закваски при приготовлении теста;
- исследовать влияние хмелевого отвара на развитие микрофлоры закваски спонтанного брожения;
- разработать технологию получения и определить характеристики ржаной закваски спонтанного брожения с использованием хмелевого отвара;
- изучить способы консервирования закваски спонтанного брожения;
- разработать технологию производства сухой ржаной биологической закваски;
- изучить влияние сроков хранения на характеристики сухой ржаной биологической закваски, разработать проект ТУ и ТИ на сухую ржаную биологическую закваску;
- установить режимы активации сухой ржаной биологической закваски и способы ее применения в условиях предприятий малой мощности, предприятий питания и в домашних условиях;
- провести оценку ржаного хлеба, приготовленного на сухой ржаной биологической закваске, в т.ч. определить пищевую ценность, качество и безопасность, а также устойчивость к микробиологическому повреждению.
Научная новизна. Обоснована дискретная технология получения изделий из ржаной муки, соответствующих по составу и свойствам традиционным, основанная на использовании сухой ржаной биологической закваски. Показано, что применение биологической закваски при производстве изделий из ржаной муки может быть установлено по соотношению D-и L- форм молочной кислоты.
Установлена взаимосвязь между интенсивностью процесса спонтанного брожения и автолитической активностью ржаной муки. Определено, что наиболее активно микроорганизмы развиваются в закваске из муки со средней автолитической активностью.
Использование хмелевого отвара является фактором, регулирующим направленное формирование микробиоты закваски и интенсифицирующим развитие молочнокислого брожения при получении закваски спонтанного брожения.
Показано, что микроорганизмы, образующиеся в процессе брожения закваски, могут быть стабилизированы путем затирания (интенсивного перемешивания) закваски с ржаной мукой с последующим высушиванием. Установлено, что сухая ржаная биологическая закваска способна сохранять свои свойства как минимум в течение 6 месяцев.
Новизна научно-обоснованных технических решений подтверждается получением положительного решения по заявке на патент РФ № 20121109938 от 22 марта 2012г.
Практическая значимость работы . Предложена дискретная технология приготовления изделий из ржаной муки на сухой ржаной биологической закваске, для получения которой используется ржаная мука со средней автолитической активностью и хмелевой отвар. Технология позволяет получать изделия с характеристиками, соответствующими изделиям полученным при непрерывном цикле производства. Разработана технология получения сухой ржаной биологической закваски, разработан проект ТУ и ТИ на сухую ржаную биологическую закваску для использования на малых предприятиях, предприятиях питания и в домашних условиях.
Разработанная технология апробирована в производственных условиях предприятия ООО Боско-Л г. Москва.
Материалы диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций, дипломном проектировании, выполнении научно-исследовательских работ студентов на кафедре Технология общественного питания МГУПП.
Выполнение диссертационной работы проводилось в рамках научно-технической программы Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники Минобразования РФ: Разработка научных основ повышения качества и безопасности продуктов питания и в рамках международной программы EC Устойчивое использование биоактивных компонентов традиционных пищевых продуктов бассейна Черного моря Sustainable exploitation ofаbioactive components from theаBlack SeaаArea traditional foods (BaSeFood).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на инновационном форуме пищевых технологий Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации. Эффективное использование ресурсов отрасли г. Москва, МГУПП, 2010г; на международной научно-практической конференции Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров г. Москва, 2011г.; на международной научно-практической конференции Инновационные технологии в общественном питании г. Москва, МГУПП 2012г;
Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ, в том числе 1 работа опубликована в журнале, рекомендуемом ВАК РФ. Подана заявка на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы, приложений. Основной текст диссертации изложен на 134 страницах. Работа содержит 24 таблицы, 19 рисунков, 5 приложений. Список использованной литературы включает 195 наименований российских и зарубежных авторов.
- ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В обзоре литературы показана роль изделий из ржаной муки в структуре ассортимента хлебопекарной продукции, значение изделий из ржаной муки в питании населения. Отражены особенности технологии и способы повышения качества изделий из ржаной муки, освещены направления совершенствования технологии хлеба на заквасках. Описаны способы приготовления ржаных заквасок.
Рассмотрено использование хмеля в производстве ржаных заквасок. Описаны методы консервирования ржаных заквасок и их последующее использование в условиях работы предприятий, работающих по дискретным схемам производства.
- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Экспериментальные исследования в соответствии с поставленными задачами проводились на кафедрах Технология общественного питания и Биотехнология, в лаборатории фундаментальных и прикладных исследований качества и технологий пищевых продуктов ПНИЛ биотехнологии пищевых продуктов Московского государственного университета пищевых производств, а также в лаборатории санитарно-пищевой микробиологии и микроэкологии ФГБУ НИИ питания РАМН . Общая схема исследования приведена на рисунке 1.
2.1 Объекты и методы исследований
В работе использовали 9 проб ржаной обдирной муки, хмель шишковый и пресованный, добавку подкисляющую комплексную ЦИТРОСОЛ (ТУ 9291-008-11163857-97), соль поваренную пищевую, дрожжи хлебопекарные пресованные. Сырье и материалы соответствовали требованиям технической документации.
В работе применяли как общепринятые, так и специальные методы оценки свойств сырья, полуфабрикатов и качества готовой продукции. При проведении маркетинговых исследований потребительского спроса и предпочтений использовали методы социологического опроса.
К проведению дегустационной оценки привлекали потребителей, а также специально отобранных дегустаторов, прошедших проверку сенсорной чувствительности.
Пробы ржаной обдирной муки анализировали по органолептическим и физико-химическим показателям: цвету, запаху, вкусу, влажности, кислотности, автолитической активности. Качество хмелевого сырья исследовали по содержанию горьких -кислот, которые определяли кондуктометрическим методом.
Для получения закваски спонтанного брожения отвар хмеля смешивали с ржаной мукой в соотношении 1:1 по массе и выдерживали в термостате при температуре 28С в течение 2 суток. По прошествии этого времени полученную закваску спонтанного брожения в течение 5 суток каждые 12 часов в соотношении 1:3 освежали смесью из ржаной обдирной муки и отвара хмеля.
Ржаную закваску анализировали по физико-химическим показателям: влажности, титруемой и активной кислотности, подъемной силе полуфабриката методом шарика.
Активность молочнокислых бактерий в закваске определяли по интенсивности восстановления сине-зеленой окраски янус-грюн или голубой окраски метиленового синего.
абораторные выпечки проводили по рецептуре хлеба ржаного простого.
Образцы хлеба анализировали через 12-14 ч после выпечки по следующим показателям: пористости, удельному объему, титруемой кислотности и влажности.
Анализ соотношения изомеров молочной кислоты проводили ферментативным методом. Ферментативный анализ представляет собой метод с использованием в качестве реактивов ферментных препаратов, которые способны преобразовывать изомеры молочной кислоты в продукты реакции. Количество окисленного кофермента НАД(Н) стехиометрически соотносится с количеством анализируемых изомеров молочной кислоты. Измерение формы коферментов контролируется спектрофотометрическим измерением оптической плотности системы при длинне волны 340 нм.
Устойчивость изделий к микробиологическому повреждению проводили по методике определения картофельной болезни хлеба.
2.2 Экспериментальные данные и их анализ
2.2.1 Анализ спроса и потребительских предпочтений в отношении хлебопекарной продукции
В последние годы в связи с сокращением потребления хлебопекарной продукции происходят определенные изменения потребительских предпочтений. С целью определения вкусовых предпочтений потребителей в отношении изделий из ржаной муки был проведен социологический опрос. Объем выборки был равен 211 респондентам, из которых 32% мужчины и 68% женщины. Анализ результатов социологических исследований свидетельствует (таблица 1) о значительном снижении интереса потребителей к изделиям из ржаной муки, лишь 6% респондентов отдают предпочтение исключительно ржаным сортам, а большинство (85%) покупают изделия как из ржаной, так из пшеничной муки , не ориентируюсь ни на определенный сорт, ни на определенного производителя. Почти для 40% респондентов стоимость хлеба не имеет существенного значения, но очевидно, что важным является его способность сохранять свежесть, так как значительная часть покупателей приобретает хлеб на значительный срок (3-4 суток).
Исследования свидетельствуют, что определенные вкусовые достоинства хлебопекарной продукции привлекают покупателей в недостаточной степени. Специальные исследования были направлены на то, чтобы установить насколько современный покупатель способен установить наличие в изделиях подкисляющих добавок, применяемых при производстве изделий, взамен биологических заквасок. Была проведена закрытая дегустация хлебобулочных изделий, в которой участвовали группа покупателей из 20 человек. В ходе данной работы были исследованы 6 образцов хлебобулочных изделий приготовленных разными способами: по классической технологии с применением густых ржаных заквасок, по ускоренной технологии с использованием добавок-подкислителей и изготовленных из сухих смесей импортного производства. 9
Таблица 1- Результаты социологического опроса потребителей
Вопросы | Соотношение вариантов ответов,% к общему числу респондентов |
| |
А) менее 1 раза в неделю | 3 |
Б) 1-2 раза в неделю | 43 |
В) 3-4 раза в неделю | 48 |
Г) ежедневно | 6 |
| |
А) ржаной | 6 |
Б) пшеничный | 9 |
В) покупаю и ржаной и пшеничный примерно одинаково | 85 |
| |
А) да, предпочитаю ржаной | 5 |
Б) да, предпочитаю ржано-пшеничный | 13 |
В) не вижу разницы | 82 |
| |
А) без вкусовых добавок | 67 |
Б) с вкусовыми добавками | 37 |
| |
А) без вкусовых добавок (тмин, солод, кориандр) | 64 |
Б) заварной | 15 |
В) с вкусовыми добавками | 21 |
| |
А) стоимость, стараюсь покупать не дорогой хлеб | 61 |
Б) качество и личные предпочтения, цена значения не имеет | 39 |
| |
А) нет | 38 |
Б) да, обычно покупаю хлеб одного производителя | 15 |
В) да, обычно покупаю хлеб 2-3 любимых производителей | 47 |
На основании произведённой дегустационной проверки качества хлебобулочных изделий был сделан вывод, что все пробы имели высокую категорию качества, так как хлеб имел привлекательный внешний вид, объем, развитую пористость, приятный вкус и аромат.
Потребители достаточно высоко оценивали качество изделий, не выделяя пробы хлеба, приготовленные с использованием заквасок и уравнивая их по качеству с хлебом, полученным с применением подкисляющих добавок.
Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что потребитель практически не отличает изделия, приготовленные по традиционным технологиям на заквасках, от изделий, приготовленных по ускоренным схемам с применением добавок-подкислителей, солодовых препаратов и т.д. В связи с этим необходима разработка методов контроля использования заквасок при приготовлении изделий.
2.2.2 Определение соотношения D-и L- молочной кислоты в изделиях, приготовленных по различной технологии
Известно, что молочная кислота, образующаяся в результате брожения в ржаном и ржано-пшеничном полуфабрикате, представляет собой смесь D- и L-изомеров в примерно равных соотношениях.
Таблица 2 - Содержание изомеров молочной кислоты в хлебе
Образец | Содержание L- изомера молочной кислоты, г/100г хлеба | Содержание D- изомера молочной кислоты, г/100г хлеба | Соотношение D- и L- молочных кислот |
Хлеб ржано-пшеничный заварной на сухой ржаной биологической закваске | 0,331 | 0,286 | 1,2 |
Хлеб ржаной простой на сухой ржаной биологической закваске | 0,367 | 0,281 | 1,3 |
Хлеб РЖАНОЙ ОАО Хлебокомбинат Пролетарец | 0,529 | 0,225 | 2,3 |
Хлеб "БОРОДИНСКИЙ" ОАО Хлебокомбинат Пролетарец | 0,401 | 0,230 | 1,7 |
Хлеб "БОРОДИНСКИЙ от Боско-Л" ООО Боско-Л | 0,326 | 0,05 | 6,52 |
Хлеб Эльпап Сеть супермаркетов Оливье | 0,161 | 0,011 | 14,6 |
Для определения соотношения изомеров молочной кислоты были проанализированы пробы хлеба, приготовленные различными способами: на основе сухой ржаной биологической закваске, на густой ржаной закваске, на основе добавки-подкислителя ЦИТРОСОЛ и на основе сухой смеси.
Показано, что в хлебе, изготовленном на основе биологических заквасок, соотношение D- и L- изомеров молочной кислоты находится в пределах от 1,3 до 2,3 (таблица 2) . В изделиях, приготовленных с использованием подкисляющих добавок, содержание D- формы молочной кислота незначительно и это соотношение достигает 6.
Исходя из полученных данных, можно сделать вывод о том, что по соотношению изомеров молочной кислоты возможно установить факт использования подкисляющей добавки или использования биологической закваски при выработке ржаного и ржано-пшеничного хлеба.
2.2.3 Влияние автолитической активности ржаной муки на свойства заквасок спонтанного брожения
Известно, что автолитическая активность ржаной муки может колебаться в достаточно широких пределах. Исследовали влияние автолитической активности муки на интенсивность кислотонакопления в заквасках при спонтанном закисании. Для исследования были отобраны 3 пробы муки: с высоким, низким и средним значением числом падения (320, 140 и 212 с соответственно). Готовили закваски, через каждые 12 часов на протяжении 3 суток определяли изменение кислотности закваски (рисунок 2).
Рисунок 2 - Влияние автолитической активности муки на свойства закваски
Из полученных данных можно сделать вывод о том, что для выведения закваски спонтанного брожения наиболее подходящей является мука со средним числом падения. Это, вероятно, связано с тем, что в закваске из муки с низкой автолитической активностью относительно мало доступных для микроорганизмов питательных веществ и микрофлора развивается медленнее.
В муке с чрезмерно высокой автолитической активностью содержится достаточно много доступных питательных веществ, что в свою очередь способствует интенсивному развитию различных групп микроорганизмов, которые могут влиять на жизнедеятельность молочнокислых бактерий.
Наиболее подходящей для выведения заквасок спонтанного брожения является мука со средней автолитической активностью. В такой муке достаточно питательных веществ для быстрого развития молочнокислых бактерий и в то же время не наблюдается чрезмерно интенсивный рост дрожжевых клеток.
2.2.4 Изучение влияния хмелевого отвара на развитие микрофлоры закваски
спонтанного брожения
В микробиологических производствах хмель широко используется в качестве бактериостатического регулятора развития микроорганизмов за счет содержащегося в нем изогумулона. При приготовлении закваски бактериостатический эффект обычно достигается при концентрации изогумулона более 90 мг/л отвара хмеля. Исследовали влияние концентрации хмелевого отвара на развитие микроорганизмов в закваске спонтанного брожения.
Для определения дозировки хмеля готовили отвар с концентрацией 1, 5, 10, 20 и 30 г/л. Для получения отвара хмель кипятили в течение 1 часа. После охлаждения отвар смешивали с ржаной мукой в соотношении 1:1 по массе и выдерживали в термостате при температуре 28С в течение 2 суток. По прошествии этого времени полученную закваску спонтанного брожения в течение 5 суток каждые 12 часов в соотношении 1:3 освежали смесью из ржаной обдирной муки и отвара хмеля. Периодически 1 раз в сутки отмечали внешний вид, запах закваски. В качестве контроля служила смесь ржаной обдирной муки и воды.
Полученные данные свидетельствуют, что введение хмеля в концентрации 10г/л обеспечивает получение закваски с оптимальными технологическими свойствами и положительно влияет на качественные параметры хлеба.
Концентрация хмеля менее 10 г/л была недостаточной, что сопровождалось ростом посторонней микрофлоры. Концентрация хмеля более10г/л не оказывает заметного влияния на свойства закваски и придает неприятный горький привкус готовым изделиям.
2.2.5 Схема выведения закваски спонтанного брожения
Для выведения закваски использовали муку ржаную обдирную со средней автолитической активностью. В качестве жидкой фазы использовали отвар хмеля с концентрацией 10 г/л. В целях поддержания стабильной температуры полуфабрикат выдерживали в термостате. Разработанная схема получения закваски спонтанного брожения включает следующие стадии (рисунок 3):
1стадия - 90 г ржаной муки + 85 мл отвара хмеля. Температура 25оС, выбраживание до кислотности 10 град;
2 стадия - 100 г первой стадии + 125 г ржаной муки + 110 мл отвара хмеля. Температура 26оС, выбраживание до кислотности 12 град;
3 стадия - 110 г второй стадии + 155 г ржаной муки + 130 мл отвара хмеля. Температура 27оС, выбраживание до кислотности 14 град;
4 стадия - 125 г третьей стадии + 150 г ржаной муки + 125 мл отвара хмеля. Температура 28оС, выбраживать до 14-16 град.
При этом на первой стадии при температуре 25оС, через 10-12 ч в водно-мучной смеси заметно небольшое брожение, появлялись отдельные пузырьки. После 3-4 освежений брожение усиливалось, выделялось больше газа, запах теста не свойственный.
Рисунок 3 - Схема получения закваски спонтанного брожения
На 5 день в закваске устанавливается правильный состав и активная микрофлора, кислотность закваски достигает нормы. Эти показатели оставались постоянными в течение нескольких месяцев.
Проведенные исследования показали, что активность молочнокислых бактерий в закваске при постоянной влажности 55% стабилизировалась на высоком уровне на 5-е сутки при соблюдении температурного режима 23-25 0С и составила 30-35 мин, а кислотность при этом достигла 16 градусов. Подъёмная сила в закваске (20-25 мин) была отмечена также на 5-е сутки.
Таким образом, выведенная самопроизвольная закваска имеет все технологические параметры, необходимые для дальнейшего использования при выработке хлеба.
2.2.6 Влияние способов консервирования на характеристики хмелевой закваски
Закваска, полученная на основе хмелевого отвара, может использоваться на протяжении длительного времени. Однако ее высокие биотехнологические свойства могут поддерживаться только путем отбора ее части и освежения добавлением ржаной муки и хмелевого отвара каждые несколько часов, что является трудно осуществимым в условиях прерывистого производства малых предприятий и предприятий питания. В связи с этим изучали способы консервирования закваски.
В условиях лаборатории использовали 3 метода консервации полученной закваски спонтанного брожения:
- затирание закваски ржаной мукой с последующей сушкой;
- замораживание;
- охлаждение.
Затирание. Для затирания использовали закваску и ржаную обдирную муку. Затёртую массу подвергали сушке до влажности 15 %.
Замораживание. Закваску спонтанного брожения подвергали шоковой заморозке при температуре -18оС в течение 60 минут и хранили в замороженном виде 72 часа.
Для сохранения закваски путём охлаждения температуру снижали до 8-10оС и выдерживали при этой температуре в течение 72 часов.
Перед использованием консервированной закваски ее необходимо подвергать активации с целью восстановления технологических качеств. Активацию сухой закваски проводили восстановлением, путем внесения воды с температурой 25-30оС и разбраживанием в течение нескольких часов.
Дефростацию замороженной закваски проводили при температуре 20-25оС с дальнейшим освежением водно-мучной смесью. Охлаждённую закваску доводили до температуры 28оС внесением водно-мучной смеси. Качество заквасок оценивали путем пробной выпечки хлеба (таблица 3) .
Таблица 3 - Влияние способа консервации закваски на качество хлеба ржаного простого
Показатели качества | Значение показателей качества хлеба при использовании заквасок | ||
сухая | замороженная | охлаждённая | |
Влажность, % | 50а | 51,2а | 50,8а |
Кислотность, град | 11а | 8,0а | 11,2а |
Пористость, % | 56а | 45а | 52а |
Удельный объем, см3/г | 1,95а | 1,3а | 1,67а |
Состояние мякиша | эластичныйа | плотныйа | эластичныйа |
Состояние пористости | развитая, равномернаяа | не развитаяа | менее развитаяа |
Вкус, запах | наиболее приятныйа | не выраженныйа | приятный, характерныйа |
Анализ приведённых данных показывает, что хлеб ржаной простой с использованием сухой закваски характеризовался лучшими физико-химическими и органолептическими показателями, по сравнению с хлебом на охлаждённой закваске, пористость выше на 9%, а удельный объем на 8%. Хлеб с внесением замороженной и дефростированной закваски характеризовался низкими показателями качества.
2.2.7 Разработка технологии производства сухой ржаной биологической закваски
Исследования по получению сухой ржаной закваски показали, что в качестве исходного материала целесообразно использовать закваску спонтанного брожения с применением хмелевого отвара. Дозировка сухой закваски составляет 5-10%. При использовании ржаной муки брожение ведут до кислотности не более 14 град, при использовании смеси ржаной и пшеничной муки до кислотности не более 12 град.
Использование сухой ржаной биологической закваски позволяет вырабатывать хлеб идентичный по качеству, вырабатываемому при непрерывном ведении заквасок.
Исследование влияния соотношения закваски и ржаной муки при затирании
Для получения стабильной сухой ржаной закваски необходимо сохранить в активном состоянии дрожжи и молочнокислые бактерии. С целью облегчения процесса сушки закваску затирали с ржаной обдирной мукой.
Так как влажность и муки, и закваски может колебаться в достаточно широких пределах, то их соотношение при затирании рассчитывается таким образом, чтобы получить закваску с определенной влажностью. Исследовали различные соотношения муки и закваски, дающие при затирании влажность смеси в 20, 30, и 40%.
На основании проведенных исследований можно рекомендовать такое соотношение ржаной обдирной муки и ржаной хмелевой закваски, которое обеспечивает влажность готовой смеси 30%. Смесь муки и закваски с такой влажностью имеет оптимальные характеристики, при уменьшении содержания муки смесь становится тестообразной, что будет препятствовать дальнейшей сушке. Увеличение дозировки муки представляется не целесообразным в виду того, что в конечном продукте будет снижена концентрация микроорганизмов, что неизбежно приведет к ухудшению технологических свойств сухой ржаной биологической закваски.
Выбор режимов сушки закваски
В лабораторных условиях сушку осуществляли, распределив закваску слоем 2-3 см при периодическом перемешивании. Сушку вели при температуре 20,40, 50 и 60оС. В высушенной закваске после активации определяли кислотность и подъемную силу.
По результатам проведенного эксперимента можно рекомендовать оптимальную температуру сушки в пределах 20-40С. Закваска, высушенная при температуре 50 С, имела подъемную силу ниже, чем у предыдущего образца (более 70 мин). Сушка при температуре 60 С в значительной степени снижала подъемную силу закваски.
Влияние сроков хранения на свойства сухой ржаной биологической закваски
Для определения допустимого срока хранения закваски пробы исследовали в течение 6 месяцев. Хранили закваску в герметичной упаковке при температуре 182С и относительной влажности воздуха не выше 75% Качество сухой ржаной биологической закваски определяли по результатам пробной лабораторной выпечки хлеба ржаного. Выпечки проводили с периодичностью 1 раз в месяц. Показатели качества хлеба приведены на рисунках 4-6.
На основании экспериментальных данных можно рекомендовать срок хранения сухой ржаной биологической закваски при температуре 182 С и относительной влажности воздуха не выше 75% не менее 6 месяцев.
Влияние количества и режимов активации сухой биологической закваски на качество изделий
С целью определения оптимальной дозировки и режимов активации сухой ржаной биологической закваски исследовали влияние количества закваски на качественные показатели
Рисунок 4 - Влияние продолжительности хранения сухой ржаной биологической закваски на показатели качества хлеба
Для активации сухую ржаную биологическую закваску смешивали с водой, температурой 30С и выдерживали в течение нескольких часов при температуре 27С. Для определения продолжительности активации измеряли каждый час кислотность закваски в течение 12 часов. График динамики кислотности закваски представлен на рисунке 4.
Рисунок 4 - Изменение кислотности сухой ржаной закваски при активации
Максимальная кислотность закваски достигается за 8 часов активации. Для исследования влияния количества вносимой активированной закваски на качество хлеба проводили пробные выпечки. Активированную закваску вносили в количестве 10, 25 и 40% к массе перерабатываемой муки.
Полученные данные показывают, что хлеб ржаной простой с внесением активированной сухой ржаной закваски в количестве 25% к массе муки характеризовался лучшими физико-химическими и органолептическими показателями по сравнению с хлебом при приготовлении, которого вносили 10% и 40% сухой ржаной биологической закваски.
2.2.8 Товароведная оценка ржаного хлеба, приготовленного на сухой ржаной биологической закваске
Определение пищевой ценности ржаного хлеба на сухой ржаной биологической закваске
Содержание пищевых веществ в хлебе ржаном простом на сухой ржаной биологической закваске представлено в таблице 4.
Также проводили органолептическую оценку хлеба приготовленного с применением сухой ржаной биологической закваски. В ходе органолептической оценки хлеба определяли вкус, аромат, внешний вид и текстуру. В качестве контроля использован хлеб ржаной простой, приготовленный с введением сухой закваски-улучшителя Экстра-Р.
Таблица 4 - Пищевая ценность хлеба ржаного простого на сухой ржаной
биологической закваске
Пищевые вещества | Содержание, г/100 г хлеба |
Белки, г | 6,1 |
Жиры, г | 1,2 |
углеводы, | 33,4 |
Моно- и дисахариды | 1,2 |
Крахмал, г | 32,2 |
Пищевые волокна, г | 8,5 |
Кальций, мг | 31 |
Фосфор, мг | 145 |
Магний, мг | 41 |
Железо, мг | 3,3 |
B1-тиамин, мг | 0,18 |
В2- рибофлавин, мг | 0,08 |
РР - ниацин, мг | 0,7 |
Калорийность, ккал | 195 |
Дегустация показала, что лучшими органолептическими свойствами обладал хлеб на сухой ржаной биологической закваске. Всеми дегустаторами в категории вкус и аромат выставлены максимальные баллы, также было отмечено, что хлеб имел развитый, эластичный мякиш и равномерные тонкостенные поры.
Исследование качества и безопасности хлеба, приготовленного на сухой ржаной биологической закваске
Для определения качества и безопасности был исследован хлеб ржаной простой, приготовленный на сухой ржаной биологической закваске. Изделия оценивали по содержанию токсичных элементов, радионуклидов и по микробиологическим показателям. Данные проведенных анализов представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Показатели безопасности хлеба ржаного простого на сухой ржаной биологической закваске
Наименование показателя | Показатели безопасности | |
Допустимый уровень | Содержание в хлебе на сухой ржаной биологической закваске | |
Токсичные элементы, мг/кг | ||
Свинец | н.б. 0,35 | 0,01 |
Кадмий | н.б. 0,07 | 0,01 |
Мышьяк | н.б. 0,15 | 0,02 |
Ртуть | н.б. 0,015 | 0,008 |
Микробиологические показатели | ||
КМАФАнМ, КОЕ/г | 1*10J | 1x3,5 |
БГКП (колиформы) в 100 г | 25 | Не обнаружены |
Золотистый стафилококк в 0,1 г | Не допускается | Не обнаружены |
Плесени, КОЕ/г | Н.б. 50 | Не обнаружены |
Патогенные м/о, в т. ч. сальмонелла в 100 г | Не допускается | Не обнаружены |
Радионуклиды, Бк/кг | ||
Цезий- 137 | н.б. 40 | 14,4 |
Стронций Ч 90 | н.б. 20 | 15,8 |
Проведенные анализы показали, что при соблюдении общих санитарных правил в процессе производства хлеба с введением сухой ржаной биологической закваски, изделие соответствовало требованиям к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов СанПин 2.3.2.2804-10.
Исследование устойчивости изделий из ржаной муки с введением сухой ржаной биологической закваски к микробиологическому повреждению
Для исследования на микробиологическое повреждение изделия готовили с применением сухой ржаной биологической закваски. Изделия после охлаждения заворачивали в стерильную бумагу и помещали в термостат на хранение, наблюдая в течение семи суток появление признаков плесневения.
Исследования показали, что внесение закваски не способствовало росту микроорганизмов, вызывающих плесневение хлеба. Установили, что на поверхности контрольного образца видимый мицелий обнаруживается на 4 сутки хранения, а на поверхности хлеба, приготовленного с использованием закваски с хмелем - на 6 сутки.
Сравнительный анализ микробиологической стойкости образцов хлеба подтвердил эффективность применения сухой ржаной биологической закваски для повышения микробиологической безопасности хлеба.
2.2.9 Требования к качеству и безопасности сухой ржаной биологической закваски
Проведенные исследования позволили разработать технологию производства сухой ржаной биологической закваски, которая может храниться не менее 6 месяцев. Применение закваски проверено в производственных условиях ООО Боско-Л г. Москва.
Сухая ржаная биологическая закваска может производиться в условиях хлебопекарных предприятий или предприятий питания и может использоваться на самом предприятии или поставляться на хлебопекарные предприятия малой мощности, в предприятия питания, в предприятия торговли (в булочные цехи при универсамах), а также реализовываться через сеть розничной торговли для применения в домашних условиях. Разработан проект ТУ и ТИ на сухую ржаную биологическую закваску.
ВЫВОДЫ
1.Анализ потребительских предпочтений в отношении ассортимента хлебопекарных предприятий свидетельствует о снижении интереса потребителей к хлебопекарной продукции из ржаной муки. Для решении проблемы обеспечении потребностей рынка в изделиях, соответствующих по составу традиционным изделиям, разработана технология хлеба, имеющего традиционный состав и потребительские свойства и не содержащего нетрадиционные ингредиенты, которая может быть осуществлена при дискретном режиме работы предприятия, в том числе на предприятиях питания.
2. Установлено, что для подтверждения применения биологических заквасок при производстве хлеба из ржаной муки целесообразно использовать метод, основанный на определении соотношения D- и L- изомеров молочной кислоты.
3. Показано, что при получении биологической закваски спонтанного брожения на интенсивность заквашивания существенное влияние оказывает автолитическая активность ржаной муки. Спонтанное брожение развивается наиболее интенсивно при использовании муки со средней автолитической активностью. При высокой автолитической активности достаточно интенсивно развиваются дрожжи, препятствуя развитию молочнокислых микроорганизмов, а при низкой автолитической активности интенсивность брожения затормаживается.
4. Установлено, что введение хмелевого отвара на стадии заквашивания позволяет стабилизировать микробиологический состав закваски. Высокая активность молочнокислых бактерий при влажности 55% стабилизируется на высоком уровне на 5-е сутки.
5. Показано, что наиболее эффективным способом консервирования ржаных заквасок спонтанного брожения является их затирание с ржаной мукой с последующим высушиванием при температуре не выше 40С. Установлено, что механическое воздействие не приводит к угнетению микроорганизмов закваски.
6. Установлено, что сухая ржаная биологическая закваска сохраняет свои свойства в течение не менее 6 месяцев и может быть использована для возобновления заквасок после ее активации.
7. После активации сухая закваска может быть использована непосредственно при приготовлении теста при введении ее в количестве 20-25% от массы муки.
8. Товароведная оценка показала, что ржаной хлеб, приготовленный на сухой ржаной биологической закваске, соответствует требованиям, предъявляемым к этой группе продукции, обладает высокой пищевой ценностью и по своим показателям удовлетворяет требованиям качества и безопасности, а также устойчивости к микробиологическому повреждению.
9. На сухую биологическую закваску разработана техническая документация. Сухая закваска предназначена для использования на предприятиях малой мощности, предприятиях питания и в розничной сети для использования в домашних условиях.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:
- егков И.С. Дискретная технология ржаного хлеба на сухой закваске / Легков И.С., Кусова И.У., Дубцов Г.Г. // Пищевая промышленность. -2012. -№10. С. 48-49.
Публикации в других изданиях:
- Кусова И.У. Закваски при производстве ржаного хлеба / Кусова И.У., Легков И.С. // Кондитерское и хлебопекарное производство. - 2009. - №9 (96). С. 24-26.
- егков И.С. Использование заквасок спонтанного брожения при производстве ржаного хлеба / Легков И.С., Кусова И.У., Дубцов Г.Г. // Кондитерское и хлебопекарное производство. -2010. -№3-4. ЦС. 24-25.
- егков И.С. Совершенствование технологии изделий из ржаной муки в условиях дискретного производства. / Дубцов Г.Г., Кусова. И.У., Легков И.С., Иванов К.В. // Сборник материалов Инновационный форум пищевых технологий. - М: -2010. - С. 154-156.
- егков И.С. Совершенствование микробиологического контроля в общественном питании / Легков И.С. // Сборник научных работ окружного конкурса студенческих научных работ вузов Северного Административного округа г. Москвы. ЦМ: -2010. ЦС. 75-89
- Дубцов Г.Г. Рационализация заквасочной технологии ржаного хлеба / Дубцов Г.Г., Кусова И.У., Легков И.С. // Кондитерское и хлебопекарное производство. -2012. - №9. ЦС. 32-33
It is proposed a discrete technology of rye flour products manufacture using dry rye biological leaven. To obtain this leaven rye flour with medium autocatalytic level and hoppy broth are used. This technology allows to get the products with the proprerties similar to the products produced in continuous production cycle. There are developed production technology, draft Technical Specifications and Technical Instructions for dry rye biological leaven for it's use on small enterprises, catering estabilishments and for home use.
The worked out technology was tested on the manufacturing environments of Bosco-L LLC (Moscow).
Thesis materials are used during academic>
Research of this thesis was a part of scientific-technical program "Highаschool research studies in foreground branches of science and technics" carried by Ministry of Education of RF: Development of scientific principles of improvement of food quality and safety as a part of Sustainable exploitation of bioactive components from the Black Sea Area traditional foods (BaSeFood) EC international program.
Автор выражает искреннюю благодарность и признательность своему наставнику и вдохновителю, доценту кафедры Технология продуктов общественного питания, кандидату технических наук Кусовой Ирине Урузмаговне.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям