Совершенствование технологии и оценка качества сдобных хлебобулочных изделий на основе частично выпеченных полуфабрикатов
На правах рукописи
БОГЕР ВЕРОНИКА ЮРЬЕВНА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СДОБНЫХ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ЧАСТИЧНО ВЫПЕЧЕННЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук
Кемерово 2013 2
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» Научный Романов Александр Сергеевич, доктор технических наук, профессор руководитель:
Резниченко Ирина Юрьевна, Официальные доктор технических наук, доцент, оппоненты:
ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», профессор кафедры «Товароведение и управление качеством» Дерканосова Наталья Митрофановна, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», заведующая кафедрой «Товароведение и экспертиза товаров» Федеральное государственное бюджетное Ведущая образовательное учреждение высшего организация:
профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им.
И.И. Ползунова», г. Барнаул
Защита диссертации состоится «28» июня 2013 года в 14 00 ч на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8(3842)39-68-88.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности».
С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru/ru/dissertation) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (www.kemtipp.ru).
Автореферат разослан « » 2013 года.
Ученый секретарь Гореликова диссертационного совета Галина Анатольевна
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. К числу актуальных задач совре менного хлебопечения относится внедрение технологий, позволяющих гибко реагировать на потребности рынка и своевременно обеспечивать потребителей свежевыпеченными хлебобулочными изделиями в широком ассортименте.
Одним из путей решения этих задач является организация производства хлебобулочных изделий на основе частично выпеченных полуфабрикатов (ЧВП). Преимущество данной технологии заключается в заблаговременной вы работке полуфабрикатов, их хранении и быстром доведении до состояния пол ной готовности по мере реализации предыдущей партии изделий.
В настоящее время наиболее проработанным направлением технологии и организации производства хлебобулочных изделий на основе ЧВП является ис пользование замороженных полуфабрикатов. Наряду с очевидными достоинст вами использования этих полуфабрикатов практика их применения выявила серьёзные недостатки. Основными из них являются: повышение себестоимости продукции из-за дополнительных энергетических затрат, связанных с замора живанием, хранением и размораживанием полуфабрикатов, а также нестабиль ность качества хлебобулочных изделий из-за возникновения дефектов полу фабрикатов при допекании. Поэтому более привлекательным как с экономиче ской, так и товароведной точек зрения является производство и последующее использование полуфабрикатов, не подвергавшихся операциям замораживания и размораживания. Однако действующий ГОСТ Р 52697-2006 «Полуфабрикаты хлебобулочные замороженные и охлаждённые. Общие технические условия» предусматривает такую возможность только в отношении полуфабрикатов вы сокой степени готовности, т.е. 90 %. Таким образом, возникает необходимость поиска технологических путей снижения себестоимости хлебобулочных изде лий, приготовленных на основе частично выпеченных полуфабрикатов, при обеспечении высокого качества как самих полуфабрикатов, так и продукции, полученной на их основе.
Степень разработанности темы исследования. Значительный вклад в развитие технологии хлебобулочных изделий на основе замороженных полу фабрикатов внесли отечественные и зарубежные исследователи: Т.Н. Ильин ская, Н.В. Лабутина, И.В. Матвеева, Р.Д. Поландова, О.В. Тешитель, K. Lorenz, Y. Inoue, W. Bushuk и др. Однако следует отметить недостаточность теоретиче ского обоснования и практической реализации производства хлебобулочных изделий на основе частично выпеченных полуфабрикатов, не подвергавшихся замораживанию. Всё это и определяет актуальность темы исследования, её цель и задачи.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования явилось совершенствование технологии хлебобулочных изделий путём регулирования условий хранения и допекания частично выпеченных полуфабрикатов различ ной степени готовности, не подвергавшихся замораживанию.
Для реализации поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
- выявить объективные признаки завершения процесса пропекания мяки ша хлебобулочных изделий;
- определить минимальную продолжительность частичной выпечки, обеспечивающую получение полуфабрикатов с заданными свойствами;
- изучить влияние степени готовности частично выпеченных полуфабри катов на качество хлебобулочных изделий, получаемых конвективным и сверх высокочастотным способами допекания;
- исследовать влияние условий и продолжительности хранения полуфабри катов различной степени готовности на их качество;
- провести промышленную апробацию результатов исследований и разра ботать техническую документацию по приготовлению, хранению и допеканию частично выпеченных полуфабрикатов различной степени готовности, не под вергавшихся замораживанию;
- оценить экономическую целесообразность применения технологии хле бобулочных изделий на основе частично выпеченных полуфабрикатов различ ной степени готовности, не подвергавшихся замораживанию.
Научная новизна. Выявлены закономерности влияния степени готовно сти частично выпеченных полуфабрикатов, не подвергавшихся заморажива нию, на качество хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта.
Экспериментально обоснована возможность получения высококачест венных хлебобулочных изделий на основе частично выпеченных полуфабрика тов различной степени готовности, не подвергавшихся замораживанию.
Доказано, что состояние полной пропечённости выпекаемого изделия до стигается при стабилизации температуры и структурно-механических свойств мякиша.
Установлена минимальная степень готовности частично выпеченных полу фабрикатов, обеспечивающая получение хлебобулочных изделий высокого каче ства при конвективном и сверхвысокочастотном способах допекания.
Установлено, что не подвергавшиеся замораживанию частично выпечен ные полуфабрикаты со степенью готовности от 50 до 90 %, сохраняют высокие товароведные свойства при температуре 20±2 С в течение 6 сут, а при темпе ратуре 4±2 С - в течение 8 сут.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая зна чимость работы заключается в выявлении объективных признаков завершения процесса пропекания мякиша хлебобулочных изделий при конвективном энер гоподводе и установлении корреляционной взаимосвязи между температурой и соотношением упругой и пластической деформаций в центральной части выпе каемых заготовок. Полученные результаты могут быть использованы в качестве инструментария при экспериментальных исследованиях процессов выпечки хлебобулочных изделий.
Практическая значимость работы заключается в разработке и утвержде нии технологических инструкций по приготовлению, хранению и допеканию частично выпеченных полуфабрикатов различной степени готовности, не под вергавшихся замораживанию.
Результаты исследований подтверждены опытно-промышленной апроба цией в ООО «Учебно-производственный центр КемТИПП» (г. Кемерово).
Материалы исследований используются в учебном процессе на кафедре «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий» Кемеровского тех нологического института пищевой промышленности в лекционных курсах, при выполнении лабораторных и практических работ.
Методология и методы исследования. Методологической основой дис сертации являются научные труды отечественных и зарубежных специалистов по вопросам производства хлебобулочных изделий на основе частично выпе ченных полуфабрикатов.
При организации и проведении исследований применялись общеприня тые и специальные методы, а также математические методы статистической обработки результатов исследований.
Положения, выносимые на защиту:
- результаты выявления объективных признаков завершения процесса пропекания мякиша хлебобулочных изделий;
- результаты определения минимальной степени готовности, обеспечи вающей получение полуфабрикатов с заданными свойствами;
- результаты исследования влияния степени готовности частично выпе ченных полуфабрикатов, условий и продолжительности их хранения, а также способов допекания на качество получаемых изделий;
- экономическое обоснование эффективности производства хлебобулоч ных изделий на основе частично выпеченных полуфабрикатов, не подвергав шихся замораживанию.
Степень достоверности результатов исследования обеспечивалась ис пользованием общепринятых теорий, методологий, концепций и методов при кладной математики. Теоретические аспекты подкреплены данными экспери ментальных исследований, достоверность которых подтверждена результатами статистического анализа. Результаты микробиологического анализа подтвер ждены исследованиями в ИЛ ФГУ «Кемеровская межобластная ветеринарная лаборатория».
Апробация результатов исследования. Основные положения диссерта ционной работы представлены на X Всероссийском форуме молодых учёных и студентов «Конкурентоспособность территорий и предприятий меняющейся России» (Екатеринбург, 2007), VII межрегиональной научно-практической конференции «Наука и производство: состояние и перспективы» (Кемерово, 2009), V и VI Всероссийской научно-практической конференции с междуна родным участием «Качество продукции, технологий и образования» (Магнито горск, 2010, 2011), V Международной научно-практической конференции «Со временное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и об щественного питания» (Челябинск, 2011), на международной конференции сту дентов, аспирантов и молодых учёных «Пищевые продукты и здоровье челове ка» (Кемерово, 2012).
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 9 печатных ра ботах, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объём диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложений. Ос новное содержание работы изложено на 136 страницах машинописного текста, содержит 34 таблицы и 10 рисунков. Список литературы включает 140 россий ских и зарубежных источников.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, степень её разработанности, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна, практическая и теоретическая значимость, методология и методы исследования, положения, выносимые на защиту, степень достоверности результатов и их апробация.
В первой главе обобщена научно-техническая информация и экспери ментальные материалы отечественных и зарубежных авторов по рассматривае мой проблеме.
Во второй главе изложены организация и постановка эксперимента, объ екты и методы испытаний.
Экспериментальные исследования проводили на базе кафедры «Техноло гия хлеба, кондитерских и макаронных изделий» ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». Отдельные испытания проводили в ИЛ ФГУ «Кемеровская межобластная ветеринарная лаборатория».
Общая схема проведения исследований приведена на рисунке 1.
Объектами исследований являлись:
- сырьё: мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта, дрожжи хлебо пекарные прессованные, соль поваренная пищевая, сахар-песок, маргарин жир ностью 82 %;
- образцы хлебобулочных изделий традиционной выпечки;
- образцы ЧВП различной степени готовности;
- образцы хлебобулочных изделий, полученных допеканием ЧВП различ ной степени готовности и высокой степени готовности.
При выполнении работы применяли общепринятые методы, а также спе циальные методы и приборы, используемые при технологическом контроле хлебопекарного производства;
математические методы статистической обра ботки результатов исследований.
Температуру в центральной части мякиша исследуемых образцов измеря ли сразу же после их выемки из печи, погружая в исследуемую область образца щуп цифрового термометра Proline, обеспечивающего замер температуры с разрешением 0,1 °С.
Структурно-механические свойства выпекаемых тестовых заготовок и го товых хлебобулочных изделий определяли с помощью прибора «Структуро метр 1». По разности общей деформации сжатия мякиша (Нобщ) и пластиче ской деформации (Нпл) определяли величину упругой деформации (Нупр).
Исследования проводили в шестикратной повторности. Полученные данные обрабатывали методами математической статистики при доверительной веро ятности 0,95 с использованием компьютерной программы Microsoft Excel XP и STATISTICA v.6.0.
Выбор режима полной выпечки сдобных хлебобулочных изделий Поиск объективных признаков завершения процесса пропекания мякиша хлебобулочных изделий Совершенствование технологии сдобных хлебобулочных изделий на основе частично выпеченных полуфабрикатов различной степени готовности Выбор Выбор режимов Влияние условий и режимов допекания частично продолжительности хранения частичной выпеченных частично выпеченных выпечки полуфабрикатов полуфабрикатов на их качество СВЧ определение при при конвективным минимальной способом температуре температуре способом степени готовности хранения 4±2°С хранения 20±2°С полуфабрикатов Товароведная оценка частично выпеченных полуфабрикатов различной степени готовности и изделий, приготовленных на их основе Определение сроков Органолептические Физико- Показатели годности частично химические показатели безопасности выпеченных показатели полуфабрикатов Практическая реализация результатов исследования Расчет Апробация в производственных экономической условиях, разработка технической эффективности документации Рисунок 1 – Схема проведения исследований В третьей главе представлены результаты собственных исследований и их обсуждение.
Выбор режима полной выпечки сдобных хлебобулочных изделий. Иссле дования начали на примере сдобных изделий массой 50, 100 и 200 г, содержа щих по рецептуре 10 % сахара и 7,5 % маргарина. Выпечки проводили при раз личных температурах пекарной камеры, рекомендуемых технологическими ин струкциями. О завершении процесса пропекания мякиша судили по его органо лептической оценке. Для установления объективных признаков завершения процесса пропекания мякиша контролировали температуру в центральной час ти выпекаемых заготовок (ВЗ) и определяли их структурно-механические свой ства с помощью структурометра.
Анализ полученных в результате эксперимента кривых изменения темпе ратуры в центральной части ВЗ показал, что параметры среды пекарной каме ры, а именно - уровень температуры, наличие или отсутствие пароувлажнения (рисунок 2А), а также масса выпекаемого объекта (рисунок 2Б) влияли на ско рость прогрева заготовки.
Тем не менее, во всех вариантах проведённых выпечек температура в центральной части мякиша в конечном итоге стабилизировалась на уровне 97±0,2 С и, судя из результатов органолептической оценки (таблица 1), мякиш к этому моменту достигал состояния полной пропечённости.
100 Температура в центре ВЗ,°С 90 Температура в центре ВЗ, °С 80 70 60 50 40 30 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Продолжительность выпечки, мин. Продолжительность выпечки, мин.
масса изделия 50 г температура выпечки 170°С температура выпечки 170°С с пароувлажнением масса изделия 100 г температура выпечки180°С температура выпечки 180°С с пароувлажнением масса изделия 200 г температура выпечки 190°С температура выпечки 190°С с пароувлажнением температура выпечки 200°С температура выпечки 200°С с пароувлажнением температура выпечки 210°С температура выпечки 210°С с пароувлажнением температура выпечки 220°С температура выпечки 220°С с пароувлажнением температура выпечки 230°С температура выпечки 230°С с пароувлажнением А) Б) Рисунок 2 – Влияние параметров выпечки (А) и массы изделий (Б) на изменение температуры в центральной части мякиша В результате анализа полученных величин деформационных характери стик мякиша, прогретого до различных температур, обнаружили следующие тенденции: общей (Нобщ) и пластической деформаций (Нпл) – к снижению в ходе выпечки, а упругой деформации (Нупр), наоборот, к возрастанию.
Таблица 1 – Изменение свойств мякиша изделий массой 100 г при различных режимах выпечки (n=6) Про- Органолептическая Структурно-механические свойства мякиша по результатам дол- оценка мякиша определений на структурометре Темпе жи- абсолютные величины, относительные величины ратура в тель- ед. прибора центре ность физико разжёвы мякиша вы- механические ваемость Нупр Нупр Нпл ВЗ, °С свойства печ- Нобщ Нпл Нупр Нпл Нобщ Нобщ ки, мин.
Сильно зами- Сильно нается, влаж- комкуется, 4-8 73,5-91,0 13,3±3,5 9,4±3,0 3,9±0,5 0,43±0,10 0,30±0,05 0,70±0, ный на ощупь, очень липкий мякиш грубый Комкует Уплотнённый, ся, не 6-10 91,5-95,7 неэластичный, 13,3±2,8 7,6±2,7 5,7±0,5 0,80±0,20 0,44±0,06 0,47±0, сколько заминающийся грубый Достаточно Слегка эластичный, комкуется, 8-12 96-96,6 нежный, с при- несколько 12,7±2,5 6,2±1,2 6,5±1,3 1,04±0,01 0,51±0,01 0,49±0, знаками лёгкой грубова заминаемости тый Хорошо Очень разжёвы эластичный, вается, не легко прини 12-16 96,8-97,2 комкуется, 11,8±3,4 5,6±1,6 6,2±1,8 1,10±0,01 0,52±0,01 0,47±0, мает первона нежное чальную ощущение форму во рту Сделать более определённые выводы по этим данным не представлялось возможным из-за значительного разброса результатов параллельных определе ний (таблица 1). Поэтому нами была предпринята попытка повышения досто верности показателей, характеризующих структурно-механические свойства мякиша, за счет перехода от абсолютных к относительным величинам.
Как видно из таблицы 1, представление показателей структурно механических свойств мякиша в виде относительных величин привело к резко му повышению воспроизводимости результатов и позволило признать наблю даемые изменения достаточно достоверными.
Далее проверили влияние массы и рецептуры выпекаемого изделия на указанные выше изменения структурно-механических свойств мякиша.
Характер представленных на рисунке 3 кривых подтвердил отмеченную ранее закономерность изменения структурно-механических свойств мякиша при выпечке. Сопоставление этих кривых с кривыми изменения температуры (рисунок 2) обнаружило их значительное сходство как по общему виду, так и по наличию участка стабилизации в конце выпечки. Конечная величина соот ношения упругой и пластической деформаций мякиша при выпечке изделий, содержащих 10 % сахара и 7,5 % маргарина, но разных по массе, оказалась одинаковой и составила 1,1±0,01 (рисунок 3А).
1, 1, Нупр/Нпл 0, 0, Нупр/Нпл 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Продолжительность выпечки, мин.
Продолжительность выпечки, мин.
0% сахара и 0% маргарина по рецептуре масса изделия 50 г 10% сахара и 7,5% маргарина по рецептуре масса изделия 100 г 20% сахара и 15% маргарина по рецептуре масса изделия 200 г А) Б) Рисунок 3 - Влияние массы (А) и рецептуры изделий (Б) на изменение соотношения упругой и пластической деформаций мякиша при температуре выпечки 200 С Исключение из рецептуры сахара и маргарина на конечной величине со отношения упругой и пластической деформаций не отразилось, а вот повыше ние содержания сахара до 20 % и маргарина до 15 % привело к заметному сни жению конечной величины этого соотношения (рисунок 3Б). Последнее можно объяснить пластифицирующими свойствами жира.
Установлена корреляционная зависимость между температурой и соотноше нием упругой и пластической деформаций выпекаемых заготовок. Коэффициент корреляции для исследуемых образцов составил 0,94 - 0,99.
Обобщив результаты проведенных исследований, сделали вывод о том, что объективными признаками завершения процесса пропекания мякиша хле бобулочных изделий могут являться: стабилизация температуры и стабилиза ция структурно-механических свойств мякиша.
Выбор режимов частичной выпечки. После установления режима пол ной выпечки хлебобулочных изделий определяли минимальную продолжитель ность частичной выпечки, обеспечивающую получение полуфабрикатов с необ ходимыми для дальнейшего использования свойствами. При этом руководство вались имеющимися в научно-технической литературе рекомендациями о том, что конечная температура в центральной части полуфабрикатов при частичной выпечке должна составлять примерно 90 °С.
Исследования начали на примере сдобных изделий массой 100 г, содер жащих по рецептуре 10 % сахара и 7,5 % маргарина. Частичную выпечку про водили при температурах пекарной камеры от 170 до 230 °С. Продолжитель ность выпечки, обеспечивающую прогрев мякиша до 90 °С, устанавливали по построенным ранее кривым изменения температуры (рисунок 2).
В ходе реализации эксперимента выявили нецелесообразность проведе ния частичной выпечки с пароувлажнением. Это связано с тем, что при всех температурах пекарной камеры поверхность полуфабрикатов сморщивалась практически сразу же после выемки их из печи. Однако и выпечка без пароув лажнения не во всех случаях обеспечивала получение ЧВП с гладкой поверхно стью. Как видно из данных таблицы 2, поверхность полуфабрикатов, выпечен ных в течение 4-6 мин при температурах 200-230 С, к моменту полного осты вания тоже утрачивала гладкость.
Таблица 2 - Подбор вариантов режимов частичной выпечки для сдобных изделий массой 100 г, содержащих по рецептуре 10 % сахара и 7,5 % маргарина (n=6) Режим Темпера- Продолжительность Темпера- Окраска Состояние выпечки тура частичной выпечки тура корок поверхности полу- среды в центре абсо- относительная, фабри- пекарной полуфаб лютная, % от продолжи катов камеры, рикатов, мин тельности пол °С °С ной выпечки (степень готовности) 1 170 9 64 92 светло-золотистая гладкая 2 180 8 57 90 светло-золотистая гладкая 3 190 7 58 90 золотистая гладкая 4 200 6 50 91 золотистая слегка морщинистая 5 210 5 42 91 светло-коричневая морщинистая 6 220 5 42 92 коричневая морщинистая 7 230 4 33 91 коричневая очень морщинистая Результаты проведённых исследований, представленные в таблице 2, по зволили предположить, что при определении необходимой продолжительности частичной выпечки следует ориентироваться не на конечную температуру в центре мякиша, а на степень готовности полуфабрикатов.
Далее аналогичные исследования были проведены на примерах изделий других масс (50 и 200 г) и рецептур (без содержания сахара и маргарина;
20 % сахара и 15 % маргарина). Полученные данные подтвердили установленные за кономерности.
Обобщение и сопоставление полученных результатов исследований по зволило установить, что для сохранения в процессе остывания ЧВП их перво начального внешнего вида необходимо, чтобы степень готовности полуфабри катов при частичной выпечке достигала не менее 55 %.
Выбор режимов допекания частично выпеченных полуфабрикатов. Для установления режимов допекания ЧВП выпечки проводили в конвекционной печи при температурах пекарной камеры от 170 до 230 °С с пароувлажнением.
Объектами допекания являлись полуфабрикаты со степенью готовности от 42 до %, отличающиеся окраской корок и состоянием поверхности (таблица 2). Кро ме того, допеканию подвергали полуфабрикаты высокой степени готовности (90 %). В ходе выпечек контролировали те же показатели, что и при подборе режимов полной выпечки. Как и при получении изделий полной выпечкой, приобретение допекаемыми полуфабрикатами свойств полностью пропечённо го мякиша совпадало со стабилизацией величин его конечной температуры и деформационных характеристик (рисунок 4). По результатам органолептиче ской оценки приготовленных сдобных изделий установили, что при допекании по луфабрикатов со степенью готовности 50 % состояние поверхности улучшалось.
Она становилась Температура в центре мякиша, °С 1, гладкой и сохранялась такой же после остыва Нпл/Нупр 70 0, ния. Наилучшее качество 0, изделий обеспечивало использование полуфаб 0, рикатов со степенью го 20 0, 0 24 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 12 14 товности 58 %.
Продолжительность допекания, мин. Продолжительность допекания, мин.
Далее эксперимент температура выпечки 170°С температура выпечки 170°С температура выпечки 190°С температура выпечки 190°С повторили на примере температура выпечки 210°С температура выпечки 210°С температура выпечки 230°С температура выпечки 230°С сдобных изделий той же рецептуры (10 % сахара, А) 7,5 % маргарина), но Температура в центре мякиша, °С 1, другой массы (50 и 1, г). Полученные результа 80 1, Нпл/Нупр 1, ты подтвердили установ 1, ленные ранее законо 1, 1, мерности.
1, При изучении воз 1, 20 1, можности допекания 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 12 14 Продолжительность допекания, мин.
ЧВП в электромагнит Продолжительность допекания, мин.
температура выпечки 170°С температура выпечки 170°С ном поле сверхвысокой температура выпечки 190°С температура выпечки 190°С температура выпечки 210°С температура выпечки 210°С частоты (ЭМП СВЧ) температура выпечки 230°С температура выпечки 230°С мощность энергоподвода Б) Рисунок 4 – Изменение температуры и соотношения упругой составляла 100, 180 и и пластической деформаций мякиша при конвективном Вт. В качестве объектов допекании ЧВП со степенью готовности 42 % (А) и 90 % (Б) допекания были выбраны полуфабрикаты со степенью готовности 58 и 90 %, характеризовавшиеся глад кой поверхностью и наиболее выраженной окраской корок.
Сравнение результатов исследований, полученных СВЧ - и конвективным допеканием ЧВП, показало, что в обоих случаях мякиш достигал состояния полного пропекания по достижении Нупр/Нпл величины 1,1±0,01. Однако если в случае конвективного прогрева это происходило по достижении мяки шем температуры 97,1±0,3 °С, то при СВЧ-прогреве – уже при 67,5±0,5 °С. При дальнейшем СВЧ-прогреве температура мякиша продолжала нарастать, изме нялось и соотношение Нупр/Нпл. Мякиш становился более уплотнённым, грубым и плохо разжёвываемым. Результаты эксперимента позволили сделать вывод о том, что для получения изделий высокого качества при допекании ЧВП в ЭМП СВЧ необходимо, чтобы процесс прогрева мякиша был остановлен по достижении им температуры 67,5±0,5 °С.
Сравнительный анализ результатов оценки качества изделий, полученных СВЧ-допеканием ЧВП различной степени готовности, позволил заключить, что лучшее качество обеспечивало использование полуфабрикатов со степенью го товности 90 % в сравнении с полуфабрикатами со степенью готовности 58 %.
Влияние условий и продолжительности хранения ЧВП на качество при готовленных из них изделий. На данном этапе исследований готовили полуфаб рикаты со степенью готовности 50, 58 и 90 %. После остывания их упаковывали в полиэтиленовую плёнку и оставляли на хранение при температурах: 20±2 °С и 4±2 °С. Через каждые сутки хранения проводили осмотр внешнего вида ЧВП и их допекание. Конвективным способом допекали полуфабрикаты со степенью готовности от 50 до 90 %, а СВЧ-способом – полуфабрикаты со степенью го товности 58 и 90 %.
Приготовленные булочные изделия оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям. Органолептическую оценку проводили с ис пользованием 20-балльной шкалы. Показатели качества изделий, полученных допеканием ЧВП со степенью готовности 58 %, представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Товароведная оценка сдобных изделий, полученных на основе ЧВП со степенью готовности 58 % (n=6) Изделия, полученные допеканием допекания ЧВП ЧВП, хранившихся в течение Способ Показатели качества 0 сут 2 сут 4 сут 6 сут 7 сут 8 сут 9 сут при температуре 20±2 °С Балльная оценка, балл 19, 9±0,1 19, 9±0,1 18, 5±0,1 17, 8±0,1 17,3±0,1 - Конвективный Влажность, % 34,7±0,2 34,3±0,1 33,8±0,1 33,5±0,1 33,2±0,1 - Кислотность, град. 2,3±0,1 2,2±0,1 2,1±0,1 2,1±0,2 2,2±0,1 - Массовая доля сахара, % 9,5±0,5 9,5±0,3 9,5±0,2 9,5±0,3 9,5±0,1 - Массовая доля жира, % 5,5±0,3 5,5±0,2 5,5±0,3 5,5±0,1 5,5±0,2 Балльная оценка, балл 17,7±0,1 16,3±0,1 12,0±0,1 - - - Влажность, % 34,1±0,1 33,5±0,1 33,2±0,1 - - - СВЧ Кислотность, град. 2,3±0,2 2,1±0,1 2,2±0,1 - - - Массовая доля сахара, % 9,5±0,1 9,5±0,2 9,5±0,1 - - - Массовая доля жира, % 5,7±0,1 5,7±0,2 5,7±0,2 - - при температуре 4±2 °С Балльная оценка, балл 19, 9±0,1 19,9±0,1 19,9±0,1 19,9±0,1 17,9±0,1 17,9±0,1 17,4±0, Конвективный Влажность, % 34,7±0,2 34,5±0,1 34,1±0,1 33,8±0,1 33,6±0,1 33,2±0,1 32,8±0, Кислотность, град. 2,3±0,1 2,3±0,1 2,2±0,0 2,3±0,1 2,2±0,1 2,3±0,1 2,2±0, Массовая доля сахара, % 9,5±0,5 9,4±0,1 9,4±0,2 9,5±0,1 9,3±0,1 9,4±0,1 9,3±0, Массовая доля жира, % 5,5±0,1 5,5±0,1 5,5±0,2 5,5±0,3 5,5±0,2 5,5±0,1 5,5±0, Балльная оценка, балл 17,7±0,1 16,3±0,1 12,0±0,1 - - - Влажность, % 34,1±0,1 33,8±0,1 33,4±0,1 - - - СВЧ Кислотность, град. 2,3±0,2 2,1±0,1 2,2±0,1 - - Массовая доля сахара, % 9,5±0,2 9,5±0,2 9,5±0,1 - - - Массовая доля жира, % 5,7±0,1 5,7±0,2 5,7±0,1 - - Для обоснования сроков годности и режимов хранения полуфабрикатов был проведён микробиологический анализ. Ему подвергали изделия полной выпечки и ЧВП со степенью готовности 50 и 90 % (таблица 4).
В результате исследований установили, что микробиологические показа тели полуфабрикатов хранившихся при температуре 20±2 °С в течение 6 сут и при температуре 4±2 °С в течение 9 сут, находились в переделах допустимых норм.
Таблица 4 – Изменение микробиологических показателей ЧВП при их хранении Продолжи- Значение показателя Наименование тельность ЧВП со степенью готовности показателя норма контроль хранения, сут 90 % 50 % температура хранения 20±2 С КМАФАнМ, КОЕ/г, менее не более 1103 менее 1103 менее от 3 до не более БГКП (колиформы), от 3 до 9 не допускается необнаружено необнаружено необнаружено в 1,0 г S. aureus, 1,0 г не допускается необнаружено необнаружено необнаружено от 3 до Proteus, в 0,1 г не допускается необнаружено необнаружено необнаружено от 3 до менее1101 менее1101 менее от 3 до Дрожжи и плесени, КОЕ/г, дрожжи – дрожжи – дрожжи – менее 1101 менее 1101 менее не более плесени -80 плесени -95 плесени - Патогенные, в т. ч.
от 3 до сальмонеллы, в 25 г не допускается необнаружено необнаружено необнаружено температура хранения 4±2 С КМАФАнМ, КОЕ/г, менее не более 1103 менее 1103 менее от 3 до не более БГКП (колиформы), от 3 до 9 не допускается необнаружено необнаружено необнаружено в 1,0 г S. aureus, 1,0 г от 3 до 9 не допускается необнаружено необнаружено необнаружено Proteus, в 0,1 г от 3 до 9 не допускается необнаружено необнаружено необнаружено менее1101 менее1101 менее от 3 до Дрожжи и плесени, КОЕ/г, дрожжи – дрожжи – дрожжи – не более менее 1101 менее 1101 менее плесени -55 плесени -58 плесени - Патогенные, в т. ч.
не допускается от 3 до 12 необнаружено необнаружено необнаружено сальмонеллы, в 25 г Опытно-промышленная апробация производства сдобных изделий на ос нове ЧВП со степенью готовности 58 % была проведена в ООО «УПЦ КемТИПП».
На основании полученных результатов разработали и утвердили технологиче скую инструкцию по приготовлению, хранению и допеканию частично выпе ченных полуфабрикатов различной степени готовности, не подвергавшихся за мораживанию.
В четвёртой главе изложено экономическое обоснование целесообраз ности производства сдобных хлебобулочных изделий на основе ЧВП со степе нью готовности 58 %, не подвергавшихся замораживанию. Показано, что хра нение полуфабрикатов при температуре 20±2 С и 4±2 С сокращает стоимость энергозатрат по сравнению с хранением таких же полуфабрикатов в заморо женном состоянии на 46,3 % и 14,5 % соответственно.
В результате проведённых научных исследований усовершенствована технология и проведена оценка качества сдобных хлебобулочных изделий на основе ЧВП различной степени готовности, не подвергавшихся заморажива нию. Данная технология соответствует современному направлению развития хлебопекарной промышленности и может быть реализована в промышленных условиях.
ВЫВОДЫ 1. Выявлено, что объективными признаками завершения процесса пропе кания мякиша выпекаемого объекта могут являться: стабилизация температуры и стабилизация структурно-механических свойств мякиша.
2. Определена минимальная степень готовности ЧВП, обеспечивающая получение полуфабрикатов с необходимыми для последующего использования свойствами. При конвективном способе допекания полуфабрикатов она состав ляет 50 %, а при сверхвысокочастотном – 58 %.
3. Установлено, что процесс прогрева частично выпеченных полуфабри катов при их допекании протекает аналогично процессам прогрева тестовых за готовок при полной выпечке.
4. Показано, что при конвективном допекании наилучшее качество изде лий обеспечивает использование полуфабрикатов со степенью готовности %, а при сверхвысокочастотном – со степенью готовности 90 %.
5. Исследовано влияние условий и продолжительности хранения частично выпеченных полуфабрикатов различной степени готовности на их товаровед ные свойства. Определены сроки годности частично выпеченных полуфабрика тов: при температуре хранения 20±2 С – 6 сут, а при температуре 4±2 С - сут.
6. Установлено, что для обеспечения высокого качества сдобных хлебо булочных изделий, полученных СВЧ-допеканием частично выпеченных полу фабрикатов, продолжительность хранения последних при температуре 20±2 С и 4±2 С может составлять – 2 сут, а при конвективном допекании – 6 и 8 сут соответственно.
7. Проведена опытно - промышленная апробация результатов исследова ний, подтвердившая соответствие изделий, приготовленных на основе частично выпеченных полуфабрикатов, не подвергавшихся замораживанию, требованиям нормативных документов. Разработана и утверждена техническая документа ция по приготовлению, хранению и допеканию частично выпеченных полуфаб рикатов различной степени готовности.
8. Рассчитана общая стоимость энергозатрат на производство 1 т сдобных хлебобулочных изделий, приготовленных на основе частично выпеченных по луфабрикатов со степенью готовности 58 %. Показано, что хранение полуфаб рикатов при температуре 20±2 С и 4±2 С сокращает стоимость энергозатрат по сравнению с хранением таких же полуфабрикатов в замороженном состоя нии на 46,3 % и 14,5 % соответственно.
По материалам диссертации опубликованы следующие работы:
1. Мартыненко, Н.С. Определение прибором «Структурометр 1» физико механических свойств формирующегося при выпечке мякиша сдобных булочных изделий /Н.С. Мартыненко, А.С. Романов, В.Ю. Богер и др. //Техника и техноло гия пищевых производств. – 2011. - № 3. – С. 16-21.
2. Романов, А.С. Объективные признаки завершения процесса пропекания мякиша хлебобулочных изделий /А.С. Романов, Н.С. Мартыненко, В.Ю. Богер //Хлебопродукты. – 2011. - № 8. – С.52-54.
3. Богер, В.Ю. Технология производства мелкоштучных булочных изделий на основе частично выпеченных полуфабрикатов /В.Ю. Богер, А.С. Романов, Н.С.
Мартыненко //Техника и технология пищевых производств. – 2012. - № 1. – С. 14 19.
4. Богер, В.Ю. Производство хлебобулочных изделий в условиях рыночной экономики //Конкурентоспособность территорий и предприятий меняющейся Рос сии: материалы X Всероссийского форума молодых учёных и студентов (2007;
Екатеринбург). - 2007. – Ч.4.- С. 12.
5. Богер, В.Ю. Свежая выпечка - всегда актуально /В.Ю. Богер, Л.С. Терё хина //Наука и производство: состояние и перспективы: доклады VII межрегио нальной студенческой научно-практической конференции. - Кемерово, 2009. – Ч.
2. - С. 87-88.
6. Богер, В.Ю. Разработка технологии прерывистой выпечки булочных из делий /В.Ю. Богер, А.С. Романов, Н.С. Мартыненко //Качество продукции, техно логий и образования: сб. материалов V Всероссийской научно-практической кон ференции. - Магнитогорск, 2010. – С. 101-103.
7. Богер, В.Ю. Влияние степени готовности хлебобулочных полуфабрика тов на качество готовых изделий /В.Ю. Богер //Пищевые продукты и здоровье че ловека: материалы международной конференции студентов, аспирантов и моло дых учёных студенческой научно-практической конференции. - Кемерово, 2012. – С. 97.
8. Романов, А.С. Влияние условий и продолжительности хранения частично выпеченных полуфабрикатов на качество получаемых из них изделий/ А.С. Рома нов, В.Ю. Богер, Н.С. Мартыненко, К.А. Дементьева //Качество продукции, тех нологий и образования: сб. материалов VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием.- Магнитогорск, 2011. – С. 168-170.
9. Мартыненко, Н.С. Влияние способов приготовления мелкоштучных бу лочных изделий на процесс их черствения при хранении /Н.С. Мартыненко, А.С.
Романов, В.Ю. Богер //Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания: сб. материалов V международной на учно-практической конференции. - Челябинск, 2011. – С. 107-109.
Автор выражает признательность и огромную благодарность к.т.н., доценту Мартыненко Н.С. за помощь при выполнении диссертационной работы.
Список принятых сокращений ЧВП – частично выпеченные полуфабрикаты;
ВЗ – выпекаемая заготовка