Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 12
1.1 Анализ современного состояния рынка мучных кондитерских изделий .12
1.2 Современные способы производства мучных кондитерских изделий 16
1.3 Перспективы применения тритикалевой муки в производстве мучных кондитерских изделий 24
1.4 Механизм образования теста 30
1.5 Способы разрыхления теста 34
1.6 Анализ обзора литературы и постановка задач исследования 39
Глава 2 Экспериментальная часть 40
2.1 Организация эксперимента и схема экспериментальных исследований 40
2.2 Объекты и методы исследования свойств сырья 42
2.3 Методика получения сбивных полуфабрикатов 46
2.4 Методы определения органолептических и физико-химических свойств полуфабрикатов мучных кондитерских изделий из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 47
2.5 Методы исследования качества готовых изделий из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 48
2.6 Методика расчета основных показателей пищевой ценности изделий 51
2.7 Математические методы обработки экспериментальных данных 52
Глава 3 Разработка технологии сахарного печенья повышенной пищевой ценности на основе тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 53
3.1 Обоснование выбора обогатителей при производстве сахарного печенья 53
3.2 Исследование влияния ячменно-солодового экстракта на устойчивость эмульсии и качества готовых изделий 54
3.3 Влияние дозировки обогатителей на показатели качества готовых изделий 55
3.4 Определение содержания ароматобразующих веществ сахарного печенья из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 57
3.5 Исследование свойств сахарного печенья на основе тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной в процессе хранения 59
3.6 Определение показателей пищевой ценности сахарного печенья 65
3.7 Разработка структурной схемы производства сахарного печенья из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 66
3.8 Расчет экономической эффективности сахарного печенья из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 70
Глава 4 Разработка технологии получения сбивного бисквита на основе тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 72
4.1 Обоснование выбора обогатителей при производстве сбивного бисквита 72
4.2 Исследование влияния тритикалевой муки на пенообразующую способность теста 73
4.3 Исследование влияния рецептурных компонентов на процесс пенообразования теста 76
4.4 Анализ основных процессов получения сбивного бисквитного теста из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 80
4.5 Определение оптимальных параметров замеса бисквитного теста из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 82
4.6 Определение оптимального рецептурного состава сбивного бисквита из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 86
4.7 Изучение влияния дозировки обогатителей на показатели качества теста и готового изделия 89
4.8 Механизм разрыхления структуры теста при интенсивном механическом перемешивании и его обогащении 93
4.9 Разработка структурной схемы производства сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта "Укро" сеяной .100
4.10 Определение ароматобразующих веществ сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 102
4.11 Изменение показателей качества сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта "Укро" в процессе хранения .105
4.12 Определение пищевой, биологической и энергетической ценности, удовлетворение суточной потребности человека в макро - и микронутриентах сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 109
4.13 Расчет экономической эффективности сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной 110
Заключение .111
Список литературы .113
Приложения .131
- Современные способы производства мучных кондитерских изделий
- Исследование свойств сахарного печенья на основе тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной в процессе хранения
- Изучение влияния дозировки обогатителей на показатели качества теста и готового изделия
- Изменение показателей качества сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта "Укро" в процессе хранения
Современные способы производства мучных кондитерских изделий
Ассортимент вырабатываемых кондитерских изделий разнообразен и насчитывает более 350 видов. В зависимости от технологического процесса и используемого сырья согласно ГОСТ Р 530041-2008 все кондитерские изделия подразделяют на группы: мучные кондитерские изделия и сахаристые изделия, которые, в свою очередь, подразделяют на подгруппы. К мучным кондитерским изделиям относятся следующие группы: печенье, галеты, пряники, вафли, крекер, кексы, рулеты, пирожные, торты, а также восточные сладости мучного типа [27, 29,42, 64, 67,131].
Мучные кондитерские изделия высококалорийны и легко усвояемы. Они обладают приятным вкусом и внешне эстетически привлекательны.
Учитывая низкую влажность и высокое содержание легкоусвояемых углеводов, жиров и белков, большинство мучных кондитерских изделий являются высококалорийными концентратами с длительным сроком хранения.
Большинство видов мучных кондитерских изделий производятся на поточно-механизированных линиях. За счет модернизации производства многие кондитерские предприятия оснастили современным технологическим оборудованием, провели переквалификацию сотрудников. Основной особенностью рынка при производстве мучных кондитерских изделий является его конкурентоспособность и рентабельность- разработка и производство высокомаржинальных инновационных продуктов, повышенной пищевой и биологической ценности. [105].
При производстве мучных кондитерских изделий разные предприятия, даже имея свои оригинальные технологии производства продукции, соблюдают стандартную последовательность технологических операций, приведенную на рисунке 1.1[27, 29,42, 64, 67,131].
Сырье, которое поступает в производство, обязательно отвечает требованиям действующих ГОСТов или ТУ.
Сыпучее сырье. Подготовка муки заданного качества, сводится к составлению смеси из различных партий муки с разным содержанием клейковины. Для некоторых рецептур возможно замена ее на крахмал.
Для повышения качества сахарного печенья целесообразна замена сахарного песка, который, не растворяясь полностью, может оставаться на поверхности выпеченных изделий, на сахарную пудру, получаемую измельчением на дробилке для сыпучих продуктов.
Все сыпучее сырье, включая пряности, для отделения механических примесей просеивают на сортировочно-колибровочном оборудовании, снабженном магнитными уловителями.
При подготовке твердых жиров их зачищают и размягчают интенсивным перемешиванием или подогревают до температуры плавления (в зависимости от вида жира). Меланж в банках замороженный после первичной обработки (обмывание в теплой воде) подвергают дефростации в ваннах с водой температурой до 45 С. После оттаивания, меланж перемешивается и процеживается. При этом размер ячеек сит не должен превышать 3 мм.
Молоко цельное перед применением процеживают.
Приготовление эмульсии для сахарного теста
Эмульсия – это дисперсная система, в которой в одной жидкости распределена другая в виде мелких капель. Образовавшиеся в жидкости капли называются дисперсной фазой, а капли заключающиеся в жидкости – дисперсной средой. По степени концентрации дисперсной фазы в системе эмульсии можно разделить на: разбавленные, концентрированные, высококонцентрированные.
К разбавленным эмульсиям относятся системы « жидкость- жидкость», объемная доля дисперсной фазы составляет до 0,1 %. В концентрированных эмульсиях объемная доля дисперсной фазы может достигать 74 %. При этой максимальной концентрации, независимо от их размера, частички дисперсной фазы сохраняют свою сферическую форму [70].
Раствор сахара, соли, патоки, инвертного сиропа, молока, меланжа и других растворимых веществ является дисперсионной средой эмульсий для приготовления сахарного теста, а распределенной в ней дисперсной фазой будет диспергированный жир.
Эмульсии, включая и бисквитные (дисперсия жира в водном растворе), являются неустойчивыми системами, за счет перенасыщения избыточной свободной энергией на границе раздела фаз.
Агрегация эмульсий происходит за счет самопроизвольного образования флоккул (агрегатов капель) с последующим их слиянием, в том числе в результате гравитационного сепарирования, что влечет за собой расслоение эмульсии.
Фактором, повышающим устойчивость эмульсии, является внесение в дисперсную систему поверхностноактивных веществ - эмульгаторов.
Лецитин яичных продуктов и казеин молока, входящие в большинство рецептур печенья, являются естественными эмульгаторами, повышающими устойчивость эмульсии.
Приготовление эмульсии осуществляется в три стадии (рисунок 1.2).
Значимая стадия технологического процесса, которая формирует и определяет качество готовых изделий - процесс замеса теста, когда идут определенные физико-химические изменения [63,68]. Замешивается сахарное тесто в месильной машине непрерывного действия.
Эмульсия дозируется насосом одновременно с поступлением муки в камеру предварительного смешивания.
Образующаяся при смешивании муки и эмульсии тестообразная масса поступает в загрузочный патрубок месильной машины.
Внесение в тесто большого количества сахара и жира при небольшом количестве воды затрудняет осмотическое набухание коллоидов муки, что способствует образованию легко-рвущегося, пластичного теста.
Также время и температура замеса тормозят набухание белков клейковины. Рабочая температура теста должна не превышать 28 С, иначе плотность печенья увеличится, а набухаемость - уменьшится.
Технология производства бисквита
Бисквитный полуфабрикат имеет пышную мелкопористую структуру и мягкий эластичный мякиш. Бисквитный полуфабрикат готовится в несколько стадий: приготовление теста, формование, выпечка, выстаивание [70, 107].
Приготовление теста традиционным способом.
Смеси меланжа с сахарным песком подогревают до 40 С (для ускорения процесса) и сбивают в сбивальной машине 25-45 мин. При этом объем готовой массы увеличивается в 2,5-3 раза, обеспечивая пышную консистенцию. Затем осуществляется внесение эссенции, подготовленной муки и замес теста в течение 15 с. Температура готового теста 25-38 С.
При приготовлении масляного бисквита к взбитой массе меланжа с сахаром добавляют подогретое до 30 С сливочное масло, перемешивают в течение 1 мин, вносят подготовленную муку, эссенцию и замешивают тесто.
При приготовлении бисквита с водой смешивают сахар, ванильную пудру, меланж, воду с аммонием и сбивают в течение 20 мин. Производят замес теста с подготовленной смесью муки и крахмала. [42, 29, 70].
Исследование свойств сахарного печенья на основе тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной в процессе хранения
Срок годности мучных кондитерских изделий – один из важнейших показателей, определяющих их качество [28, 42, 132].
В процессе хранения сырья, полученных полуфабрикатов и готовых изделий происходят физико-химические изменения, такие как поглощение влаги или черствение, изменение вкуса и аромата и т.д. Содержание влаги, жира и других видов сырья в печенье менялось в широком диапазоне, из-за этого интенсивность качественных изменений изделий при хранении различалась. Обычно срок годности сахарного печенья составляет от 15 сут до 3 мес.
Обычно срок годности сахарного печенья составляет от 15 сут до 3 мес.
Исследовали изменение основных показателей качества образцов сахарного печенья из тритикалевой муки сорта «Укро» в процессе хранения. Опытные образцы хранились в течение 21 сут при температуре 18 С и относительной влажности воздуха 75 %. Качество печенья оценивалось по изменению его влажности, щелочности, намокаемости.
Установлено, что при хранении влажность изделий уменьшалась от 8,4 до 6,0 % (рисунок 3.2).
Намокаемость изделий в процессе хранения уменьшалась от 187,2 до 160,2 %, что связано с очерствением крахмала (рисунок 3.4).
Изменения намокаемости и прочности в печенье из муки тритикалевой «Укро» сеяной происходило в меньшей степени, чем в контрольном образце из муки пшеничной 1-го сорта, потому что белковые вещества пшеничной муки 1-го сорта поглощают и связывают воду в 2,0-2,5 раза больше своей массы, при этом основная часть воды связывается осмотически. Тритикалевая мука обладает большой водопоглотительной способностью, благодаря отличительному химическому составу, чем мука пшеничная 1-го сорта.
Важный показатель структурно-механических свойств печенья - изгиб (вид деформации).
Изучили, как меняются структурно-механические свойства сахарного печенья в процессе хранения. Структурно-механические показатели печенья при изгибе определяли на приборе Строганова (таблица 3.6).
При постепенном наращивании усилия изгиба тут же регистрировали прогиб изделия. Установили, что при увеличении усилия изгиба прогиб образца, т. е. линейная деформация в поперечном сечении, меняется прямо пропорционально вплоть до разлома изделия.
В ходе экспериментов на изгиб сахарного печенья из муки тритикале-вой «Укро» сеяной в процессе хранения установили, что графические зависимости а = /(є) имеют линейный вид вплоть до необратимого разрушения образца, характеризующегося предельным напряжением изгиба упр и предельной относительной деформацией єпр.
В области упругих деформаций от начала нагружения образца до его необратимого разрушения зависимость имеет линейный вид. Это говорит о том, что сахарное печенье из сеяной тритикалевой муки сорта «Укро» можно отнести к идеально упругому телу (телу Гука) (рисунок 3.5).
Модель упругости или модуль Юнга, предельное напряжение изгиба опр и предельная относительная деформация єпр не в полной мере отражают текстурные свойства образцов печенья, воспринимаемые органами слуха и осязания. Комплекс ощущений при употреблении печенья можно оценить с помощью показателя «работа изгиба» [63, 68]. Интегральная характеристика деформации образца сахарного печенья из муки тритикале-вой «Укро» сеяной и ЯСЭ при изгибе приведена на рисунке 3.6.
Установили целесообразность применения муки из тритикале сорта «Укро» сеяной и ЯСЭ при изготовлении сахарного печенья повышенной пищевой ценности с улучшенными органолептическими и физико-химическими показателями. Важно, что при изготовлении сахарного печенья, замена муки пшеничной на муку тритикалевую «Укро» сеяную компенсирует неполноценность белков пшеничной муки.
Таким, образом, в результате исследования показателей структурно-механических свойств образцов сахарного печенья в процессе хранения установлено, что через 21 сут хранения прочность печенья повышается, а на-мокаемость - снижается в результате нестабильных условий хранения. Изменения намокаемости и прочности в печенье, приготовленном из муки трити-калевой «Укро» сеяной, происходили в меньшей степени, чем в контрольном образце из муки пшеничной. Как говорилось ранее, белковые вещества муки поглощают и связывают воду в 2,0-2,5 раза больше своей массы, при этом основная часть воды связывается осмотически. Внесение в тесто тритикале-вой муки вызывает набухание и резкое увеличение объема молекул белков. В результате увеличивается доля воды, связанной белковыми веществами. Поэтому при хранении печенья из тритикалевой муки сорта «Укро» изменения намокаемости и прочности печенья малы по сравнению с этими показателями в образцах печенья из муки пшеничной.
Определение антиоксидантной. активности сахарного печенья из тритикалевой муки сорта1 «Укро» сеяной. В последнее десятилетие возрастает интерес к определению антиоксидантной активности пищевых продуктов [138 , 152].
В качестве основы рецептуры сахарного печенья выбрали тритикале-вую муку сорта «Укро» сеяную, ячменно-солодовый экстракт. Содержание антиоксидантов в сахарном печенье после выпечки различно (таблица 3.7)
На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что наибольшую величину показателя антиоксидантной активности имеет образец с ячменно-солодовым экстрактом, что связано с наличием в исследуемом продукте полифенолов, флавоноидов, ароматических оксикислот, витаминов А, С, Е.
Изучение влияния дозировки обогатителей на показатели качества теста и готового изделия
Разработка высокомаржинальных технологий, расширение ассортимента мучных кондитерских изделий высокой пищевой ценности, отвечающие требованиям современного потребителя являются, первостепенной задачей, как производителей, так и ученых. Для покупателя, имеющего сегодня возможность выбора на рынке мучных кондитерских изделий, важны не только вкусоароматические свойства и внешний вид приобретаемого товара, но и «степень полезности» продукта, поэтому разработка технологий сбивных бисквитов повышенной пищевой ценности за счет добавления натуральных обогатителей является актуальной.
Цель исследования - изучить влияние дозировки цельного сухого молока и концентрата из яблочного сока на показатели качества теста и готовых сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта «Укро».
Тесто из муки тритикалевой «Укро» яровой сеяной влажностью 40 % замешивали на экспериментальной установке, описанной в пункте 2.2.
Цельное сухое молоко было внесено в дозировке от 5 до 25 %. Определили показатели качества теста и готового бисквита. Ввиду наличия в сухом молоке белковой фракции оно, выполняет роль эмульгатора и способствует ускорению процесса пенообразования. Данные эксперимента даны в таблице 4.8 и 4.9. Выявлено, что добавление сухого молока в количестве 5-25 % снижает объемную массу теста под действием лактозы молока, которая тормозит процесс пенообразования, но при этом стабилизирует пену. Определено, что сухое молоко, выступает как адсорбент, связывая воду, способствуя повышению вязкости теста.
Экспериментальные образцы бисквита с данным обогатителем, отличались гладкой поверхностью, без подрывов и трещин с равномерной тонкостенной пористостью. Это объясняется увеличением вязкости теста и снижением давления внутри пузырьков. Опыты показали, что применив цельное сухое молоко, улучшили органолептические и физико-химические показатели качества изделий.
В результате проведенных исследований установлена оптимальная дозировка цельного сухого молока 15 % приводящая к улучшению бисквита по всем показателям, на основе чего разработана рецептура на бисквит «Молодушка».
Итак, применив СЦМ в сбивном бисквите из муки тритикалевой «Укро» сеяной, получили функционального назначения отличного вкусового качества, так как лактоза молока, сдерживающая рост гнилостных бактерий, способствует поддержанию здоровой микрофлоры кишечника и стимулирует лучшее всасывание микро и макроэлементов в его стенках [116 117].
На следующем этапе было исследовано влияние концентрированного яблочного сока на свойства сбивного теста и качество бисквита. Вносили его в дозировках 10 и 35 %. Показатели качества сбивного полуфабриката и готового бисквита приведены в таблицах 4.10 и 4.11 [12].
Установлено, что при внесении концентрированного яблочного сока в указанных дозировках от 10 до 30 % наблюдается снижение объемной мас сы теста до 0,50 г/см3 за счет пектина, входящего в состав яблочного сока, который обладает поверхностно-активными свойствами.
Таким образом, внесение пектинсодержащего концентрированного яблочного сока является стабилизирующим фактором в процессе пенообразования, выступая в роли адсорбента увеличивающего вязкость жидкой фазы, за счет связывания влаги.
Превышение дозировки концентрированного яблочного сока до 35 % приводит к ухудшению показателей качества теста (объемная масса теста повышается) и готового бисквита (снижается удельный объем). Сбивной бисквит с добавлением концентрированного яблочного сока имел гладкую поверхность без подрывов и трещин, равномерную и тонкостенную пористость, обусловленные увеличением вязкости теста, снижением скорости истечения жидкости, снижением давления внутри пузырьков. Было отмечено замедление слияния мелких пузырьков в более крупные. Это дает возможность получить сбивной бисквит с мелкопористой структурой. Исследования показали, что применение концентрированного яблочного сока в дозировке 30 % способствует улучшению органолептических и физико химических показателей изделий.
Установлена оптимальная дозировка концентрированного яблочного сока 30 %, разработана рецептура бисквита «Яблочный» из тритикалевой муки сорта «Укро».
Таким образом, сбивной бисквит с использованием концентрированного яблочного сока обладает повышенной кислотностью, позволяющей избежать возникновения разрушительных процессов и плесени. При этом обладая наилучшими органолептическими и физико-химическими показателями качества.
Результаты исследований показали, что обогащение сбивного бисквита из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной цельным сухим молоком и концентрированным яблочным соком в определенных дозировках неизменно улучшают органолептические и физико-химические показатели изделий, обеспечивая их стабильное качество. Применение этих обогатителей обеспечивает расширение ассортимента сбивных бисквитов повышенной пищевой и биологической ценности.
В процессе исследования установлено, что следует рекомендовать оптимальные дозировки обогатителей следующие: сухое молоко – 15 %, концентрированный яблочный сок – 30 %.
Изменение показателей качества сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта "Укро" в процессе хранения
Срок хранения мучных кондитерских изделий определяется, во-первых, органолептическими и физико-химическими показателями, во-вторых, показателями безопасности. Срок хранения мучных кондитерских изделий, зависящий от ряда факторов (вида сырья, его качества, технология и санитарное состояние производства и др.) [12, 49, 62, 102, 103, 111]. Одним из факторов является определение антиоксидантной активности сбивных мучных кондитерских изделий.
Определение антиоксидантной активности сбивных мучных кондитерских изделий.
В настоящее время возрос интерес к определению антиоксидантной активности пищевых продуктов.
Систематического употребления мучных кондитерских изделий с высокой антиоксидантной активностью, за счет присутствия в них витаминов Е и С, антоцианов, флавоноидов, полифенолов, ароматических оксикислот, и др., снижает вредное воздействие "свободных радикалов" на организм [138].
Цель исследования - определение антиоксидантной активность сбивных бисквитах «Молодушка» и «Яблочный» на основе тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной с добавлением концентрата яблочного сока или сухого молока в процессе хранения.
С помощью амперометрического метода на анализаторе антиоксидант-ной активности «ЦветЯуза-01-АА» по методике, представленной в пункте 2.4. определяли содержание антиоксидантов. Полученные результаты представлены на рисунке 4. 12.
Самое большое значение антиоксидантной активности было в бисквите «Яблочный » 14,02 мг/100 г с концентрированным яблочным соком. В процессе хранения антиоксидантная активность снижалось для бисквита «Молодушка» - в 3,2 раза, для бисквита «Яблочный» - в 2,1 раза, в то время как для контрольного образца снизилась в 8,6 раз за тот же промежуток времени.
Высокая антиоксидантная активность бисквита «Яблочный» объясняется присутствием в его рецептуре концентрированного яблочный сока, богатого витамином С являющегося одним из наиболее сильных антиоксидан-тов.
С целью уменьшения риска возникновения онкологических заболеваний, сахарного диабета, сердечно-сосудистых, преждевременного старения организма человека необходимо целесообразно рекомендовать к употреблению бисквит «Яблочный» как продукт функциональной направленности.
Черствение мучных кондитерских изделий объясняется изменением структуры крахмала. Клейстеризованный в процессе выпечки крахмал с течением времени теряет поглощенную им влагу, возвращаясь в исходное состояние свойственное крахмалам муки, а выделенная свободная влага впитывается белками и частично испаряется [30]. Крошковатость черствеющего мякиша вызвано возникновением воздушных прослоек в виду уменьшения в объеме уплотняющихся в процессе хранения зерен крахмала.
В процессе хранения при относительной влажности воздуха 75 %, температуре 18±2 С в течение 6 сут. проводили исследования изменения основных показателей качества образцов бисквитов, приготовленных с добавлением цельного сухого молока (образец 1) и концентрированного яблочного сока (образец 2).
Установили, что массовая доля влаги изделий при хранении от 1 до 6 сут уменьшилась: у образца 3 – с 27,0 до 25,3 % (на 1,7 %), у образца 2 – с 29,0 до 26,7 % (на 2,3 %), а для контрольного образца на 2,5 % (рисунок 4.13)
Исследования по определению микробиологических показателей сбивных бисквитов «Молодушка» и «Яблочный» в процессе хранения проводили по методикам, описанным в пункте 2.5 через 24 ч.
В ходе эксперимента установили общую обсемененность образцов (рисунок 4.14) 1 7
Установили, что наименьшую обсемененностью имеет бисквит из три-тикалевой муки «Яблочный». Потому что в его состав входит концентрированный яблочный сока, а он обладает антибактериальным действием и в какой -то степени тормозит развитие патогенной микрофлоры.
Таким образом, можно сделать вывод, что использование в рецептурах сбивных бисквитов концентрированного яблочного сока и сухого молока способствует повышению качества по всем показателям этих изделий в процессе хранения по сравнению с контрольным образцом.