Введение к работе
Актуальность темы.
Потребление пшеничного хлеба в нашей стране составляет половину от общего объема хлебобулочных изделий. Поэтому совершенствование технологии пшеничного хлеба с точки зрения как повышения качества хлеба, так и его пищевой ценности весьма актуально для хлебопекарной промышленности.
Для разнообразия ассортимента пшеничных хлебобулочных изделий, создания видов хлеба с заданными свойствами и улучшенными показателями качества в хлебопекарном производстве используют дополнительное сырье, одним из видов которого являются жировые продукты.
Введение в рецептуру пшеничного хлеба жировых продуктов влияет на структурно-механические свойства теста и ряд показателей качества, пищевой и потребительской ценности готовых изделий. Масложировая промышленность нашей страны в настоящее время предлагает широкий ассортимент специальных жировых продуктов для хлебопечения, поэтому хлебопекарные предприятия имеют возможность выбора жирового продукта. Основными критериями выбора жирового продукта являются его физико-химические показатели, пищевая и биологическая ценность, безопасность использования, особенно в отношении содержания транс-изомеров жирных кислот.
Жировые продукты, вносимые в тесто, в значительной степени оказывают улучшающее действие на качество пшеничного хлеба при его выпечке. Выпечка хлеба является сложным процессом, протекающим под воздействием теплоты и влаги. Внутри тестовой заготовки и на ее поверхности происходят теплофизические, микробиологические, коллоидные и биохимические процессы, в результате которых в тесте происходят глубокие качественные изменения, и тесто превращается в готовый продукт - хлеб.
Работами, проведенными Л.Я. Ауэрманом, А.В. Лыковым, А.С. Гинзбургом, А.А. Михелевым, А.Т. Лисовенко, В.О. Фогелем, Н.В. Беликовым, И.И. Маклюковым, В.И. Маклюковым, СЕ. Walker, B.J. Dobraszczyk и др. разработаны и сформулированы основные закономерности процессов, происходящих при выпечке хлеба.
Вместе с тем сведения о процессах, происходящих при прогреве выпекаемой тестовой заготовки с различными жировыми продуктами немногочисленны, а некоторые из них противоречивы.
Исследование влияния жировых продуктов разного состава и свойств на процессы, протекающие при выпечке хлеба, позволит целенаправленно улучшить показатели качества готового хлеба путем создания рациональных условий выпечки и применения специальных жировых продуктов. Это является
современным актуальным вопросом и имеет большое практическое значение для хлебопекарной отрасли страны.
Цель и задачи исследования.
Цель исследований - разработка научного обоснования и практических рекомендаций по совершенствованию процесса выпечки пшеничного хлеба с добавлением жировых продуктов.
Для реализации поставленной цели решали следующие задачи исследования:
исследование влияния добавления жировых продуктов на качество хлебобулочных изделий;
исследование влияния добавления жировых продуктов на микробиологические и теплофизические процессы при выпечке пшеничного хлеба;
исследование влияния добавления жировых продуктов на коллоидные процессы при выпечке пшеничного хлеба;
разработка теплофизической модели процесса выпечки формового пшеничного хлеба с добавлением жировых продуктов;
обоснование рационального режима выпечки формового пшеничного хлеба с добавлением жировых продуктов;
промышленная апробация результатов исследований.
Научная новизна.
Выявлены закономерности влияния теплофизических факторов на протекание микробиологических и коллоидных процессов в пшеничном хлебе с добавлением жировых продуктов при выпечке. Установлено, что в большей степени увеличение объема хлеба при выпечке происходит в состоянии теста до начала образования мякиша. Выявлено влияние добавления жировых продуктов на температуру начала образования мякиша пшеничного хлеба.
Определен вклад процессов брожения и термического расширения диоксида углерода в формирование объема выпекаемой пшеничной тестовой заготовки, которые составляют 94-96 % и 4-6 % соответственно.
Впервые установлена кинетика изменения давления газа в порах тестовой заготовки в процессах окончательной расстоики и выпечки. Установлена динамика изменения реологических свойств тестовой заготовки в процессе выпечки пшеничного хлеба с добавлением жировых продуктов.
Разработана теплофизическая модель процесса выпечки пшеничного формового хлеба с добавлением жировых продуктов, позволяющая обосновать выбор температуры среды пекарной камеры, плотности теплового потока и продолжительности этапов выпечки. Показано, что характеристики выпекаемой тестовой заготовки - температура, объем и реологические свойства - позволяют
прогнозировать на стадии выпечки качество пшеничного формового хлеба с добавлением жировых продуктов.
Практическая значимость.
На основании выполненных исследований разработан и экспериментально обоснован рациональный трехстадийный режим выпечки пшеничного формового хлеба с добавлением жировых продуктов в промышленных печах, в основу которого положена взаимосвязь между реологическими, микробиологическими, теплофизическими и физико-химическими свойствами выпекаемой тестовой заготовки и параметрами процесса выпечки.
Определена температура начала образования мякиша пшеничного хлеба при выпечке, равная 65-76±0,5 С в зависимости от вида добавляемого жирового продукта, что позволяет получать готовые изделия с высокими показателями качества.
Определено значение толщины слоя мякиша, при которой хлеб в процессе выпечки прекращает увеличиваться в объеме: для пшеничного хлеба без добавления жировых продуктов это значение составляет 6±1 мм, для пшеничного хлеба с добавлением различных жировых продуктов - 12±3 мм в зависимости от их состава и свойств.
Проведены производственные испытания разработанного рационального трехстадийного режима выпечки пшеничного формового хлеба с добавлением жировых продуктов на ЗАО «Хлебокомбинат «ПЕКО» Москвы, которые показали целесообразность его применения для получения хлеба с минимальной величиной упека и высокими показателями качества.
Положения, выносимые на защиту:
результаты исследований влияния жировых продуктов на теплофизические, микробиологические и коллоидные процессы, протекающие при выпечке пшеничного хлеба;
результаты исследований влияния вида жирового продукта на температуру начала образования мякиша;
теплофизическая модель процесса выпечки пшеничного формового хлеба с добавлением жировых продуктов;
рациональный трехстадийный режим выпечки пшеничного формового хлеба с добавлением жировых продуктов в промышленных печах.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на: пятом международном хлебопекарном форуме в рамках 18-ой международной выставки «Современное хлебопечение - 2012» (Москва, 2012 г.), научно-практической конференции молодых ученых «День науки» (Москва, 2012 г.), Международной конференции молодых ученых «Проблемы пищевой
безопасности» в рамках летней школы программы Fulbright в России (Москва, 2013 г.).
Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 5 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 151 странице основного текста, включает 45 рисунков и 15 таблиц. Список литературы состоит из 146 источников российских и зарубежных авторов.
