Введение к работе
Актуальность проблемы. Важнейшим условием развития сельского хозяйства и перерабатывающей отрасли в регионах России является создание прочной сырьевой базы и технологий переработки. В ассортименте хлебобулочных и мучных кондитерских изделий с частичной заменой пшеничной муки на различные растительные добавки, содержащие витамины, минеральные вещества и ферменты, традиционное место в питании населения Сибири отводится хлебу, галетам и сахарному печенью.
В рамках Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013–2020 годы планируется увеличить производство сельхозпродукции, сырья и продовольствия, а также снизить зависимость внутреннего продовольственного рынка от импортных поставок.
В условиях Сибирского федерального округа перспективным является расширение и эффективное использование местной сырьевой базы дикорастущего сырья для производства мучной группы изделий, отвечающих современным требованиям качества и безопасности. Среди разнообразия дикорастущего сырья Сибири одним из ценных и доступных является Pteridium aquilinum (папоротник орляк), который используют в питании населения в солёном виде. Однако вопрос переработки папоротника орляка в порошок и пасту для производства хлебобулочных и мучных кондитерских изделий не изучен.
Степень разработанности темы. Современное направление исследований по совершенствованию технологий хлебобулочных и мучных кондитерских изделий связано с оптимальной комбинацией свойств основного и дополнительного сырья и их влиянием на качество полуфабрикатов и готовых изделий. В трудах Л.Я. Ауэрмана, А.И. Драгилева, В.И. Дробота, Л.С. Кузнецовой, И.В. Матвеевой, Ю.М. Плаксина, Л.И. Пучковой и др. исследованы хлебопекарные улучшители, пищевые добавки, в том числе добавки из нетрадиционного дикорастущего растительного сырья. В трудах Н.И. Шорина, А.И. Шретера, О.В. Храпко и др. изучены заготовка, биохимические особенности растений Pteridium aquilinum и их использование в пищевой и перерабатывающей промышленности как солёного полуфабриката. Переработка папоротника в другие полуфабрикаты, такие как папоротниковый порошок и папоротниковая паста, в настоящее время не производится.
Следовательно, вопрос использования дикорастущего растительного сырья Pteridium aquilinum в хлебобулочных и мучных кондитерских производствах в виде полуфабрикатов на сегодняшний день не изучен, является перспективным и поэтому определил цель исследований.
Цель исследований. Совершенствование технологии хлебобулочных и мучных кондитерских изделий (хлеба, галет, сахарного печенья) с использованием Pteridium aquilinum для повышения пищевой ценности и снижения энергетических затрат в производстве новых продуктов.
Задачи исследования 1. Дать анализ современного состояния вопроса использования растительного сырья Pteridium aquilinum в пищевых производствах.
-
Выбрать существующие и разработать необходимые методики исследования технологии хлебобулочных и мучных кондитерских изделий с использованием Pteridium aquilinum.
-
Разработать технологию получения полуфабрикатов и рецептуры хлеба, галет и сахарного печенья повышенной пищевой ценности с использованием Pteridium aquilinum.
-
Разработать модель процессов туннельной выпечки и выявить эффективные параметры производства мучной группы изделий с полуфабрикатами из Pteridium aquilinum.
-
Определить экономическую эффективность производства новых хлебобулочных и мучных кондитерских изделий с использованием в их рецептуре полуфабрикатов из Pteridium aquilinum.
Объект исследования. Технология получения хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, обогащённых биологически активными веществами дикорастущего Pteridium aquilinum.
Предмет исследования. Закономерности, технологические параметры определяющих изменения свойств сырья, качества полуфабрикатов, хлебобулочных и мучных кондитерских изделий с использованием Pteridium aquilinum.
Научная новизна. Разработана теоретическая модель совершенствования технологии хлебобулочных и мучных кондитерских изделий с использованием Pteridium aquilinum, объясняющая посредством научной гипотезы сопряжения временных показателей технологических циклов механизм снижения удельных энергетических затрат производства хлеба, галет и сахарного печенья. Предложена технология переработки дикорастущего сырья Pteridium aquilinum для использования в качестве полуфабрикатов в хлебобулочном и мучном кондитерском производствах. Разработаны рецептуры, технологии, аппаратно-машинные схемы для производства хлеба «Папоротниковый», галет «Радость» и сахарного печенья «Кураж» с добавлением полуфабриката из Pteridium aquilinum. Разработана модель процессов выпечки изделий в туннельной печи и компьютерная программа для подбора технологических параметров производства хлебобулочных и мучных кондитерских изделий.
Практическая значимость. Разработаны рецептуры, технологические инструкции и технические условия на хлеб пшеничный из муки второго сорта, галеты и печенье с использованием порошка и пасты из побегов папоротника орляка. Теоретические и практические результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при подготовке бакалавров и магистров на кафедре технологии хлебобулочных, кондитерских и макаронных производств ФГБОУ ВО «Красноярский ГАУ».
Достоверность и обоснованность полученных результатов. Основные положения, выводы, теоретические и практические разработки, рекомендации, полученные в работе, научно обоснованы, подтверждены экспериментальными данными и апробированы в лабораторных условиях. Достоверность результатов работы подтверждается достаточным количеством экспериментального материала, адекватным объёмом выполненных исследований, использованием современных методик и оборудования для получения и обработки экспериментальных данных, применением метода математического моделирования.
Личный вклад автора. Автором самостоятельно поставлены цели и задачи, выбраны объекты и методы исследований, разработана программа теоретических и экспериментальных исследований, предложена научная гипотеза, лично выполнены, обработаны и проанализированы основные результаты.
Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на международных и всероссийских научных конференциях: Международная научно-практическая конференция «Наука и образование: опыт, проблемы, перспективы развития», Красноярск, 23-24 апреля 2014 г.; VII Международная научно-практическая конференция молодых ученых «Инновационные тенденции развития российской науки», Красноярск, 24-26 марта 2014 г. В производственных условиях ООО «Минусинские разносолы» получены полуфабрикаты (порошка и пасты) из папоротника орляка для использования в мучной группе изделий. Производственные проработки получения сахарного печенья и галет с добавлением полуфабрикатов из папоротника проведены на ЗАО «Минусинская кондитерская фабрика».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 4 в рецензируемых научных изданиях по перечню ВАК.
Положения, выносимые на защиту
-
Теоретическая модель энергоэффективной технологии хлебобулочных и мучных кондитерских изделий с использованием полуфабрикатов из Pteridium aquilinum.
-
Рецептуры хлеба, галет и сахарного печенья повышенной пищевой ценности с использованием полуфабрикатов из дикорастущего сырья Pteridium aquilinum.
-
Эффективные технологические параметры повышения потенциала энергосбережения производства хлеба, галет, сахарного печенья с использованием Pteridium aquilinum.
-
Экономическая эффективность производства новых пищевых продуктов (хлеба «Папоротниковый», галет «Радость», сахарного печенья «Кураж»).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, заключения и списка литературы; включает 39 рисунков, 84 таблицы. Основной текст изложен на 200 листах машинописного текста. Приложение – на 33 листах. Список литературы включает 171 источник, в том числе 5 на иностранных языках.