Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор научно-технической литературы 10
1.1 Обоснование выбора объекта исследований. Современный ассортимент овсяного печенья. Анализ рецептурного состава и пищевой ценности. Выбор оптимальной рецептуры 10
1.2 Анализ сырья, используемого в технологии приготовления овсяного печенья 15
1.3 Обзор существующих технологий производства овсяного печенья 23
1.4 Выбор технологически адекватного сырья, обеспечивающего повышение эффективности технологического потока производства мучных кондитерских изделий 26
1.5 Заключение по обзору литературы. Постановка цели и задач исследования 37
ГЛАВА 2. Теоретические аспекты процесса структуро-образования теста для мучньгх кондитерских изделий 39
ГЛАВА 3. Объекты и методы исследований 59
3.1 Объекты исследований 59
3.2 Методы исследований
3.2.1 Методы исследований сырья 60
3.2.2 Методы исследований полуфабрикатов 63
3.2.3 Методы исследований готовых изделий 64
ГЛАВА 4. Экспериментальная часть 69
4.1 Диагностика технологического потока производства овсяного печенья по существующей технологии 69
4.2 Развитие технологического потока производства овсяного печенья 75
4.2.1 Подготовка рецептурных компонентов 76
4.2.2 Разработка способов регулирования и стабилизации показателей качества сырья и полуфабрикатов 81
4.2.3 Разработка рациональной технологии производства овсяного печенья 88
4.2.4 Диагностика технологического потока производства овсяного печенья по рациональной технологии 90
4.3 Разработка рациональной технологии производства овсяного печенья с использованием ЭОМ 97
4.3.1 Исследование функционально-технологических характеристик пшеничной и овсяной муки 98
4.3.2 Экспериментальное обоснование выбораэкструдированной муки ...
4.3.3 Влияние ЭОМ на реологические свойства теста и качество готовых изделий 107
4.3.4 Разработка технологической схемы производства овсяного печенья с ЭОМ 111
4.4 Диагностика технологического потока производства овсяного печенья по рациональной технологии с использованием ЭОМ 113
4.5 Оценка показателей качества печенья по разработанным технологиям 119
4.6 Промышленная апробация технологии 126
4.7 Расчет экономического эффекта от внедрения рациональной технологии производства овсяного печенья с использованием ЭОМ 127
Выводы 128
Список используемой литературы
- Анализ сырья, используемого в технологии приготовления овсяного печенья
- Методы исследований полуфабрикатов
- Развитие технологического потока производства овсяного печенья
- Экспериментальное обоснование выбораэкструдированной муки
Введение к работе
Актуальность темы.
В структуре ассортимента объем мучных кондитерских изделий (МКИ) составляет более 52 % от общей выработки. Анализ номенклатуры мучных кондитерских изделий позволяет выделить в отдельную группу технологии овсяного печенья, пряников, заварных пирожных, имеющие отличительную особенность - приготовление теста в несколько стадий, одна из которых включает процесс гидротермической обработки (ГТО) рецептурной смеси. Именно это предопределяет механизм структурообразования теста и в дальнейшем обусловливает различия в технологических параметрах производства и изменение вкусовых достоинств готовых изделий.
Пряники, коврижки и овсяное печенье - исконно русские изделия, несущие в себе старинные традиции умельцев. Исследования технологии производства овсяного печенья не носят системного характера, при этом качество продукта не стабильно, поэтому необходимо разработать технологию, обеспечивающую повышение его конкурентоспособности.
Производство мучных кондитерских изделий базируется на переработке значительного количества отечественных и импортных ингредиентов. В связи с расширением рынка российского сырья и появлением продуктов нового поколения, полученных с применением высокоэффективных способов его переработки, возникают новые возможности развития и внедрения ресурсосберегающих технологий, что является актуальным направлением настоящих научных исследований.
Одним из таких видов сырья является экструдированная мука, получаемая интенсивным барогидротермическим воздействием на зерновые и крупяные культуры, приводящим к различным по глубине изменениям составных частей пшеницы, ржи, овса, ячменя, проса и др.
Целесообразность использования экструдированной муки обусловлена возможностью повышения стабильности качества печенья и увеличения срока годности изделий, а также существенного сокращения длительности производственного цикла, вследствие совмещения ряда технологических операций.
Работа выполнялась в рамках реализации «Программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010гг.» Россельхозакадемии.
Цель и задачи исследования.
Цель диссертационного исследования - совершенствование технологии овсяного печенья, развитие технологического потока его производства, обеспечивающее получение готовых изделий стабильного качества.
Для реализации цели предусматривалось решение следующих задач.
1. Разработка рациональной технологии овсяного печенья, включающая:
диагностику технологического потока производства овсяного печенья по существующей схеме и выявление подсистем, требующих корректировки;
обоснование введения новых технологических параметров, обеспечивающих повышение стабильности отдельных подсистем технологического потока производства овсяного печенья;
диагностику технологического потока производства овсяного печенья по рациональной технологии;
2. Разработка рациональной технологии овсяного печенья с использованием ЭОМ,
включающая:
- исследование функционально-технологических характеристик пшеничной и
овсяной муки;
обоснование возможности использования экструдированной овсяной муки (ЭОМ) в технологии овсяного печенья;
изучение влияния ЭОМ на основные структурно-механические характеристики теста и качество готовых изделий.
- оценку стабильности работы подсистемы образования теста технологического
потока производства овсяного печенья с ЭОМ;
-
Оценка показателей качества печенья по разработанным технологиям;
-
Разработка технической документации на овсяное печенье;
5. Апробация разработанной технологии овсяного печенья в производственных
условиях.
Научная новизна работы.
Определена целостность технологического потока производства овсяного печенья по существующей технологии, что позволило наметить направления его развития.
Определены оптимальные температурные режимы стадии ГТО рецептурной смеси в зависимости от диапазона температур клейстеризации крахмала овсяной муки.
Обоснованы оптимальные технологические режимы производства овсяного печенья по рациональной технологии в зависимости от влияния введения дополнительных стадий подготовки ингредиентов, а также изменения температуры ГТО рецептурной смеси и продолжительности ее охлаждения;
Установлен механизм влияния ЭОМ на реологические свойства теста.
Выявлено влияние формы связи влаги в процессе структурообразования теста с использованием ЭОМ на структурно-механические показатели готового изделия.
Практическая значимость работы.
Разработана техническая документация на овсяное печенье по рациональной технологии: ТИ 9131-108-00334675-09, РЦ 9131-222-00334675-09 «Овсяное новое» и по рациональной технологии с ЭОМ: ТИ 9131-109-00334675-09, РЦ 9131-223-00334675-09 «Вкусняшка».
На разработанную технологию получены патенты на изобретение: патент № 2370960 «Способ приготовления мучного кондитерского изделия типа овсяного печенья», патент № 2417597 «Способ производства овсяного печенья».
Рациональная технология овсяного печенья ускоряет процесс замеса теста на 27,3%, а технология с использованием ЭОМ - на 50% (за счет исключения стадии ГТО рецептурной смеси). Годовой экономический эффект от внедрения данной технологии составит 2,28 млн. рублей, она позволяет расширить ассортимент и снизить себестоимость продукта на 1,5%.
Результаты проведенных исследований апробированы и внедрены в условиях промышленного производства ГУП «Уфимский хлебокомбинат № 2», г. Уфа.
Апробация работы.
Основные результаты исследований по теме диссертации представлены на 6,7 международных конференциях «Торты и пирожные 2008, 2010» (Москва, МПА, 2008 г., 2010 г.); на Всероссийской конференции «Научно-практические аспекты экологизации продуктов питания» (Углич, ГНУ ВНИИМС, 2008 г.); на международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты» (Москва, МГУПП, 7-Ю октября, 2008 г.); на 2, 3 конференциях молодых ученых и специалистов институтов Отделения «Хранение и переработка сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии (Москва, ВНИИМП, 2008 - 2009 гг.); на 7,8 международных конференциях «Кондитерские изделия XXI века» (Москва, МПА, 2009 г., 2011 г.); на втором международном хлебопекарном форуме (Москва, 22 - 24 июня 2009 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Современные биотехнологии переработки сельскохозяйственного сырья и вторичных ресурсов» (Углич, 8-11 сентября 2009 г.); на международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века» (г. Краснодар, Кубанский государственный технологический университет, 17-19 сентября 2009 г.); на VII международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты» конференции молодых ученых «Инновационные технологии продуктов здорового питания» (Москва, 7-8 октября 2009 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Принципы пищевой комбинаторики - основа моделирования поликомпонентных пищевых продуктов» (Углич, 8-9 сентября 2010 г.); на программах повышения квалификации технологов (Москва, МПА, 2009-2011 гг.).
Публикации.
По результатам диссертационной работы опубликовано 19 печатных работ, в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК Российской Федерации, получено 3 патента РФ на изобретения и 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.
Структура и объём работы.
Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка используемой литературы (172 наименования) и приложения. Основной текст диссертации изложен на
145 страницах, включая 34 таблицы и 47 рисунков. Структурная схема исследований представлена на рисунке 1.
Анализ научной литературы и патентной информации. Формирование цели и задач
исследования
Теоретические аспекты процесса структурообразования теста для мучных кондитерских
изделий
Диагностика технологического потока производства овсяного печенья по существующей
технологии
Развитие технологического потока производства овсяного печенья. Разработка рациональной технологии
Обоснование оптимизации и прогрессивного развития основных операций и технологического потока в целом при получении печенья
Диагностика технологического потока производства овсяного печенья по рациональной
технологии
Разработка рациональной технологии овсяного печенья с использованием ЭОМ
Исследование функционально-технологических
характеристик пшеничной и овсяной муки,
обоснование возможности использования ЭОМ в
технологии овсяного печенья
Изучение влияния ЭОМ на основные структурно-механические характеристики теста и качество готовых изделий
Диагностика технологического потока производства овсяного печенья по рациональной
технологии с ЭОМ
Оценка показателей качества печенья по разработанным технологиям
Разработка технической документации на овсяное печенье 1
Проведение производственных
испытании
Рисунок 1 - Структурная схема исследований
Анализ сырья, используемого в технологии приготовления овсяного печенья
К основному сырью в производстве овсяного печенья относятся пшеничная и овсяная мука, сахар, жир и вода. Мука пшеничная — продукт тонкого измельчения, относящийся к двухфазным дисперсным системам I типа (Т-Г - твердая дисперсная фаза - газовая дисперсионная среда). Характеризуется сильно развитой межфазной поверхностью и высокой концентрацией дисперсной фазы в газовой среде, такие системы склонны к быстрой агрегируемости и слеживаемости. При слеживании одновременно протекают два процесса: более плотная упаковка частиц,- что приводит к увеличению числа контактов, и рост прочности индивидуальных контактов [139].
Мука, являясь основным компонентом рецептуры выпеченных полуфабрикатов и мучных кондитерских изделий, оказывает наиболее существенное влияние на свойства теста, и, следовательно, качество изделий.
Муку пшеничную получают измельчением зерна пшеницы с предварительной очисткой и отделением оболочек.
Зерно состоит из оболочки, зародыша и эндосперма с алейроновым слоем. Эндосперм составляет примерно 83% всего зерна. Под оболочкой расположен слой квадратных клеток, напоминающих ячейки сот, при этом клетки содержат в основном белок алейрон, а крахмал отсутствует. Клетки алейронового слоя в процессе помола не разрушаются. Присутствие этих клеток в муке придает ей темный цвет.
Крупные тонкостенные клетки эндосперма содержат в основном крахмальные зерна, промежутки которых заполнены белком клейковины. Внутренний слой эндосперма богаче крахмалом и беднее белком, чем периферийные части. Разница в содержании крахмала и клейковины наблюдается не только в отдельных слоях эндосперма, но и в отдельных зернах.
При предъявлении требований к качеству пшеничной муки исходят из того, какое влияние оказывает мука на технологический процесс производства и качество вырабатываемых изделий. Известно, что на.качество изделий влияют сортность и цвет муки, количество и качество клейковины, а также крупнота помола.
Крупнота частичек муки имеет большое значение при производстве мучных кондитерских изделий. От нее в значительной степени зависит скорость образования теста. Чем крупнее помол муки, тем медленнее происходит набухание белков клейковины и образование теста.
С 1 января 2005 г. введен в действие национальный стандарт ГОСТ Р 52189 -2003. «Мука пшеничная. Общие технические условия». ГОСТ 52189 - 2003 включает в себя муку пшеничную хлебопекарную и общего назначения: М 45-23; М 55-23; МК 55-23; М 75-23; МК 75-23; М 100-25; М 125-20; М 145-23 [25].
Овсяная мука — самый мелкофракционный продукт из цельного зерна овса. В легко усвояемой форме она содержит все питательные вещества — клетчатку, витамины и микроэлементы, которые имеются в зерне овса.
Технология обработки зерна овса позволяет разделить его на отрубяные и крахмалосодержащие фракции. Путем размола алейронового слоя, плодовой и семенной оболочек получают муку из отрубей. От обычной овсяной муки она отличается повышенным содержанием волокна, в частности Р-глюкана, а также витамина В и минеральных веществ. При добавлении в тесто муки из овсяных отрубей изделие приобретает приятный вкус.
Мукой высшего сорта считают овсяную муку, получаемую при размоле эндосперма после снятия плодовой и семенной оболочек. Она имеет менее выраженный вкус и по цвету белее муки из цельного зерна. Такая мука тонкого помола может повысить питательную ценность многих продуктов, если ею заменить часть традиционных ингредиентов, таких, как пшеничная или рисовая мука.
Для производства овсяного печенья используется овсяная мука влажностью не более 15 % [24,49,50,134,135].
Сахар-песок. Одним из основных видов сырья для производства кондитерских изделий является сахар-песок, вырабатываемый отечественными заводами из сахарной свеклы или тростникового сахара-сырца, импортируемого в Россию из-за рубежа.
Требования отечественных ГОСТ 21-94 и 22-94 по основным показателям качества сахара-песка близки к большинству зарубежных стандартов. Однако, допустимые нормы некоторых из них более; жесткие или содержат дополнительные требования, не учтенные государственными стандартами на сахар-песок и сахар-рафинад в России. Сахарные растворы способны к пенообразованию при нагревании- что объясняется присутствием в , сахаре-песке поверхностно-активных веществ, особенно сапонина.
Мутность сахарного раствора обусловлена наличием в сахарегпеске нерастворимых частиц как органических (крахмал, декстрин, белки, воск), так и неорганических (окись.кремния, кальциевые соли кремневой и фосфорной кислоты ит.Д.). , .
В мировой практике приняты международные стандарты на сахар, согласованными в рамках ЕС, в том числе, Директива ЕС 73/43 7/ЕЕС (декабрь 1975 г., определяющая сорта сахара; которая в настоящее время признана всеми странами Евросоюза);
В; связи с тем, что сахар обладает дегидратирующими свойствами, размеры составляющих его частиц: — , основной фактор, который влияет на изменение структурно-механических свойств, получаемых кондитерских масс (тесто, сахарные сиропы, помада), и его роль с. повышением дисперсности возрастает. В связи с этим необходимо применение мелкодиспесной сахарной пудры [30;48,162].
Сахарная пудра. Сахарную пудру получают путем измельчения сахара -песка на различном измельчающем оборудовании; в основном на дисмембраторах, молотковых,мельницах и дезинтеграторах.-.. В процессе классификации обеспечивается разделение сахарной пудры по фракциям и возврат крупных частиц на вторичный помол. Непосредственно после помола сахарная пудра имеет следующие показатели дисперсности: количество частиц с размером до 30 мкм - 73-87 %; до 80 мкм — 5-10 %; свыше 120 мкм -3-5%. [48].
В производстве мучных кондитерских изделий применяют различные растительные масла, сливочное масло, маргарин. Жиры, уменьшая набухание коллоидов муки, повышают пластичность теста, а готовым изделиям придают рассыпчатость. Физико-химические и химические свойства жиров в значительной мере определяются соотношением входящих в их состав жирных кислот.
Потребление повышенного количества твердых животных жиров на фоне сокращенного потребления или отсутствия в рационе растительных масел и морской рыбы, а также полное исключение жиров из рациона приводят к хроническому дисбалансу и недостатку ПНЖК в рационе питания.
При низком или полном отсутствии ПНЖК в рационе замедляется рост, снижается масса тела, нарушаются функции центральной нервной системы, печени, почек, эндокринных желез и кожи [34,38,136].
Растительные масла являются основным источником полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), фосфолипидов, жирорастворимых витаминов (особенно витамина Е).
Методы исследований полуфабрикатов
Основной признак проявления резистентных свойств крахмала — соотношение амилоза : амилопектин. Поэтому наибольший интерес проявляется к высокоамилозным крахмалам - с массовой долей амилозы не менее 30 %. С точки зрения проявления энзимрезистентных свойств наиболее перспективно использование крахмалов, имеющих В-тип полиморфной кристаллической структуры и высокую температуру желатинизации. [147].
В образовании теста участвуют липиды пшеничной муки, содержание которых около 2%. Из этого количества в связанном состоянии находится 20 — 30 % липидов, которые представляют собой соединения с белками (липопротеиды) и углеводами (гликопротеиды).
В процессе замеса теста доля связанных липидов резко возрастает (с 30% в муке, до 60% и более в тесте). При этом, в первую очередь, клейковинными белками связываются фосфолипиды. Это существенно влияет на физические свойства теста [44].
В отличие от классических биотехнологий на примере хлебопекарного теста, которое образуется под воздействием вносимых дрожжей, кондитерское тесто, в основном, получается за счет собственных ферментов.
С целью воздействия на связи и возможность изменения структуры белка используют дополнительно вводимые ферменты для белков - протеолитического действия, а для крахмала — амилолитического действия (в связи с повышенной температурой его набухания) [118].
Пшеничная мука содержит комплекс ферментов, которые в большей или меньшей степени проявляют активность при замесе теста и, следовательно, влияют на его физические свойства. В результате гидролитического действия указанных ферментов происходит частичная дезагрегация белковых веществ, расщепление крахмала. Вследствие этого увеличивается количество веществ, переходящих в жидкую фазу теста, что ухудшает его физические свойства.
Значительно большую роль при замесе теста играют окислительные ферменты - оксидазы. Среди этой группы ферментов особо необходимо отметить тирозиназу, липазу и липоксигеназу. Активная тирозиназа имеется в любой пшеничной муке, она окисляет аминокислоту тирозин с образованием темноокрашенных соединений меланинов.
Липазы - гидролазы эфиров глицерина - содержатся в органах и тканях животных, в растениях, а также в микроорганизмах: бактериях и грибах. Липазы осуществляют расщепление жиров, гидролизуя их на глицерин и жирные кислоты. Реакция может протекать таким образом, что отщепляется одна, две или все три молекулы жирной кислоты. Ферменты липаза и липоксигеназа катализируют окисление кислородом непредельных жирных кислот, в результате чего образуются перекиси и гидроперекиси. Последние окисляют каратиноиды муки, она становится более светлой. Перекиси и гидроперекиси могут также действовать на протеолитические ферменты, подавляя их активность [144].
При производстве печенья в небольших количествах используется соевая мука. В свежесмолотой необработанной соевой муке всегда содержится в активной форме фермент липоксигеназа. Поэтому соевая мука как улучшитель окислительного действия рекомендуется при замесе затяжного теста. Добавляя соевую муку, можно регулировать физические свойства теста и повышать биологическую ценность готовых изделий.
Существует два основных типа гидролиза крахмала: разжижение, т.е. образование сравнительно крупных высокомолекулярных осколков - декстринов, и сахарификация, т.е. образование преимущественно низкомолекулярных углеводов, обычно дисахарида мальтозы, состоящего из двух частиц глюкозы. Соответственно этому различают амилазы двух типов действия - разжижающие и сахарифицирующие. Каждая из этих амилаз образует не только, например, декстрины или мальтозу; вместе с декстринами всегда образуется определенное количество мальтозы, а с мальтозой сахарифицирующая амилаза дает также некоторое количество декстринов. Таким образом, можно говорить о преобладающем типе действия каждой из этих двух амилаз (рисунок 10). Практически же различие между ними выражено очень резко.
Существуют три важнейших типа амилаз: а-амилаза, которая разрывает цепи крахмала посередине, образуя большое количество свободных концов для действия Р-амилазы; далее — Р-амилаза, последовательно отщепляющая молекулы мальтозы, начиная от неальдегидного (не редуцирующего) конца цепи крахмала; наконец у-амилаза, иначе глюкоамилаза или амилоглюкозидаза, которая содержится главным образом в микроорганизмах и отщепляет молекулы глюкозы от не альдегидного конца цепей полисахаридов [144].
При замесе необходимо получать тесто с определенными физическими свойствами, позволяющими обрабатывать его механизмами поточной линии. Содержание сахара и жира в рецептуре печенья оказывает значительное влияние на набухание белков, следовательно, изменяя содержание этих компонентов в сочетании с другими факторами, такими как влажность, температура теста и продолжительность замеса, можно получать тесто с заданными упруго-пластично-вязкими свойствами [43,44].
Влияние сахара. В водном растворе молекулы Сахаров покрываются гидратными оболочками, что увеличивает их межмолекулярный объем, снижает скорость диффузии при осмотическом набухании белков муки. Особенно высокогидратированными являются молекулы сахарозы. При температуре 20 С они связывают и удерживают от 8 до 12 молекул воды. Следовательно, чем больше сахара в рецептуре теста, тем меньше в его жидкой фазе свободной воды, участвующей в первую очередь в гидратации и набухании коллоидов муки.
Для замеса сахарного теста используется мало воды и много сахара. По имеющимся литературным данным применение для получения эмульсий таких устройств как гидродинамический преобразователь, вихревой диспергатор не обеспечивают полного растворения кристаллов сахара. Это указывает, что в жидкой фазе сахарного теста свободная влага отсутствует [159,163].
В затяжном тесте, влажность которого почти в 1,5 раза выше сахарного, а содержание сахара значительно меньше (почти в 2 раза), большая часть влаги в жидкой фазе находится в свободном состоянии. Эти особенности в состоянии воды предопределяют процесс набухания белков муки, сорбционные процессы увлажнения крахмала, активность ферментативных процессов.
Развитие технологического потока производства овсяного печенья
По полученным данным можно сделать вывод, что использование воды с температурой 95-98 С в технологии приготовления овсяного печенья повышает органолептические и физико-химические показатели качества готовых изделий. Плотность печенья снижается на 7,6 %, намокаемость увеличивается на 11,2 %. Дальнейшее увеличение температуры воды приводит к незначительному снижению физико-химических показателей качества печенья. Таким образом, требуется внести изменения в действующую технологию производства овсяного печенья.
Определение продолжительности растворения соли. В результате проведения диагностики существующего технологического потока производства овсяного печенья установлено, что соль не полностью растворяется в воде. Это может быть связано с недостаточным временем растворения соли, так как в существующей технологической инструкции данный аспект не учтен.
С целью определения оптимальной продолжительности растворения соли проведены исследования (рисунок 19). Время растворения соли, мин.
Исследования проводили при температуре 20 С, в результате определена оптимальная продолжительность растворения соли в воде — 8 минут. Определение оптимальной продолжительности охлаждения смеси до стадии добавления пшеничной муки.
Установлено рядом исследований, что температура теста из пшеничной муки должна находиться в диапазоне 28-30 С, т.к. в данных условиях обеспечивается максимальное набухание белков муки и образование клейковины.
В связи с этим проведена серия опытов по установлению оптимальной продолжительности охлаждения заваренной смеси для введения в нее пшеничной муки, которые показали, что оптимальная продолжительность охлаждения заваренной смеси должна быть не менее 15 минут (рисунок 20). u 7П
Определение продолжительности приготовления теста. После введения пшеничной муки установлена оптимальная продолжительность перемешивания заваренной смеси с пшеничной мукой, которые показали, что оптимальная продолжительность замеса теста с пшеничной мукой - 10 минут, в результате чего достигается равномерность распределения влаги в тесте порядка 90 % (рисунок 21).
На основании проведенных исследований разработана технологическая схема производства овсяного печенья по рациональной технологии, основные положения которой защищены патентом № 2370960 «Способ приготовления мучного кондитерского изделия типа овсяное печенье» (рисунок 22).
В соответствии с представленной технологической схемой предварительно измельчают сахарный песок в сахарную пудру до размера частиц 22-28 мкм, до 82-87 % ее общего количества. Жировой компонент подвергают пластикации в течение 10-12 мин. при температуре 22 - 25 С с получением его плотности 720-750 кг/м3. В качестве жирового компонента используют сливочное масло и/или маргарин, и/или растительный жир. Смешивают в течение 4-7 минут подготовленный жировой компонент и часть сахарной пудры, взятой в количестве 82-86 мас.% от ее рецептурного количества с получением жиро-сахарной смеси. Вводят в смесь корицу и/или ванилин, и/или ароматизатор фруктовый, и/или повидло, и/или предварительно промытый, высушенный и измельченный до размера частиц 2-5 мм изюм. После чего осуществляют ГТО рецептурной смеси путем обработки ее в течение 8-11 минут водой с температурой 98 С, взятой в количестве, обеспечивающем влажность смеси 15-24%, путем подачи жидкой фазы непосредственно на муку. Охлаждают рецептурную смесь в процессе перемешивания в течение 10-15 минут до температуры 28-30С. Смешивают полученную массу с пшеничной мукой, подаваемой в виде завесы, раствором соли, оставшимся количеством сахарной пудры, содой питьевой, возвратными отходами, полученными из измельченной крошки печенья и взятыми в количестве не более 5% от массы муки, и водой температурой 18-23С. Воду берут в количестве, обеспечивающем влажность готового теста 15-20 Затем проводят перемешивание массы в течение 10-15 минут до достижения температуры теста 26-29С. Формуют тестовые заготовки. Выпекают подготовленные заготовки в течение 8-13 минут. Охлаждают полученное печенье. Измельчение крошки проводят вначале путем пропуска ликвидных отходов от производства печенья через матрицу экструдера, а затем через 3-валковую или 5-валковую мельницы до достижения размера частиц порядка 50-80 мкм. При приготовлении соленого раствора соль смешивают с горячей водой в соотношении 1:1, в течение 8 минут. Выпечку проводят с поддержанием вначале процесса выпечки температуры 160-180С, затем с повышением температуры на 50-70С и постепенным снижением температуры на 15-20С. Затем производят расфасовку и упаковку изделий.
В связи с разработкой новых технологических параметров и с целью оценки уровня организованности системы проведена диагностика рационального технологического потока производства овсяного печенья, операторная модель которого включает в себя подсистему образования готовых изделий - А, подсистему образования теста — В, подсистему подготовки сахара-песка — С1, подсистему подготовки жирового компонента - С2, подсистему подготовки изюма - СЗ и подсистему подготовки соли пищевой — С4 (рисунок 23, 24). Технологическая система этого производства имеет сложную структуру с 6 подсистемами (таблица 22).
Экспериментальное обоснование выбораэкструдированной муки
Проведенные микробиологические исследования овсяного печенья на соответствие Единым санитарно-эпидемиологическим требованиям таможенного Союза и СанПиН 2.3.2.1078-01 в процессе хранения показали, что количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов во всех исследованных образцах соответствовало установленным нормам. Значения микробиологических показателей образцов продукции с добавлением различных дозировок ЭОМ различались незначительно (таблица 34).
Технология производства печенья Мезофильные аэробные и факультивно-анаэробные микроорганизмы, КОЕ/г Дрожжи, КОЕ/г Плесени, КОЕ/г существующая 2,2- 102 10 10 рациональная 1,6 10і 10 10 рациональная с ЭОМ 1,8- 102 10 10 нормируемый показатель не более 5x103 не более 50 неболее50 В исследуемых образцах не обнаружены плесени и дрожжи, патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы (в 25 г продукта). S.aureus и бактерии группы кишечных палочек (в 1,0; 0,1 и 0,01 г продукта). :
Несогласованность действующей сегодня законодательной базы порождает. ряд проблем — в некоторых рецептурах МКИ допустимый уровень содержания токсичных элементов в сырье превышает аналогичные нормы, установленные, для МКИ (например: норма содержания мышьяка в сахаре-песке — не более 1,0 мг/кг, а в МКИ - не более 0,3 мг/кг). В число таких изделий входит печенье «Овсяное»; Использование сырья с содержанием химических показателей безопасности близким к предельно допустимому значению в нем: может привести к выпуску МКИ с превышением ИДК по этим показателям. Во избежание этого на предприятиях необходимо вводить собственные нормы предельно-допустимого содержания потенциально опасных веществ и системы их расчета. В институте разработана система расчета содержания химических контаминантов в конечном продукте и создана «Программа. «HimBez», расчеты в которой проводятся по заданному алгоритму в автоматическом режиме. С. помощью программы «HimBez» рассчитывали содержание токсичных элементов, микотоксинов; пестицидов и радионуклидов в печенье по существующей и рациональной технологиям, при использовании сырья с высокими значениями показателей безопасности. Полученные данные свидетельствуют, что в рациональной: технологии овсяного печенья допускается использование сырья, применение которого при производстве печенья по существующей технологии не возможно (рисунок 45, 46, 47).
Потери. Влажность Наименование Кол-во на 1кг прод. Партия Токсичные элементы Микотоксины Пестициды Радионуклиды Влажность Ртуть Мышьяк Свинец Кадмий Афлаток-син В1 Дезоксини-валенол Ге ксахл ор-цикло-гексан ДЦТ и его метаболиты Цезий-137 Стронций-90 Мука пшеничная 344,93 12410.2011 0,03 0.2 0.5 0.1 0.005 0,7 0.1 0.02 60 30 14,5
Ртуть Мышьяк Свинец Кадмий Афлаток-син В1 Дезоксини-валенол Ге ксахл ор-цикло-гексан ДДТ и егометаболиты Цезий-137 Стронций-90 Мука пшеничная 341,28 12410.2011 0,03 0.2 0.5 0.1 0.005 0.7 0,1 0,02 60 30 14,5 Мука овсяная 135,61 124 102011 0,03 0,2 0,5 0,1 0,005 0,7 0.5 0,02 60 30 14,5 Мука овсяная экструдированная 9.89 12410.2011 0.03 0,2 0.5 0,1 0.005 0,7 0,5 0.02 60 30 11,2
Для практической реализации предложены технологических решений разработана следующая техническая документация на овсяное печенье: на овсяное печенье по рациональной технологии: ТИ 9131-108-00334675-09, РЦ 9131-222-00334675-09 «Овсяное новое», по рациональной технологии с ЭОМ: ТИ 9131-109-00334675-09, РЦ 9131-223-00334675-09 «Вкусняшка».
В условиях ГУЛ «Уфимский хлебокомбинат № 2» (г. Уфа) проведена промышленная апробация, которая подтвердила преимущества рациональной технологии овсяного печенья по сравнению с существующей. Акт производственных испытаний представлен в приложении.
Рациональная технология овсяного печенья обеспечила сокращение продолжительности процесса приготовления теста на 27,3 %, а рациональная технология овсяного печенья с ЭОМ — в 2 раза.
Целесообразность использования экструдированной муки обусловлена возможностью увеличения срока годности изделий и существенного сокращения длительности производственного цикла, вследствие совмещения ряда технологических операций, что способствует снижению расхода сырья, энерго- и трудозатрат на единицу готового продукта.
Проведенные производственные испытания показали, что рациональная технология овсяного печенья, может быть рекомендована кондитерским и хлебопекарным предприятиям для получения стабильного высокого качества этого продукта.
Предложенная технология дает несколько экономических эффектов -потенциальное сокращение энергозатрат (в результате исключения стадии заварки с последующим процессом охлаждения массы до 30С, сокращение времени замеса теста), более эффективное использование производственных площадей (вместо двух тестомесильных машин используется одна машина), сокращение трудозатрат, увеличение выхода продукции.
