автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Научные основы интенсификации производства и повышения качества кыргызских национальных мучных изделий

ШЬИСТ^'ВЙ ■ОЁРАШЙАЙШ УКРАИНЫ ХАРЬКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНШ

На правах рукописи

КИРИЕВА ТАТЬЯНА ВИТАЛЬЕВНА З&^мАГ—

КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ДРОЖЖЕВОГО ТЕСТА НА ОСНОВЕ МАГНИТНОЙ ■ ОБРАБОТКИ ЩКОСТШС СИСТЕМ

Специальность: 05.1В.12 - процессы, машины и агрегаты

пищевых производств 05.18.16 - технология и организация общественного питания

Автореферат .

диссертации на соискание ученой степени , кандидата технических наук

Харьков 1993

Работа выполнена на кафедре процессов, аппаратов и автом£ тизации пищевых производств Харьковского института общественнс го питания.

Научный руководитель: кандидат технических наук, .

доцент ЧЕРЕВКО А.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор ПАХОШВ П.Д.

кандидат технических наук, и.о.профессора ДОРОХИНА м.А.

Ведущая организация: Харьковское производственно-

торговое предприятие "Харьковхлеб"

Защита диссертации состоится * Аг " (¿¿/7 /¿/гЯ. -1993 г. в ¿£ ча на заседании специализированного Совета Д 131.07.01 в Харькове институте общественного питания по адресу: 310051, г.Харьков, ул. Клочковская, 333

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Харьковскс института общественного питания.

Автореферат разослан " ,ЩЛ^и-к-х199г.

Ученый секретарь . *

специализированного Совета, и

кандидат технических наук, ^

доцент ЛА.И.ЧЕРЕВКО

СЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОШ

Актуальность работы. В современных условиях важнейшей экономической задачей является ускорение научно-технического прогресса на основе широкого использования достижений науки в производстве, внедрения интенсивных безотходных и энергосберегащих технологий, повышения качества продуйся я производительности труда. Это в полной мере относятся и х общественному питанию как крупной отрасли народного хозяйства.

Применительно к производству хлебобулочных изделий это означает необходимость увеличены объемов производства хлеба, расширения его ассортимента и повшеяжя яйцевой ценности.

Основные резервы интеазификации я повыпеиия эффективности проиаводотва изделий из дроагаевого теста ааклвчены в тестовеДании, составлявши % всего производственного цикла. Наиболее длительным и ответственным этапом тестоведегош является процесс - брожения. •' ■

В настоящее время разработаны различные метода интенсификации процесса брожение. Одни из них основана на использовании различных биологических факторов, другие — на использовании физического воздействия на рецептурные компоненты.

Применительно к проблеме интенсификация процесса приготовления дрожжевого.теста перспективным методом физического воздействия представляется магнитная обработка дрожжевой суспензии. Несмотря на да достаточную изученность физического кеханизка воздействия магнитного поля на биологические объекты, в том числе пищевые продукт, магнитная обработка оказалась эффективным средством интенсификации в других" областях производства.

В связи с изложенным представляется целесообразным разработка комбинированного способа производства дрожжевого теста, в котором сочетаются преимущества традиционных технологий и новых физических методов воздействия на жидкостные системы, используемые для замеса теста.

При создании комбинированного процесса следует исходить из того, что новая технология должна обеспечивать максимальную эффективность в сочетании с высоким качеством лицевых изделий. Методика разработки таких комбинированных подходов достаточно полно обоснована профессором Беляевым М.И.

В связи с вшеизложеншм нами выбрана тема дассервационной работы, направленная на антемгнфихйцис,процесса приготовления ^

дрожжевого теста на основе комбинированного технологического процесса с применением магнитной обработки жадкостных систем.

Научная концепция, цель и задачи исследований. В основу научной концепция исследований положена гипотеза об определяющей роли изменения характера движения ионов при наложении магнитного поля а достижении технологических эффектов омагничква-иия дрожжевой суспензии в комбинированном процессе-производства дрожжевого теста, поскольку ноны металлов, особенно И| ,

К* ■ др., являются обязательными участниками реакций, входящих в сложный процесс спиртового брожения. .

Составной часты) научной концепции работы является представление о возможности проявления эффекта омагничившшя лишь в ограниченном интервале скоростей движения суспензии в магнитном поле; систематическое влияние магнитного поля на характер движения ионов в потоке вязкой жидкости (дрожжевой суспензии) может проявляться лишь при ламинарном режиме течения.

. На основе изложенной научной концепции сформулированы цель и задачи исследований в диссертационной работе. Целью исследований является интенсификация процесса приготовления дрожжевого теста путем предварительной обработки жидкостных систем, на которых оно замешивается (дрожжевой суспензии). Для достижения поставленной цеди решались взаимосвязанные частные задачи:

- выбрать приемлемые конструктивные ехав устройств для магнитной обработки жидкостных систем и установить рациональные параметры обработки; .

- изучить влияние омагничивания дрожжевой суспензии (с добавкой яблочного порошка для повышения питательных свойств среды) на жизнедеятельность дрожжевых клеток;

- изучить влияние омагничивания на физико-химические и качественные показатели теста и готовых хлебобулочных изделий;

- разработать опытный образец установки для магнитной обработки жадкостных систем при производстве дрожжевого теста и провести его технологические испытания;

- разработать схему комбинированного технологического процесса производства дрожжевого теста с применением магнитной обработки;

- разработать и утвердить нормативно-техническую документацию на дрожжевое тесто, приготовленное комбинированным способом;

- провести расчет экономической эффективности внедрения результатов исследований в практику.

Научная новизна работы заключается в получении новых данных о влиянии глагкитного поля на активность дрожжей, на базе которых разработан комбинированный способ приготовления дрожжевого теста и создана промышленная установка для его реализации.

Практическая ценность работы заключается в достижении технологического эффекта ускорения процесса брожения дрожжевого теста, приготовленного на основе омагниченной дрожжевой суспензии на 28...30 и ка основе омагниченной суспензии яблочного порошка - на 40 %. На базе этих результатов разработана и внедрена в производство механизированная линия комбинированного способа' приготовления дрожжевого теста, экономический эффект от внедрения которой.составил 57 тыс. рублей в год (в ценах января 1992 г.).

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и одобрены на:

- Всесоюзной научной конференции "Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питании", г.Харьков, 1990г.;

'-..ЗУ научно-теоретической конференции "Разработка комбинированных продуктов -питания (медико-биологические аспекты, технология, аппаратурное оформление, оптимизация)", Кемерово, 1991 г.;

- Республиканских дегустационных совещаниях, г.Бишкек, 1989,1990 , 3991 гг.; ','*

- научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Кыргызского технического университета, г.Бишкек, 3989... 199» гг.

Публикаций. Результаты работы нашли отражение в 12 публи-хащях, в том числе получено одао-авторское свидетельство на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Материал изложен на страницах ыазганописного текста, содержит Д/ таблиц, рисунков. Список литературы включает источников.

На защиту выносятся:

- результаты исследований влияния оиагничивания дрожясево?:

суспензии на активность дрожжей, продолжительность процесса брожения и показателя качества теста и готовых хлебобулочных изделий; ■'.

- комбидарованный технологический процесс ускоренного приготовления дрожжевого теста с применением магнитной обработки водных систем (суспензий); .

- устройство для онагничивания дрожжевой суспензии и, ради- . ональные параметры магнитной обработки. :

СОДЕЕШДИЕ.РАБОШ

Во введении кратко изложено состояние вопроса, обоснована актуальность проблемы.

В первой главе цроведен критический анализ существующих процессов и аппаратов для приготовления дрожжевого теста. Рас- . мотреш биологические и физические факторы, позволяющие сокра-'гить цикл теетоприготовления, проанализированы возможности использования магнитной обработки жидкостных систем в технологических процессах. Сделан вывод о том, что несмотря на решение некоторых частных задач, в литературе практически отсутствуют данные о возможности использования магнитной обработки в технологических производствах приготовления дрожжевого теста, не создан опорно-разч^тный материал, необходимый для проектирования и изготовления аппаратов для магнитной активации дрожжевой суспензии. На основе анализа литературных источников выдвинута научная концепция, положенная в основу исследования, составлен общий план теоретических и экспериментальных работ, сформулирована основная цель и частные задачи исследований.

Во второй главе описаны методы экспериментальных исследований влияния омагничивания дрожжевой суспензии на качество дрожжей, дрожжевого теста и готовых изделий. В качестве объектов исследования использовались: дрожжевая суспензия, омагни-ченная в магнитном поле; дрожжи, разведенные на ©магниченной ' суспензии яблочного порошка; субстрат дрожжей; тесто, приготовленное'на омагниченных водных системах; хлеб из. теста, приготовленного на омагниченных водных системах. В качестве контроля использовались те же объекты, но приготовленные без магнитной обработки. Введение яблочного порошка способствовало повышению, бродильной активности дрожжей.

Определение качества дрожжей до и после магнитной обработ-

ки, контроль теста (полуфабрикатов), готовность полуфабрикатов к выпечке и контроль качества готовых изделий осуществлялись на основе общепринятых кзтодик.

Для исследования процесса омагничивания нами был создан экспериментальный стенд, позволяющий проводить зксперименталь-шо ксследсвг-няя по выявлению влияния скорости потока, продолжительности еиагирговакш: и режима движения суспензии на эффективность ое акишацки з процессе кагнитюй обработки. Стенд состоит из электромагнитного устройства роторного или трансформаторного типов, екстэ.'.-ы подачи жидкостной системы и щита управления . Конструкция система подачи позволяет контролировать постойнетзо уровкк клдкости и обеспечивать постоянство тэдаера-тури. ЭлеЕчрошгешяое зготройство роторного типа содержит статор с распределенной обмоткой, подклвчаеной к электросети, и кэподэотшЯ ротор. В сазорэ цезду ротором (со специальной фаской) I! статором плота улояева спираль хлорвинилового трубопровода с побродит?! к стводдош патрубками. Все устройство закрыто ::онухо;л. Нопстр/ацчл установки трансформаторзюго типа состоит из дзуг. поалздезгясяьш соединенных ?раяз$оруатороз, в зазоре сзрдрчнякоз "оч'орнг. плот?» запасовая хлорвиниловый трудопро-' иод с подводязус! и отэодгпзм патрубками. Йядкость, перемещаясь по трубопровод/, сбсабативазтся магнитным полом и затем поступает з быходко.1 патрубок. При этом скорость протекания яидхос-' ти остается постоянной га всей протяжении канала.

В тротьоП стешд прздставлеш результаты исследований влияния окзгикчппапгя дрогжезсй суспензии на показатели'качества дрогзэй. Псозодсш. серия зксиерикентальшх работ по определению влшпшя зелпчззг; ицдокцвп магнитного поля, скорости и ренина точения жидгюсти, шодолкителькозта омагничивания, текпературы шдкости та оейовкыэ показатели качества дрожжей: бродильную и мальтазнуа активность, подьемнув силу полуфабриката. Результаты исслэдоезкий приведегы на рис. I, 2 и в табл. I. Анализ получеге-ых результатов позволяет отметить, что вследствие омаг-нкчивашя дрогжевей суспензии при значениях индукции магнитного поля з интервале 0,1...0,7 Тл показатели качества дрожжей повышается по сравнению с нвомагниченными образцам.

Из рис. I, 2 видно, что существует по крайней мере четыре значения величия индукции магнитного поля (ОД; 0,3; 0,5; 0,7 Тл) с наиболее выражении эффектом воздействия та дрожяевум клетку.

Таблица I

Влияние параметров магнитной обработки дроажавой суспензии (urj Яе 5 f э ± ) ш показатели качества дрожжей. (В=0,3 Тл)

Показатели газооора-.

параметры магнитной обработки

качества дрожжей

скорость, число .продолжи.температу;

движения: Рей- :тельноаь:ра дрожже!

дрожже- : нольд- :магнит- :вой сус- :

вой сус-: са, :ной обра:пензии,/ :

пензии, : ¡te :ботки, V. °С

иг, м/с : : с : :

зующая способ- . ность.ыл ' CÓ2 за 30: мин. бро-: жения

подъем.мальгаз-ная :ная ак-сила, :тивность, шн : мин

0(контроль)

0,09

0,12

0,14

0,14

0,14

0,14

0,14

0,20

78,3 95,8 116,6 116,6

116.5

116.6 116,6 155,0

27 22 34 17 17 17 17 II

32 19 19 19 19 23 27 35 19

3.71 5,43 5,50 9,07 7,86 7,20 5,48

3.72 6,00

94 79

76 69 74

78

79 94.

77

120 НО

105 70 .90 105 108 120 94

V'C 02.

г У/ /

в\ ш

6\á

Á 7

К9

30

60

5 SO i5 20 ?J<c ми*

30

\ <ик V- У 'eos. У

\ у

1« 1 !

h —»1 i -¿ -

ч /

1

MJf

м ОА ИЗ 0,4 oj 0J CJBJJ,

Рис.1. Динамика выделения Cü2 Рис.2. Влияние иццукции кагнитногс при брожении дрожжевого суб- поля (3) на мальтазную активность страта,приготовленного на ocho- (I) и подьемнуп силу (2) дрожжей ве омагниченной дрожжевой суспензии при индукции магнитного поля (3):1-0(контроль);2-0,ГГл 3-0,2 Тл;4-0,3 Тл;5-0,4 Тл;6-0,5 Тл$7-0,6 Тл;tí-0,7 Тл;У-0,ВТл

у

Как видно из результатов, приведенных в табл. I, рациональными параметрам магнитной обработки дрожжевой суспензич является: скорость течения 0,14 м/с, величина индукции магнитного поля 0,3 Тл, продолжительность омагничивания I? с, температура I? иС. При этих значениях параметров омагничивания наблюдается нарастание всех показателей качества дрожжей: газообраэующей способности - в среднем в 2 раза, подъемной силы - в среднем на 21 %, маль-тазной активности - в среднем' на 25 % относительно показателей качества контрольных (неомагниченшх) образцов.

Нами изучено влияние омагничивания на кинетику роста дрожжевых клеток, содержания сахара и спирта в тестовых заготовках.

Во всех омагниченных образцах с величиной индукции В= 0,1... 0,7 Тл наблюдался рост числа живых клеток в первые 180...210 мин от начала брожения. В дальнейшем количество клеток стабилизировалось или уменьшалось. У дрожжей, не подвергнутых омагничивангао, этот оптимум наступал через 240 мин. В оптимальный период киэ-недеятельности количество дрожжевых клеток в омагниченных дрожжах на 13,5 % вше, чем в неомагниченных.

Во всех образцах теста, приготовленного на омагниченной дрожжевой суспензии, процесс сбраживания Сахаров и выделения спирта происходит в 1,5...2 раза быстрее, причем наиболее интенсивно сбраживание Сахаров происходит в образцах, приготовленных на омагниченных суспензиях яблочного порошка. В таком тесте содержание сахара за 240 мин брожения выше контрольного на 75 %.

По результатам исследований установлено, что магнитная обработка оказывает существенное положительное влияние на состояние и жизнедеятельность дрожжевых клеток.

В четвертой главе обсуждаются основные результаты исследований качества теста и готовых изделий, приготовленных с применением магнитной обработки. Установлено, что магнитная обработка водных систем позволяет повысить газообразувщую и газо-удерживающую способность теста в 1,7...2 раза, повысить эластичность и формоудерживающую способность теста на 10 ъ. При использовании яблочного порошка показатели качества теста увеличиваются еще на 30 %. Наибольший практический интерес представляло выяснение вопроса о том, насколько влияет омагничивание водных систем на показатели процесса брожения дрожжевого теста,

замешанного на их основе. Продолжительность этого процесса и момент его окончания определяли по титруемой кислотности тестовых заготовок и путем анализа динамики выделения COg (газообразующей и газоудерживаюцей способности) в процессе брожения (рис.3). Видно, что при ? = 380 мин имеет место наибольшее выделение СО^, после чего объем его выделения сокращается, что означает окончание процесса созревания теста (тесто готово к выпечке). По характеру кривых, -соответствующих различным значениям магнитной индукции В, можно сделать вывод о положительном влиянии магнитных полей на интенсивность выделения C0j>. Для всех образцов теста, реализованных в экспериментах, наиболее интенсивное увеличение его объема наблюдалось при Т = 180 мин, причем увеличение индукции магнитного поля способствует более быстрому подъему теста.

Исследовано влияние магнитной обработки дрожжевой суспензии и суспензии яблочного порошка на показатели качества хлебобулочных изделий из тесга, приготовленного на их основе: влажность, внешний вид, форму хлеба, разрыхленноеть, структуру пористости (табл. 2). Видно, что хлеб, приготовленный на омагдаченных водных системах, имеет более высокие показатели качества на протяжении всего периода хранения по сравнении с показателями качества хлеба традиционного приготовления: формоустойчивость выше на 25 %, объемный выход - на 22 %, показатель пористости - на б %.

Изделия, приготовленные с добавлением яблочного порошка, имеют лучше показатели качества относительно изделий без его использования в Среднем на 2 %. Хлеб, приготовленный из теста на омагниченнкх водных системах, на всем периоде хранения лучше сохраняет, структурно-механические свойства мякиша. Показатель общей деформации сжатия выше в среднем на 12...25 крошковатость ниже на 10...25 %,

Магнитная обработка дрожжевой суспензии практически не сказывается на химическом составе готовых изделий.

В пятой гладе описан новый комбинированный технологический процесс производства дрожжевого теста (рис. 4). Предложенная технология приготовления дрожжевого теста комбинированным способом имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционным способом производства дрожжевого теста; появляется возможность повысить газообразующую и газоудерживазощую способность теста и тем самым сократить продолжительность процесса производства дрожже-еого теста, приготовленного на омагниченной дрожжевой суспензии,

73 \ \ \ / 11

\

\ 1 к } { 1 I

г,-

#(7

/да

Рис. 3. Динамика выделения С0? при брожении теста, приготовлениег на омагниченных водных системах:а)газообрззутая способность;б)га-"оудерживатаая способность (кратность увеличения):1-В=0(контроль;, В=0,1 Тл, 3-В=0,3 Тл, 4-В=0,5 Тл, 5-В=0,7 Тл

зо; 2

Первый вариант

Дрожжи Вода ------

дрожжевая суспензия

Омагничивание (15...20 с) при В =0,1...0,7 Тл

м _Второй вариант

Яблочный порошок Ц...З

от массы муки)

' Суспензия яолочного

пооотка'

Замес теста^----------.--^Ьаведение

Омагничивание (15... 20 с V при В =0,1...0,7 Тл

-| Просеивание

дрожжей I

Ьрожение при темпештуре" окружающего воздуха 33...35 оС (120 шн)

Мука

иоминка (через «и мин от" начала брожения)

Разделка

[ Расстойка (20 минГ [■ Формовка —

[РасстоЯка (10...15 мин)

я-.

¡ыпечка

?ис. 4. Технологическая схема приготовления дрожжевого теста комбинированным способом (А.с.17б2Ь4Ь)

Таблица 2

Влияние омагничивания водных систем на показатели качества .хлебобулочных изделий

Индукция магнитного по-:; ля, Тл

объемный ч выход, сю" на 100 г муки пористость % формоус той-:сжимаемость:крошкова-чивость, ;через 48 ч :тость че-п /г/ :после выпе-:рез 48 ч :чки, :после вы-:ед.прибора :печки, %

АлеО, приготовленный на омагниченной суспензии

:дрож- -: яб лоч:дпож:яблоч:дрож- :яблоч:дрож :яблоч-: :дрож- :яблоч

:жевой:ного :же- :ного :жевой :ного :же- :ного : жевой :ного

: :поро- :еой :поро- :поро-:вой : порош-: :поро-

; :шка :шка • :шка : :ка : :шка

0 341 350 66 67 0,35 0,40 15,0 22,7 26 18

0,1 339 349 66 69 0,39 0,41 17,0 23,0 26 18 .

0,2 34Б 369 68 68 0,30 0,41 17,5 22,8 27 20

0,3 358 370 . 70 71 0,42 0,48 17,4 30,2 17 14

0,4 345 369 67 69 0,40 0,42 18,0 24,3 21 18

0,5 365 372 71 73 0,43 0,5 22,0 30,5 17 14

0,5 357 358 70 70 0,42 0,43 18,0 24,3 21 18

0,7 353 373 71 73 0,45 0,46 24,0 31,2 20' 17

0,8 356 360 68 70 0,44 0,41 16,5 22,8 22 20

в среднем на 60...80 мин, при использовании яблочного порошка -на 140 мин.

На основе результатов исследований разработана промышленная установка для магнитной обработки дрожжевой суспензии производительностью 50 л/ч, которая приведена на рис. 5.

Созданная установка использовалась в механизированной линии приготовления дрожжевого теста. Внедрение этой линии в производство позволило интенсифицировать производственный цикл в среднем на 28...30 %, при использовании яблочного порошка - на 44 при высоком качестве готовых изделий. Экономическая эффективность внедрения в производство комбинированного способа приготовления дрожжевого теста составила 37 тыс. рублей (в ценах на 1.01.92 г.).

Рис. Ь. Промышленная 1,5- реактор. 4- устройство Ю- ротошетр; 12- трубопровод

.вывода

1. Анализ литературных данных по интенсификации различных производственных процессов позволил выдвинуть продполонениз, что магнитная обработка дрожжевой суспензии является перспективным методом физического воздействия как составной части комбинированного технологического процесса ускоренного приготовления дрожжевого теста. На основе проведенного анализа патентной ли^ер^у-?ы выбрани наиболее подходящие конструкции ехгператрв для омотаи-чиваияя водных систем. В результате анализе скормулированн общая цель и конкретнее задачи экспериментальных исследований.

2. Для исследования процесса омагничквания дрожжевой суспензии были созданы и апробированы два устройства для магнитно!; обработки жидкостных систем - роторного и трансформаторного типов. £ти устройства легли в основу создания экспериментального стендв для изучения зависимости эффективности омагкичиванкя от параметров процесса. Установлено, что рациональными параметрами магнитной обработки дрожжевой суспензии является: скорость течения - 0,14 м/с и 0,03 и/с (для устройств роторного и трансформаторного типов соответственно), величина индукции магнитного поля - 0,1...0,7 Тл, продолжительность оыагнкчивания - 15..»20 температура - 19 °С.

3. В результате изучения влияния кагшкгного поля на активность дрожжей установлено, что магнитная обработка, позволяет повисеть показателя качества дрожжей: бродклькус активность -на 7...92 подъемную силу - на 12 %, наяьтазную активность -на 20 % относительно показателей качества ноактивированных дрозжей. Исследование влияния на жизнедеятельность дрожжевых клеток показало, что генеративная активность р результате иог-нитной обработки субстрата дрожжей повыкается в 2 раза, активность микроорганизмов - примерно в 1,5 раза.

4. Изучено влияние омагничивания водных систем на структурно-механические свойства теста. Установлено, что магнитная обработка водных систем позволяет повысить газообразущув и газо-удерживапцув способность муки в 1,7...2 раза, повысить эластичность и формоудерживаюцую способность теста на 10 %.

5. В результате изучения влияния оыагничизанвд на продолжительность процесса брожения установлена возможность интенсифицировать процесс брожения дрожжевого теста на основе оиагни-ченной дрожжевой суспензии на 28...30 %, на основе оиагишзеииой суспензии яблочного порошке - на 40 %.

6. Хлеб, приготовленный, на смагниченныг водных системах, имеет более высокие показатели качества- на протяжении всего периода хранения по сравнение, с хлебом традиционного приготовления: формоустойчивость повышается на 25 способность удерживать влагу - на 10 показатель общей деформации, сжатия - на 12...25 %, а крошковатость сюсвается на 10...25-^.

Омагничивание водных систем не оквзнвает влияния на химический состав тестовых заготовок и готовых'изделий, который остается соответствующим требованиям ГОСТ. -

7. Разработаны варианта технологической схемы комбинированного способа приготовления дрожжевого теста с использованием омагничивания, новизна которых подтверждена авторским свидетель-:твом. Создана промышленная установка для магнитной обработки фожжевой суспензии производительностью 50 л/ч для использования з поточно-механизированной линии для приготовления дрожжевого геста. Проведены технологические испытания предложенного комби-шрованного способа производства дрожжевого теста; высокое ка-гество готовых изделий подтверждено соответствующими документа-т, приведенными в Приложениях.

8. Механизированная линия по производству дрожжевого теста недрена на предприятиях питания г.Бишкек. Разработана и утверя-,ена нормативно-техническая документация на 'Полуфабрикаты из уки (тесто) и готовые хлебобулочные изделия ускоренного способа риготовления". Предложены рекомендации по реконструкции цеха

о выработке полуфабрикатов из муки (тесто) и готовых хлебобу-очных изделий с использованием промышленной установки для омаг-ичивания на фабрике заготовочной "Дружба" и комбинате питания ^арын". Суммарный эффект от' внедрения -результатов исследований эставил 57 тыс. рублей (в ценах на I.QI.92 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих аботах:

1. Черевко А.И., Кириева Т.В. Быстрое тесто// Обществ, питие. - 1991.- 9 I.-C.3?

2. Черевко А.И., Кириева Т.Е. Магнитное поле и жизнедея-шьность дрожжевых клеток// Пиц. пром-сть.- 1Э91.-№ 9.-С.56-57

3. Кириева Т.В., Гатько H.H., Гутник 3.11. Влияние магнитных лей на процесс производства кисло-молочных продуктов// КыргНЖНТИ ip. "Общест. питание": Обзорная информ.- 1990,- сент.- Зс.

4. Кириева T.B. Влияние магнитных полей на активность дрок-жей// Там же,- 1991,- Янв.-Зс.

5. Черевко А.И., Кириева Т.Е. Влияние магнитных полей средней интенсивности на микроорганизмы// Тан же.- I992.-Geht.-3c.

6. Черевко А.И., Кириева Т.В. Изменение физических свойств теста// Там же.- 1992.-Сент.-2с.

7. Черевко А.И., Лириева Т.В.-Устройство для магнитной обработки жидкостей// Там же,- 1692.-. Сент.-Зс.

6. Черевко А.И., Кириева Т.В. Способ активации хлебопекарных дрожжей// Там же.- 1992.- Сент.-Зс.

9. Черевко А.И., Кириева Т.В. Влияние биологических добавок на скорость брожения теста// Тез. докл. 1У науч.-теор.-конф. "Разработка комбинированных продуктов питания.(медико-биологические аспекты, технология, аппаратурное оформление,, оптимизация)".-Кемерове, 1991.- С.52-53 :

1С. Черевко А.й., Кириева Т.В. Разработка комбинированных продуктов питания// Там же.- С.96-У7.

11. Кириева Т.В., Гутник В.Й., Платонов И.Л. Влияние магнитных полей на активность дрожжей и скорость брожения теста// Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую.цёшюсть продуктов питания: Тезисы докл. Всесошн. науч. конференции: .Декабрь 1990/Харьк. ин-т обдеств. питания.-Харьков, 1990.-С.215-216

12. A.c. 1762846, ИКИ3 А 21 Д 8/02 Способ производства теста/ А.И.Черевко, Т.В.Кириева.- № 4862946/13; Заявлено 29.08.90// Открытия. Изобретения.- 1992.-№12

Формат 60x84. Бумага типографскбя S I. Печать,(.офсетная,объем I.n.J Тир. 100. Зак. 145, Ротапринт ХИОЛ, ул. Клочковская, 333

71 11-5/55

-¿¿.¿Л—

1

министерство образования и культуры

кыргызской республики

кыргызскии технический университет

им. И. РАЗЗАКОВА

На правах рукописи удк 664.66:615.32

КИРИЕВА ТАТЬЯНА ВИТАЛЬЕВНА

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА КЫРГЫЗСКИХ НАЦИОНАЛЬНЫХ

МУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук

Специальность 05.18.16. - Технология продуктов питания

Научный консультант: Черевко а.и. академик, доктор технических наук, профессор

Бишкек 2002

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................................................................................7

РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА КЫРГЫЗСКИХ НАЦИОНАЛЬНЫХ МУЧНЫХ

ИЗДЕЛИЙ..............................................................................................................................................................13

1.1. Существующие технологии производства кыргызских национальных мучных изделий..............................................................................................................................................13

1.2. Существующие физические и биологические методы ускорения процесса брожения дрожжевого теста................... ..................................................18

1.3. Классификация и методы применения добавок из различного сырья

при приготовлении дрожжевого теста............................................................................................27

1.3.1. Белковые добавки..................................................................................................................30

1.3.2. Витаминные и углеводсодержащие добавки................................................48

1.3.3. Специальные улучшители биохимического производства............54

1.3.4. Комбинированные добавки и комплексные улучшители ..................58

1.4. Особенности использования добавок из различного сырья при

производстве кыргызских национальных сортов хлеба................................................62

Выводы по разделу..........................................................................................................................................66

РАЗДЕЛ 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ ..............................................................................................................................67

2.1. Объект исследования....................................................................67

2.2. Предмет исследования......................... ....................................................................67

2.3. Методы исследования........................................................................................................................68

2.4. Методики экспериментальных исследований............................... 68

2.4.1. Исследование качества сырья..............................................................................68

2.4.2. Исследование качества полуфабрикатов: клейковины, теста ... 69

2.4.3. Исследование качества хлебобулочных изделий.................. 70

2.4.4. Специфические методы исследования химического состава нетрадиционного сырья и качества национальных мучных изделий ... 70

Выводы по разделу..................................................................... 74

РАЗДЕЛ 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДОБАВОК ИЗ РАЗЛИЧНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНЫХ МУЧНЫХ И ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ................................................. 75

3.1. Исследование влияния белковых добавок на показатели качества дрожжей, теста и готовых изделий................................................. 76

3.1.1. Исследование влияния добавки из гороховой или фасолевой

муки на показатели качества дрожжей, теста и готовых изделий...... 77

3.1.2. Исследование возможности использования экстракта из корня солодки при производстве национальных мучных (хлебобулочных) изделий............................................................................. 83

3.1.3. Исследование влияния добавки из цельносмолотого зерна на показатели качества дрожжей, теста и готовых изделий..................... 85

3.1.4. Исследование влияния добавки из амаранта на показатели качества дрожжей, теста и готовых изделий ................................. 90

3.1.5. Разработка технологии приготовления молочнокислых активированных заквасок и исследование возможности их использования в хлебопечении................................................. 93

3.2. Исследование влияния витаминных и углеводсодержащих добавок

на показатели качества дрожжей, теста и готовых изделий................. 99

3.3. Исследование влияния специальных улучшителей биохимического производства на показатели качества дрожжей, теста и готовых изделий . 109

3.3.1. Исследование влияния комбинированных добавок и комплексных улучшителей на показатели качества дрожжей, теста и готовых изделий....................................................................

Выводы по разделу..................................................................... 119

РАЗДЕЛ 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКСТРАКТА ИЗ КОРНЯ СОЛОДКИ И КОМПЛЕКСНЫХ УЛУЧШИТЕЛЕЙ В ХЛЕБОПЕЧЕНИИ................................................................... 121

4.1. Исследование влияния экстракта из корня солодки на показатели качества дрожжей, теста и готовых изделий...................................... 121

4.2. Исследование влияния молочнокислых активированных заквасок на показатели качества дрожжей, теста и готовых изделий....................... 139

4.3. Улучшители, приготовленные на основе экстракта из корня солодки

и МКБ, исследование возможности их использования в. хлебопечении ... 144 Выводы по разделу..................................................................... 171

РАЗДЕЛ 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА НАЦИОНАЛЬНЫХ МУЧНЫХ И ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С НОВЫМИ ДОБАВКАМИ.......................................................... 173

5.1. Хлебобулочные и мучные изделия с белковыми добавками............. 173

5.2. Хлебобулочные изделия с витаминными и углсводсодержащими добавками................................................................................. 184

5.3. Хлебобулочные изделия со специальными добавками биохимического производства....................................................... 189

5.4. Технологические схемы производства кыргызских национальных 193 мучных изделий.........................................................................

5.4.1. Технология приготовления лепешек................................. 193

5.4.2. Характеристика готовых лепешек, выпеченных в промышленных условиях....................................................... 202

5.4.3. Влияние способа выпечки лепешек на показатели их качества 205

5.4.4. Влияние добавок на показатели качества лепешек в период хранения.......................................................................... 209

5.5. Технология приготовления боорсоков........................................ 212

Выводы по разделу..................................................................... 216

РАЗДЕЛ 6. ПРАКТИЧЕСКАЯ /ЕАЛИЗАЦИЛ I .ЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.................................................................... 217

6.1. Аппаратурное оформление технологической линии для производства национальных мучных и хлебобулочных изделии .............................. 217

6.2. Внедрение разработанных технологий производства национальных

мучных и хлебобулочных изделий с новыми добавками..................... 221

Выводы по разделу..................................................................... 222

ВЫВОДЫ................................................................................ 223

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ............................. 226

ПРИЛОЖЕНИЯ....................................................................... 256

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Протоколы апробации........................................ 257

ПРИЛОЖЕНИЕ А 1. Протокол заселания республиканской

дегустационной комиссии........................................................... 257

ПРИЛОЖЕНИЕ А 2. Акт объединенного дегустационного совещания

Кыргызского технического университета на кафедре ТППП.................. 260

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Нормативные документы на разработанную

продукцию............................................................................... 264

ПРИЛОЖЕНИЕ В 1. Государственный стандарт Кыргызской

Республики."Лепешки"- общие технические условия.......................... 264

ПРИЛОЖЕНИЕ В 2. Технологическая инструкция по производству

лепешек с добавками................................................................... 280

ПРИЛОЖЕНИЕ В 3. Технологическая инструкция по производству

боорсоков "Даамдуу".................................................................. 289

ПРИЛОЖЕНИЕ В 4. Технологическая инструкция по производству

булочек с добавками из местного сырья.......................................... 295

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Акты внедрения нового способа приготовления национальных мучных изделий на предприятиях массового питания...... 302

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Иллюстрац...; ................................................... 330

ПРИЛОЖЕНИЕ Д 1. Состояние дрожжевых в тесте

в процессе его созревания............................................................ 330

ПРИЛОЖЕНИЕ Д 2. Изменение общей обсеменепности образцов

в процессе хранения готовых изделий............................................. 332

ПРИЛОЖЕНИЕ Д 3. Состояние и развитие картофельной палочки

в готовых изделиях..................................................................... 334

ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Патенты.......................................................... 336

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Расчет экономической эффективности от внедрения предложенного способа приготовления дрожжевого теста с добавками на

предприятиях общественного питания............................................. 361

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Схемы, иллюстрации. Новая классификация добавок из местного нетрадиционного сырья, применяемых при производстве

дрожжевого теста....................................................................... 362

ПРИЛОЖЕНИЕ И. Расчет добавок и ингредиентов во вновь

разработанных рецептурах хлебобулочных изделий методом

линейного программирования........................................................ 364

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Национальные мучные и хлебобулочные изделия являются важнейшей составной частью рациона питания населения Кыргызстана. В настоящее время спрос населения на указанные изделия высокого качества и| ;

5; 1'' 1' !

биологической ценности удовлетворяется не в полной мере ввиду сложности и длительности приготовления кыргызских национальных мучных изделий (лепешек, боорсоков и др.). Кроме того, в условиях жесткой конкуренции при рыночной экономике необходимо стремиться к удешевлению производства продуктов питания, в частности, за счет использования более доступных видов пищевого сырья. Природные условия Кыргызстана, богатство его растительного мира открывают широкие возможности для использования в производстве продуктов питания многих видов дикорастущего сырья - фруктов, ягод, овощей, обладающих химическим составом, богатым биологически активными ? | веществами. Использование этого сырья в широких масштабах при приготовлении кыргызских национальных мучных изделий является весьма актуальной научно-прикладной проблемой. Для ее решения необходимо проведение комплексных исследований влияния добавок на основе местного и нетрадиционного дикорастущего пищевого сырья, произрастающего в Кыргызстане, на показатели процесса тестоприготовления и качество готовых мучных изделий. Реализация программы этих* исследований явилась основным содержанием настоящей диссертационной работы.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа! выполнялась в рамках целевых комплексных научн.о-технических программ Научно-исследовательского химико-технологического института (НИХТИ) при Кыргызском техническом университете имени И. Раззакова: "Пища и здоровый образ жизни" (1995...2000 гг.), "Исследование нетрадиционных методов интенсификации технологического процесса приготовления дрожжевого теста (1996...2000 гг.), "Использование нетрадиционного сырья в приготовлении мучных изделий" (1997... 1999 гг.).

Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы заключалась в создании научных основ прогрессивных технологий производства кыргызских национальных мучных изделий, обеспечивающих значительное ускорение процесса брожения дрожжевого теста и обогащение химического состава готовых изделий за счет применения дрожжей, активированных специально разработанными добавками при оптимизированных режимах их введения.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие взаимосвязанные задачи исследований: 111

- на основе анализа технологии приготовления национальных мучных изделий выбрать перспективные способы ускорения процесса брожения и обогащения химического состава готовых изделий;

- провести сравнительные исследования эффективности введенных добавок для активации дрожжей на показатели качества дрожжевого теста и готовых национальных мучных (хлебобулочных) изделий;

- разработать технологические схемы производства различных добавок -белковых, витаминных и углеводсодержащих, специальных, комбинированных, а также комплексных улучшителей; а

- разработать технологические схемы приготовления дрожжевого теста с указанными добавками и хлебобулочных изделий на его основе;

- разработать технологические схемы приготовления кыргызских национальных сортов хлеба, отвечающих вкусам и традициям населения Кыргызстана;

- реализовать новые технологии производства и провести комплексную оценку качества кыргызских национальных мучных изделий;

- разработать соответствующую нормативную документацию (НД) на

¡;, ■ |

новые изделия и практические рекомендации для предприятий- 1 : изготовителей;

- осуществить комплекс мероприятий по практическому внедрению результатов работы;

- оценить экономический и социальный эффекты широкомасштабного практического внедрения разработанных технологий в хлебопекарное производство Кыргызстана. !

Объект исследования: процесс приготовления кыргызских национальных мучных (хлебобулочных) изделий из дрожжевого теста с введением в дрожжевую суспензию научно обоснованных видов добавок из местного нетрадиционного сырья.

Предмет исследования: дрожжевое тесто с различным содержанием белковых, витаминных и углеводсодержащих, специальных, комбинированных добавок, а также комплексных улучшителей.

Методы исследования: традиционные и оригинальные методики исследования технологических, физико-химических, структурно-механических I свойств дрожжевого теста, технологических свойств дрожжей с добавками, показателей микробного обсеменения дрожжевого теста и готовых мучных изделий, химического свойства указанных изделий, органолептических свойств и прочих показателей качества кыргызских национальных мучных изделий, отвечающих вкусам и традициям населения Кыргызстана, а также статистические методы математической обработки результатов экспериментальных исследований с использованием современного программного обеспечения для работы на ЭВМ.

Научная новизна полученных результатов. В основу проведенных теоретических и экспериментальных исследовании положена научная концепция, заключающаяся в том, что целенаправленным введением в дрожжевую суспензию добавок: белковых (бобовых, зернобобовых, зернокрупейных и др), витаминных и углеводсодержащих, специальных добавок, биохимического производства, комбинированных добавок и комплексных улучшителей, выбор которых научно обоснован, можно достичь ускорения процесса производства национальных ■ мучных (хлебобулочных) изделий при одновременном повышении их качества и обогащении биологически ценными веществами, а также обеспечить их соответствие национальным вкусам и традициям населения Кыргызстана. I н

Научная новизна работы заключается в следующем:

- обоснован выбор рациональных добавок из местного нетрадиционного сырья для активации дрожжей и обогащения состава кыргызских национальных мучных (хлебобулочных) изделий;

- получены и систематизированы данные о влиянии добавок и технологических факторов на свойства дрожжевого теста и показатели качества мучных (хлебобулочных) изделий на его основе;

- выбраны и экспериментально подтверждены рациональные режимы (температура, время активации, концентрация добавок) технологического процесса приготовления дрожжевого теста с использованием добавок;

- установлено улучшающее влияние активации на ферментативную активность и генеративную функцию хлебопекарных прессованных дрожжей;

- определен механизм активации дрожжей, который состоит в ускорении трансмембранного переноса в клетки основных питательных веществ;

- получены закономерности изменения титрованной и активной! кислотности, окислительно-восстановительного потенциала, разрыхленности и накопления редуцирующих веществ в тесте на активированных дрожжах в динамике брожения;

- на основании кинетики газообразования в безопарном тесте на активированных дрожжах установлена возможность сокращения продолжительности его брожения, что положено в основу ускоренных технологий производства национальных мучных (хлебобулочных) изделий.

¡! Ы

На научные разработки получены предварительные патенты Кыргызской!! !':| республики на изобретения № 330 "Способ приготовления теста для булочных изделий", № 390, "Способ приготовления дрожжевого теста"; № 391 "Способ приготовления теста" и положительные решения предварительной патентной экспертизы.

Практическое значение полученных результатов. Разработань прогрессивные технологические схемы производства новых хлебобулочных ъ

мучных изделий повышенного качества, отвечающих национальным традиция^ ¡1

| И

вкусам населения Кыргызстана. Указанные изделия успешно прошли апробации на производстве и получили положительные отзывы специалистов. Разработана i утверждена следующая нормативная документация: Государственный стан дар-Кыргызской республики KMC 128-99 на производство новых видов лепешек; 'П и ТИ на лепешки, булочки и кулинарные изделия с различными добавками, ] частности:

- лепешки "Атын-нан", "Береке", "Жузум" и др. (ТУ и ТИ 21667889 -02-9' Кыргызской республики);

- булочки "Алтын-куль", "Тенеке" (ТУ и ТИ 21667889-03-97 Кыргыз^ко* рес