автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка интенсивного способа замораживания полуфабрикатов из слоеного дрожжевого теста

Введение.

Глава 1. Обзор современного состояния теории и техники производств хлебобулочных изделий из замороженных полуфабрикатов.

1.1 Анализ существующих технологий производства хлебобулочных изделий из замороженных полуфабрикатов.

1.2 Способы и устройства для замораживания тестовых полуфабрикатов.

1.2.1 Замораживание в хладагентах.

1.2.2 Замораживание между металлическими плитами.

1.2.3 Замораживание воздухом.

1.3 Анализ существующих математических решений задачи о замораживании.

1.3.1 Задача Стефана в классической и обобщенной постановке.

Ее простейшие решения.:.

1.3.2 Продолжительность замораживания.

1.4 Цели и задачи исследований.

Глава 2. Исследование процесса замораживания тестовых полуфабрикатов.

2.1 Экспериментальная установка и методика проведения экспериментов.

2.2 Продолжительность замораживания и распределение температуры по толщине тестовой заготовки при одностадийном ведении процесса.

2.3 Изменение газообразования, бродильной активности и газоудерживающей способности слоеного дрожжевого теста в процессе расстойки после одностадийного замораживания

2.4 Исследование двухстадийного замораживания.

2.4.1 Продолжительность замораживания и распределение температуры по толщине тестовой заготовки при двухстадийном ведении процесса.

2.4.2 Изменение газообразования, бродильной активности и газоудерживающей способности слоеного дрожжевого теста в процессе расстойки после двухстадийного замораживания.

Глава 3. Моделирование процесса замораживания тестовых полуфабрикатов.

3.1 Численное решение задачи о замораживании тестовой заготовки.

3.1.1 Постановка задачи.

3.1.2 Конечно-разностный аналог дифференциального уравнения и граничных условий.

3.1.3 Время замораживания тестовой заготовки.

3.2 Приближенный расчет времени замораживания тестовой заготовки прямоугольной формы.

3.2.1 Постановки задачи.

3.2.2 Решение задачи.

Глава 4. Практическое применение результатов исследования.

4.1 Разработка способа замораживания тестовых полуфабрикатов и устройства для его осуществления.

4.2 Рекомендации к разработке технологической инструкции на производство полуфабрикатов быстрозамороженных из слоеного дрожжевого теста.

Особенностью современного развития хлебопекарного производства в России является внедрение интенсивных технологий и в первую очередь на предприятиях малой мощности, так как эти технологии более гибкие, чем традиционные. Новым способом производства хлебобулочной продукции является приготовление хлебобулочных изделий из замороженных полуфабрикатов. В последние годы технология приготовления хлебобулочных изделий из замороженных тестовых полуфабрикатов получает все большее распространение, поскольку позволяет оперативно реагировать на потребности рынка в обеспечении населения свежими изделиями в широком ассортименте, сократить затраты на транспортировку готовой продукции, централизованно контролировать качество и безопасность хлебобулочных изделий на стадии приготовления замороженных полуфабрикатов, значительно расширить сеть пекарен в местах реализации за счет создания мини-пекарен с неполным набором оборудования.

Исследованиям в области замораживания теста и приготовления из него хлебобулочной продукции посвящены работы Kline L., Lorenz К., Mazur P., Merritt P., Sugihara, Vangelov A., Wolt M., Андреевой A.H., Военной A.B., Матвеевой И.В., Науменко Л.П., Тешителя О.В., Усцелемовой O.A. и других.

Анализ работ указанных выше авторов позволяет сделать вывод о том, что замораживание теста является одним из наиболее эффективных способов решения важнейшей задачи сохранения биологической ценности, питательных и вкусовых качеств продукта.

Выполнения всех этих требований требует создания и применения новых интенсивных методов замораживания. Эти методы применимы не только к исходному сырью, но и к полуфабрикатам, кулинарным изделиям и готовым консервным блюдам. Как показывает опыт развитых стран производство и реализация быстрозамороженной продукции с различной степенью готовности эффективны не только с экономической, но и с социальной точки зрения, так как в значительной степени сокращают затраты в быту и в сфере общественного питания.

Успешному решению этих задач препятствует отсутствие серийно выпускаемых отечественных морозильных аппаратов. Приобретение подобной техники у зарубежных стран связано со значительными валютными затратами.

В настоящее время в нашей стране ведется строительство новых холодильных машин в пищевой промышленности, сельском хозяйстве и торговле. Искусственный холод широко внедряется в железнодорожном, автомобильном и водном транспорте. Повсеместное применение искусственный холод находит в торговле, общественном питании и быту.

Особое внимание уделяется интенсификации процессов холодильной обработки пищевых продуктов нестойких при хранении, разработке новых, более совершенных способов охлаждения, замораживания и размораживания продуктов, а также способов и условий хранения и транспортировки, обеспечивающих максимальное сохранение исходного качества продукта.

Обработка холодом пищевых продуктов и последующее их хранение при соответствующих низких температурах является лучшим методом предупреждения порчи продуктов, обеспечивающим наиболее полное сохранение их первоначальных свойств. Сохранение качества пищевых продуктов достигается в результате подавления или замедления жизнедеятельности микроорганизмов, а также снижения скорости химических и биохимических процессов, происходящих в продукте под действием собственных ферментов, кислорода воздуха, тепла и света.

Теплофизические процессы занимают в холодильной технологии одно из ведущих мест, поэтому определение и анализ факторов, влияющих на длительность процесса замораживания, позволит разработать интенсивные способы замораживания и аппаратуру для их осуществления.

ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. В результате проведенных исследований по влиянию способов замораживания на биотехнологические свойства слоеного дрожжевого теста установлены рациональные режимы замораживания: температура предохлаждения Ц = -20.-25°С, температура замораживания 13 = -30.-35°С, скорость циркуляции воздуха в камере со = 4м/с.

2. Установлена и исследована взаимосвязь между основными биотехнологическими характеристиками (ГОС, БА, ГУС) слоеного дрожжевого теста и способами организации процесса замораживания.

3. На основании теоретических и экспериментальных исследований кинетики процесса замораживания тестовых полуфабрикатов при различных способах организации процесса, установлено, что при двухстадийном замораживании время процесса сокращается на 10 - 20% по сравнению с одностадийным замораживанием.

4. Разработана математическая модель замораживания слоеного дрожжевого теста, позволяющая: адекватно описать процесс теплообмена в условиях воздушного замораживания; рассчитать температурное поле по сечению тестового полуфабриката и продолжительность процесса замораживания, определить количество вымороженной влаги, а также методика приближенного расчета времени замораживания тестовой заготовки прямоугольной формы.

5. Разработано устройство для осуществления способа двухстадийного замораживания тестовых полуфабрикатов из слоеного дрожжевого теста.

6. Разработаны ТУ и ТИ на производство полуфабрикатов замороженных из слоеного дрожжевого теста.

7. Расчет экономической эффективности показал, что производство быстрозамороженных полуфабрикатов из слоеного дрожжевого теста позволяет получить прибыль в размере 3557,49.6004,53 руб с 1 тонны готовой товарной продукции в зависимости от рецептуры, рентабельность производства составляет 12,5 8. 25%.

1. Александрова H.A. и др. Применение криогенного замораживания в пищевой промышленности и за рубежом. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1970. - 64с.

2. Александрова H.A., Шерман М.Б., Ласкина Л.А. Использование криогенных хладагентов для замораживания и транспортировки пищевых продуктов за рубежом // ЦНИИТЭИМясомолпром, 1980. 35 с.

3. Алмаши Э. и др. Быстрое замораживание пищевых продуктов: пер. с венгр. O.A. Воронова /Под ред. А.Ф. Наместникова М.: Легкая промышленность, 1981.-408с.

4. Алямовский И.Г. Теплофизические характеристики пищевых продуктов при замораживании. / Холодильная техника, 1968, №5, с.35 36.

5. Ауэрман JI.Я. Технология хлебопекарного производства. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. -415 с.

6. Богатырев А.И., Куцакова В.Е. Консервирование холодом. Новосибирск, 1992.- 162 с.

7. Ю.Богданов С.Н., Бучко H.A., Гуйго Э.И. Теоретические основы хладотехники. Тепломассобмен. М.: Агропромиздат. 1986. 320 с.

8. Боннардель П., Мэтр У. Технология частичной выпечки французского хлеба // Материалы фирмы «S.I.Lesaffre», 1998. 8 с.

9. Быстрое замораживание тестовых полуфабрикатов // Материалы фирмы «S.I.Lesaffre», 1998.-7 с.

10. И.Вагнелов А. Технология хлеба и хлебобулочных изделий из охлажденного и замороженного теста. // Основные направления научно-технического прогресса в мукомольной, хлебопекарной и макаронной промышленности: Тез. докл.- М., 1989.-с. 19.

11. И.Вагнелов А., Колева К. Влияние начальной температуры замеса на интенсивность брожения охлажденного и замороженного теста. // Хранительнопром. Наука, 1986.-№6. с.40-45.

12. Вейник А.И. Приближенный расчет теплопроводности. М. - Л.: Госэнергоиздат, 1959. - 184 с.

13. Военная A.B. Совершенствование технологии приготовления хлеба на основе замороженных полуфабрикатов: Автореф. дис. канд. техн. наук. -М., 1998.-36с

14. Выпечка хлебных изделий из замороженного теста. // Всес. Научн. Конф. «Пути повышения качества зерна и зернопродуктов, улучшение ассортимента крупы, муки, хлеба», 17-19 окт., 1989. Сб. докл. Т.2./ Всес. НПО «Зернбопродукт». -М.: 1991. - с. 65 - 71

15. Гиндлин И.М., Данилин В.И. Тенденции производства быстрозамороженных продуктов.// Холодильная техника. 1991.№9. с.31 -34

16. Гинзбург А.Г., Черных В.Я., Пучкова Л.И. Контроль процесса брожениятеста по выделению углекислого газа. // Хлебопекарная и кондитерская промышленность. 1982. - №1. - с.23 - 24.

17. Гинзбург A.C., Громов М.А., Красовская Г.И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: Справочник. М.: Агропромиздат, 1990.-287с.

18. Головкин H.A., Шаган О.С., Алямовский И.Г. Зависимость продолжительности охлаждения мяса от скорости движения воздуха. / Мясная индустрия СССР, 1955, №1, с. 15 19.

19. Головкин H.A., Чернышев В.М. О некоторых закономерностях процесса кристаллизации льда в растительной ткани. / Холодильная техника, 1967, №2, с. 29-35.

20. Горшунова Г.Б. Современное состояние способов охлаждения и замораживания растительного сырья. Обзор. М.: 1977. - 40 с.

21. Горячева А.Ф., Кузьминский Р.В. Сохранение свежести хлеба. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 240с.

22. Грубы Я. Производство замороженных продуктов: пер. с чешек./ Под ред. Бугаенко И.Ф. М.: Агропромиздат, 1990. - 336 с.

23. Годунов М.А., Рябенький B.C. Разностные схемы. М.: Наука. 1973. 400с.

24. Илюхин В.В. Зарубежное оборудование для быстрого замораживания пищевых продуктов: Обзор. М.:ЦНИИТЭИлегпищемаш, 1970. - 44с.д

25. Кретов И.Т. Исследование процесса замораживания полуфабрикатов из слоеного теста/ Кретов И.Т., Барбашин A.M.// Материалы XL отчетной научной конференции за 2001г. В2ч./ Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж. 2001. 4.1.-С.220-223.

26. Кретов И.Т. О производстве хлебобулочных изделий из замороженных тестовых полуфабрикатов/ Кретов И.Т., Барбашин A.M., Пойманов В.В.//

27. Хлебопечение России. 2001. - №2. С. 17-20.

28. Кретов И.Т. Приближенный расчет времени замораживания тестовых заготовок прямоугольной формы/ Кретов И.Т., Жучков A.B., Барбашин A.M.// Изв. вузов. Пищевая технология. 2002. - № 1. С. 59-61.

29. Кретов И.Т. Способ поточного замораживания полуфабрикатов из слоеного дрожжевого теста/ Кретов И.Т., Шахов C.B., Барбашин A.M.// Хлебопечение России. 2002. - № 1. С. 16 - 18.

30. Кретов И.Т. Численное решение задачи о замораживании тестовых полуфабрикатов/ Кретов И.Т., Барбашин A.M.// Вестник международной академии холода. 2002. - №3. С. 34 - 36.

31. Камья Ф.М. Импульсная теория теплопроводности. М.: Энергия, 1972. -271с.

32. Ким JI.B., Твердохлеб JT.JT. К технологии замораживания, хранения в замороженном виде и размораживания хлеба и булочных изделий. // Воронежск. технолог. Инст., Воронеж, 1989. 5с.

33. Кокорина Г.В. зарубежный опыт. Производство хлебобулочных изделий из замороженного теста. // ЦНИИТЭИ Министерства хлебопродуктов СССР. Экспресс-информация. 1988. - №3. - с.6 - 11

34. Кретов И.Т., Барбашин A.M., Пойманов В.В. О производстве хлебобулочных изделий из замороженных тестовых полуфабрикатов. // Хлебопечение России. №2. 2001. 17с.

35. Куцакова В.Е., Филиппов В.И., Фролов C.B. Консервирование пищевых продуктов холодом (Теплофизические основы). С.П., 1996. 211с.

36. Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств. / Под ред. А.П. Ковальской. М.: Агропромиздат, 1991. - 335с.

37. Латышев В.П. Развитие теплофизических основ холодильной обработки ихранения пищевых продуктов. М.: АгроНИИТЭИММП, 1993. - 30с.

38. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа., 1967. 599с.

39. Лыков A.B. Тепломассобмен. Справочник. М.: изд. Энергия, 1972. -585с.

40. Лыков A.B., Миххайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. М.: Госэнергоиздат, 1963. 577 с.

41. Любов Б.Я. Кристаллизация металлов. Сборник. /Изд. АН ССР М., 1960. -35с.

42. Любов Б.Я., Сапожников Б.А. Рост и дефекты металлических кристаллов. Сборник./ Наукова думка Киев, 1972. - 23с.

43. Любов Б.Я. Теория кристаллизации в больших объемах. М.: Наука, 1975. -256с.

44. Любов Б.Я. Физико-химические основы производства стали. Сборник./Изд. АН ССР M., 1957. - 739с.

45. Михеев М.А. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1956. - 392 с.

46. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат., 1984. 150с.

47. Петраш И.П., Черная JI.C. Отчет по НИР. Исследование возможности глубокого замораживания теста для хлебных изделий. // ГосНИИХП. -1988.-220с.

48. Зб.Петраш И.П., Выдрина O.A. Производство хлебобулочных изделий из замороженного теста // Хлебопродукты. №4. 1990. 38 с.

49. Полякова М.Г. Процесс замеса теста для производства хлебобулочных изделий, приготовленных из замороженных тестовых заготовок. // ЦНИИТЭИ Минхлебпродукта СССР. Серия хлебопекарная и макаронная промышленность. Зарубежный опыт, 1989. вып. 4. - с.2

50. Полякова М.Г. Продолжительность хранения замороженных тестовых заготовок. // ЦНИИТЭИ Минхлебпродукта СССР. Серия хлебопекарная и макаронная промышленность. Зарубежный опыт, 1989. вып.4 - с.1.

51. Постольски Я., Груда 3. Замораживание пищевых продуктов / Пер. с польск., 1978. 606 с.

52. Применение холода в пищевой промышленности. Справочник./ Сост. И.Я. Берулин, В.И. Бондарев, О.М. Высоцкая и др. М.: Пищ. промышленность, 1979. - 151 с.

53. Применение холода в хлебопечении. // Шаройко Э.М., Куликовская JI.B., Судзиловский И.И. и др. // Холодильная техника. 1989. - №9. - С.21 - 23

54. Пучкова Л.И. Лабораторный практикум по технологии хлебопекарного производства. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 231 с.

55. Ройтер И.М. Современная технология приготовления теста на хлебозаводах. Киев: Техника. - 1971. - 367 с.

56. Ройтер И.М. Справочник по хлебопекарному производству. М.: Пищевая промышленность. 1977. - 360с.

57. Сборник технологических инструкций для производства хлеба и хлебобулочных изделий. М.: Прейскурантиздат, 1989. - 494 с.

58. Справочник для работников лабораторий хлебопекарных предприятий. / Чижова К.Н., Шкваркина Т.И., Волкова Н.П. и др. М.: Пищевая промышленность. 1978. - 192 с.

59. Самарский A.A., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. -М.: Наука. 1978.-592 с.

60. ТУ 9116 001 - 03525832 - 2002. Полуфабрикаты быстрозамороженные из слоеного дрожжевого теста. - Введен 2002. 10. 01; Лоскутова В.Г., Кретов И.Т., Касьянова В.М., Барбашин A.M.; 394000, г.Воронеж, пр. Революции, 19.

61. Тешитель О.В. Зависимость качества изделий от рецептуры и силы муки при замораживании теста.// Тезисы доклада 2 Всес. научн. конф. «Проблемы индустр. общ. пит. страны», 12-14 дек.,1989.

62. Тешитель О.В. Свойства клейковины и качество изделий при замораживании теста.// Хлебопродукты, 1989.- №9.- с.52-55.

63. Тешитель О.В., Язов А.Н. Изменение состояния воды в тестовых полуфабрикатах булочных изделий при замораживании // Хлебопекарная и кондитерская промышленность. 1984. - №4. - с.27 - 29.

64. Торможение жизнедеятельности клеток./ Под ред. Беккера М.Е. Рига: Зинатне, 1987. -240с.

65. Усцелемова O.A. Разработка способов стабилизации свойств замороженных полуфабрикатов и качества хлебобулочных изделий: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1999. - 40 с.

66. Усцелемова O.A., Петраш И.П., Поландова Р.Д. Исследование взаимосвязи между биотехнологическими свойствами и криорезистентностью дрожжей. / Хранение и переработка сельхозсырья. №2. 1998.-30 с.О

67. Физико-технические основы холодильной обработки пищевых продуктов /Г.Д. Аверин, И.К. Журавсксая, Э.И. Каухчешвили и др. М.: Агропромиздат, 1985. - 255с.

68. Фролов C.B., Куцакова В.Е., Кипнис B.JI. Тепло- и массообмен в расчетах процессов холодильной технологии пищевых продуктов. М.: Колос-пресс., 2001. 143с.

69. Холодильная обработка и хранение скоропортящихся продуктов приблизкриоскопических температурах. Обзорная информация. Серия: Холодильная промышленность и транспорт, №1. М.: 1974.

70. Холодильная техника (Энциклопедический справочник). М.: Госторгиздат, 1961. Т.2. - 199 с.

71. Цыганова Т.Б., Куликова Е.Б. Способы приготовления дрожжевого замороженного теста в США. // Обз. информ. "Интенсификация хлебопекарного производства". ЦНИИТЭИ Минхлебпродукта СССР.: Хлебопекарная и макаронная промышленность СССР, 1989. с.9-10.

72. Чалмерс Б. Теория затвердевания. Перев. с англ./ Под ред. М.В. Приданцева. М.:Металлургия, 1968. - 288с.

73. Черникова В.В. Замораживание тестовых полуфабрикатов. // Хлебопекарная и кондитерская промышленность. 1985. - №8. - с.12 - 14.

74. Черникова В.В. Охлаждение тестовых полуфабрикатов. // Хлебопекарная и макаронная промышленность. 1986. - №7. - с.30 - 31.

75. Чумак И.Г., Чепуренко В.П., Чуклин С.Г. Холодильные установки. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 344 с.

76. Чижов Г.Б. Вопросы теории замораживания пищевых продуктов. М.: Пищепромиздат, 1956.- 142с.

77. Чижов Г.Б. и др. Формирование кристаллов льда в пищевых продуктах при их зхамораживании. М.: ЦНИИТЭИ, 1970. - 16 с.

78. Чижов Г.Б. Теплофизические процессы в холодильной технологии пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1972. - 385 с.

79. Чубик И.А., Маслов A.M. Справочник по теплофизическим константам пищевых продуктов и полуфабрикатов. М.: Пищевая промышленность, 1965,- 156 с.

80. Шелтон Д. Замороженное тесто. // Основные направления научно-технического прогресса в мукомольной, хлебопекарной и макаронной промышленности: Доклад М., 1989. - 24с.

81. Шерман М.Б., Колпашников Новые виды быстрозамороженных продуктов, выпускаемых за рубежом. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром,1982.-20 с.

82. Шерман М.Б., Синица П.П., Кузнецова К.М. Современное холодильной оборудование выпускаемое за рубежом. Обзорная информация (Министерство мясной и молочной промышленности). Москва, 1985. -44с.

83. Berglund P., Stelton P., Freeman Т. Frozen bread dough duration ultrastructure as affected by frozen storage and freeze-thaw cycles.// Cereal Chem.-1991,-68, №1.-p. 105-107

84. Gelinas P., Legimoniere M. and Dubois D. Baker's yeast sampling and frozen dough stability. // Cereal Chem. 1993. - №70. - p.219-225.

85. Javes R. Frozen bakery foods. The ingredients and the processes. Effect on shelf-life of frozen, unbaked yeast leavened dough. // Baker's Digest. 1971. -42, №2. - p.56.

86. Le croissant dore: oui au froid criogenique. // Des industries Gourmandes, 1986.-№95.-p.32-33.

87. Le dinamisme des industries du froid. // Des industries Gourmandes, 1986. -№95.-p. 13-20.

88. Merrit P. The effect of preparation on the stability and performance of frozen, unbaked, yeast-leavened dough. //Baker's Digest. 1971. -34, №2. - p.57-60.

89. Meyer В., Moop R. and Buskley R. Gas production and yeast roll quality after freezer storage of fermentedand unfermented doughs. // Food Tecnol. 1964. -№10. - p. 165.

90. Varriano-Marston E., Hsu K. Riological and structural changes in frozen dough. // Baker's digest. 1980. - 54, №1. - p.32-34,41.

91. Wolfgang Heine. Schwachen von Frosteranlagen und Garunterbrechern. // Srot und Backwaren, 1987. 35. - №6. - s. 174-177.

92. Wolt M. and D'Appolonia B. Factors involved in the stability of frozen dough. II. The effects of yeast type, flour type, and dough additives on frozen dough stability. // Cereal Chem. 1984. - p.61, - p.213.108