автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка рациональной технологии сложных мучных кондитерских изделий, формуемых методом экструзии, на примере песочных пирожных с начинками

МИНИСТЕРСТВО ШСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УССР

Киевский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой Промышленности

На правах Ьукопйсй

ОЕОЛКЙНА Вера Ильинична

УЖ 664,666

РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЙ СЛОШХ МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ, ФОРМУ0ИХ ШОДШ ЗКСТЯУЭЮ^ НА ПРИМЕРЕ ПЕСОЧШХ ПИРОШ1Х С НАЧИНКШ

Специальность 05.18,01 -технология хлебопекарных, накарокнмх И "кондитерских продуктов

Автореферат -диссертации на соискание ученой степени кандидата технических науя

Киев - 1990

Работа выполнена на кафедре "Технологии хлева, кондитерских, ма«аронных изделий и пищекондентратов" Киевского ордена Гру-дового Красного Знамени технологического института пищевой промыиленкосги Минвуза УССР

Научный руководитель} доктор технических наук« профессор Дорохрвич А,Н.

Официальное оппоненты: доктор технических наук, профессор

Беляев М,А.

кандидат технических рау» Каретникова Л«И.

Ведущая организации - Киевское производственное объединение хлебопекарной промышленности

Защиту состоится " «ая 1990г. на заседании специа-Ацаированн^о Совета {{ 068*1*7,03 Киевского ордана Трудового Красного Знамени теологического института пйщавой промая-лвннооти»

Вас принять участие в работе указанного Совета уЯц Прислать письменный отзыв, заверенный печатьа, а дзузс эрае^плярах поадресу! 252017, Киев,- 17, ул,Владимирская, 68, КЩП.

С диссертацией иожно ознакомиться в библиотеке КТИПП* в* разослан * Лд " апреля 1990г,

Ученый секретарь специализированного Совета , кандидат твхничесвихнауи, доцвчт

Л,Н.Неделина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

ктуальность темы. Основной задачей экономического развития страны является ускорение научно-технического прогресса, техническое перевооружение производства. В этой связи, большое внимание уделяется разработке и освоению новых нетрадиционных схем производства, способных интенсифицировать технологические процессы. Одним из направлений исследований и разработок в области кондитерской промышленности является поиск прогрессивных способов производства нового ассортимента продукции высокого и стабильного качества.

Повшезннем спросом у населения пользуются многослойные /сложные/ мучные кондитерские изделия, однако выпуск их ограничен из-за низкой механизации технологического процесса. Перспективные способом формования данных изделий является совместное экструдирование масс различных текстур /тестовой оболочки и начинки/. Процесс формования должен протекать на режимах, обеспечивающих максимальную производительность экструдера и, в тоже время, сохраняющих структуру перерабатываемых масс, гарантирующих качество получаемых изделий и их заданные параметры. Технологические параметры процесса экструзии и требования к качеству отформованного полуфабриката определяют состав рецептурных композиций тестовой оболочки и начинки, режимы их приготовления; в/ттт на процесс термообработки, определяют выбор средств механизации процесса упаковки готовых изделий. Режимы процесса термообработки будут зависеть от формы и размеров отформованных заготовок, соотноиения между тестовой оболочкой и начинкой, характера протекания тепломассообченных процессов при прогреве тестовой, заготовки с начинкой. Для механизации процесса укладки нужны опраделешшо прочностные характеристики готовых изделий,, зависягцие от структурно-механических свойств выпеченного полуфабриката и соотношения ме;вду оболочкой и начинкой, необходимы стабильные геометрические размеры и масса изделий, выдержанность соотношения между оболочкой и начинкой.

На оскогании вышеизложенного, при разработке рациональной технологии слоянюг мучных кондитерских изделий, необходимо Исходить из основных концепций нутрицнологии, управляющей реологии, термодинамики необратимых процессов, применяя для организации исследований методологию системного подхода.

Важнейшим этапом, предшествующим проектированию оборудования для механизации процесса производства новых изделий,является технологическое прогнозирование, базирующееся на анализе недостатков традиционных технологий и поиске методов их совершенствования. Так, производство песочных пирожннх с фруктовыми начинками отличается низкой эффективностью технологического процесса. Формование песочных пирожных методом экструзии позволит увеличить производительность, механизировать и автоматизировать процесс, обеспечит экономичность технологии,даст возможность разработать низкокалорийные пирожные с увеличенным содержанием начинки, оригинальных форд и знешиой отделки.

Цель работы и задачи-исследований. Целью работы являлось научное обоснование и разработка рациональной технологии механизированного производства сложных мучных кондитерских изделий, формуемых методом экструзии, на примере пасочных пирожных о фруктовыми начинками.

Для достижения поставленной «ели была использована методология системного подхода, позволившая определить основные • технологические факторы, влияющие на качэство издеякя и намечена программа, включающая ряд взаимосвязанных задач;

- установить критерии оптимизации основных подсистем технологической системы производства песочных пирояшх с начинками;

- исследовать влияние рецептурных компонентой на с\ ¿¿с-турно-механические свойства песочного теста, установись оптимальные дозировки, обеспечивающие выпуск изделий укушешаг-о качества;

- исследовать влияние технологических режимов на измене- . ние реологических характеристик песочного теста для обоснования рациональной технологии тестоприготовдения; определить показатель эффективности функционирования подсистемы образования песочного чеота;

- исследовать гидрофильную активность различных добавок; фруктовых и овощных порошков, нативных и модифицированных крахмалов, зкструдированных круп, сухого молока, измельченных возвратных отходов выпеченного полуфабриката; исследовать влияние гидрофильных добавок на изменение качественных показателей фруктовой начинки, установить оптимальные сочетания и дозировки сырьевых ингредиентов)

- исследовать влияние технологических режимов на изменение реологических характеристик фруктовых начинок для обоснования рациональной технологии их приготовления; определить показатель эффективности функционирования подсистемы образования начинки;

- исследовать технологические параметры формообразования тестовой заготовки с начинкой а обосновать рациональные режимы;

- исследовать тепломассообмен сложных кондитерских масс различных текстур, обосновать рациональные режимы термообработ-«си; определить показатель эффективности подсистемы;

- исследовать физико-химические и микробиологические изменения, происходите при хранении песочных пирожных и определить гарантийннз сроки хранения;

- разработать рациональную технологию песочных пирож!шх о начинками и оценить её эффективность;

- разработать сложные мучаде кондитерские изделия повышенной пищевой и биологической ценности и оценить их качество;

- произвести расчет экономической эффективности и внедрить результаты исследований в практику.

Научная новизна. Разработаны математические модели оценки основных подсистем и большой системы производства песочных пирожных с начинками; включающие квалиметрическую оценку качества полуфабрикатов и готовой продукции, оценку эффективности предлагаемых технологий.

Выявлена взаимосвязь между рецептурным составом песочного теста и его структурно-механическими характеристиками.Предложена методика оптимизации рецептурной композиции песочного теста, позволяет;ая с помощью метода линейного программирования /симплекс-метода/ улучшить дифференциальные показатели новой рецептуры по сравнению с рецептурой базового образца, приготовленного по унифицированной рецептуре и традиционной технологии.

Научно обосновано, что основную роль в формировании переходной коагуляцконно-криеталлизационной структуры песочного теста выполняет жировой компонент. Найдены аналитические зависимости реологических характеристик тестовой массы от содержания сливочного масла и технологических режимов /температуры, врско-кк йкстсйки/.

Установлена зависимость реологических свойств фруктовых начинок от гидрофильной активности вносимых добавок. Предложена дифференциация добавок на термоиеустойчизиэ и термоактияиыо в завяезыости о? характера кош!локсообразования гидрофильных

биополимеров и степени упрочнения структуры начинки при различных температурах.

Установлена и научно обоснованы технологические параметры формирования двутекстуральной слстекн при формовании методом экструзии. Разработана методика определения фориоудерхиващей способности экспедированного жгута в зависимости от реологических свойств формуемой массы и диаметра формузкцей фильеры.

Впервые исследована кинетика и динамика тепломассообмен-ных процессов при прогреве сложных мучных кондитерских изделий на примере песочного полуфабриката с начинками различной текстуры и влажности, установлены основные закономерности данных процессов.

Разработаны опорно-расчетные данные, дано теоретическое обоснование рациональной технологии песочных пирожных с фруктовыми начинками, обеспечивающей улучшение качества готовой продукции, интенсификацию процесса производства, снижение себестоимости.

Практическая ценность работы. На основании системного подхода предложена методология к разработке рациональной технологии сложных мучных кондитерских изделий /на пртасре песочных пирожных с фруктовыми начинками/. Разработаны истод яки определи -иия терыоантивности гидрофильных добавок, степени упрочнения структуры фруктовых начинок, коэффициента расшшвашесхп экструдированного жгута. Разработана оценочная карта оргаколептк-ческих показателей готового изделия, окала лснхо-физической оценки по определению области допустили значащий схруктурнэ-ыеханических характеристик песочного полуфабриката.

Предложен оригинальный способ получения фруктовых катано;:, - позволяющий улучшить качество изделий, интенсифицировать прзцос их производства /положительное реиенив ВШШШ по заявка * 4493884/31-13 от 20.04.69г./. Предложен способ приготовления песочного теста, позволяющий подучить изделия высокого и стабильного качества /заявка * 4719881/13 от 10.07.89г./. Предложен способ приготовления начинок повышенной пищевой и биологической ценности /заявка * 4718108/33 от 19.07.89г./.

Разработаны и утверждены Госагропромом СССР рецептуры и технологические инструкции на 4 новых вида песочных пирожных с фруктовыми начинками. Технология апробирована на Киевском хле-бокоибшшта Л 12. Выпущена опытная партия новей продукции.

Прибыль от реализации 1т пирожных "Лето" составляет 605*97 рублей, 11 Лакомка песочная" - 449,49 рублей, "Ручеек" - 467,52 рублей, "Фруктово-молочного" - 519,84 рублей. Ожидаемый экономический эффект только по Киевскому хлебокомбинату №12 составляет 145 тыс. рублей в год. Р 1990 г. Минобщемаш планирует выпуск 38 автоматов А2-ШКМ для формования мучных мелкоштучных изделий с начинками методом экструзии. Организация 'выпуска на них песочных пирожных даст экономический эффект 5 510 тыс. рублей в год,

Даш рекомендации по разработке комплекта оборудования на базе предложенной технологии /работа проводилась по заказу Киевского НПО "Пшцемаш"/.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты экспериментальных исследований докладывались и обсувдались на Всесоюзном семинаре "Пути повышения качества кондитерсних изделий" /Пенза, 1988г./; Всесоюзной научно-технической конференции "Химия пищевых добавок"/г,Черновцы, 1988г./| Всесоюзной научно-технической конференции "Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания"/г.Москва, 1988г./) Всесоюзной научной конференции "Проблемы индустриализации общественного питания страны"/г.Харьков, 1989г./| Республиканской научно-техничес;{ой"конференции"технический уровень предприятий перерабатывающей промышленности Госагропрома УССР и качество выпускаемой продукции"/г.Кировоград, 1989г./; Республиканской научно-технической конференции "Интенсификация технологий и совершенствование оборудования перерабатывающих отраслей АПК" /г.Киев, 1989г./; 55-й научной конференции КТИПП.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, подано 3 заявки на изобрзтение, получено 1 положительное решение на выдачу авторского свидетельства.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения*, семи глав, основных выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 42 рисунка и 16 таблиц. Библиографический материал включает 236 наименований советских и зарубежных публикаций.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТН

Во введении обоснована актуальность темы, дана краткая аннотация работы и приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен литературный обзор по теме исследования. Проведен анализ традиционных технологий мучных кондитерских изделий с начинкам*, выявлена необходимость совершенствования технологического процесса производства песочных пирожных с фруктовыми начинками. Обоснована целесообразность формования многослойных изделий экструзией, рассмотрены особенности формования и требования управляющей реологии и разработке рецептурных композиций. Показана эффективность использования в качестве экст-рудера автомата А2-ПШ«, серийно выпускаемого ШО"Пищемаши.

Во второй главе сформулированы основные задачи диссертационной работы, описаны объекты и методы исследований.

На основании методологии системного подхода разработаны требования к рациональной технологии производства песочных пирожных с начинкаии - получить готовое изделие с заданными показателями качества; обеспечить эффективность технологического процесса: его технологичность и экономичность, максимально интенсифицировать процесс; обеспечить возможность полной механизации производства, автоматического регулирования и управления процессами . производства изделий. Предложена модель качества готового изделия и модель, позволяющая определить основные факторы, влияющие на качество. Согласно модели, качество изделия рассматривали как некоторую иерархическую совокупность свойств, учитывающих пищевую ценность: содержание белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ; органолептические показатели: вкус, аромат, текстуру, форму, четкость рисунка, состояние поверхности, интенсивность окраски; надежность изделия: прочность, срок хранения, стабильность соотношения оболочки и начинки, стабильность массы и размеров. Перечисленные свойства обеспечиваются набором и количественным соотношением рецептурных компонентов, соотношением меяду тестовой оболочкой и начинкой, структурно-механическими свойствами полуфабрикатов, режимами формования и термообработки. Поэтому, при прогнозировании рациональной технологии производства песочных пирожных были выделены основные подсистемы из большой технологической системы и определены критерии их оптимизации.

Оценку эффективности функционирования технологической системы проводили с помощью интегрального показателя, включающего комплексный показатель качества готового изделия /?*"/, показатель, характеризующий эффективность предложенной технологии /<2 У и показатель, характеризующий возможность механизации и автома-

X

тизацим технологического процесса 11^*1, с учетом коэффициентов их весомости. ¡Ш /. Количественное определение интегрального показателя эффективности функционирования технологической системг /КтеI проводили сравнением дифференциальных показателей свойств новых рецептурных композиций, приготовленных по рациональной технологии с соответствующими показателями свойств базового образца /Песочной полоски с фруктовой начинкой"/, приготовленной по унифицированной рецептуре и традиционной технологии:

г* р*рт рн* Л. п/р™

у - показатель, зависящий от численного значения дифференциальных показателей свойств.

Для организации исследований в рамках основных подсистем, в главе приведены известные методики для определения изменений физико-химических, структурно-механических, микробиологических свойств полуфабрикатов и готовой продукции, методики исследования кинетики и динамики тепломассообменных процессов при термообработке мучных изделий.

Для определения термоактивности гидрофильных добавок, предложена методика, позволяющая определить водоудерживающую способность при различных температурах. Разработана методика, позволяющая определить степень упрочнения структуры фруктового повидла в зависимости от количества вносимых добавок и времени набухания. Оценку формоудэржизающей способности экструдированного жгута предложено определять по коэффициенту его расцлываемости:

/ 2/

Го

.рпепя ~ коэффициент расплываемости экструдата;

- радиус, формующей фильеры, м ; р - плотность массы, кг/м3 ;

- предельное напряжение сдвига, Па; ^ - ускорение свободного падения, м/с^;

Для экспертной оценки органолептических показателей ка-

чества песочных пирожных с начинкой: вкуса, аромата, четкости рисунка, интенсивности окраски, состояния поверхности, разработана оценочная карта с использованием пятибальной шкалы и методики парного сравнения.

В третьей главе приведены исследования для обоснования и разработки рациональной технологии приготовления песочного теста,

Оптимизацию рецептурной композиции песочного теста проводили с помощью симплекс - метода. За целевую функцию принимали снижение энергетической ценности песочного полуфабриката. При выборе ограничений по белкам, жирам и углеводам стремились к их сбалансированности в тестовой массе в соответствии с требованиями кутряциологии. Ограничения по содержанию компонентов рецептурной смеси определялись в соответствии с необходимыми реологическими характеристиками тестовой массы} вязкости, пластичности и структурно-механическими характеристиками выпеченного полуфабриката. Для определения области допустимых значений структурно-механических характеристик песочного полуфабриката, на основании эксперимеятальных данных была разработана следующая шкала психо-физической оценки /табл.1/.

Таблица 1

Шкала психо-физической оценки по определению области допустимых значений структурно-механических характеристик теста и выпеченного полуфабриката

Наименование параметра (Численное! Оценка качества

'значение !

Коэффициент консистенции ниже

/К, Па-с /

Предел пластической Прочности /Р, Па /

Ударная вязкость /0ЧО"2, Па /

А

1,22*10

ниже 16,8-Ю2

выше 68,4-Ю2 ниже 1,12 выше 1,72

Тестовая оболочка не обладает достаточной эластичностью;

низкая прочность заготовок, расплываемость, рисунка; нельзя придать четкий рисунок;

низкая прочность, хрупкость полуфабриката; плотная, "затянутая" текстура

В результате решения задачи оптимизации предложена новая рецептурная композиция песочного теста, предусматривающая снижение сахара на ЗСМ, жира на по сравнению с унифицированной рецептурой на песочный полуфабрикат.

Для разработки рациональных режимов приготовления песочного теста с реологическими характеристиками, определяемыми процессом формования, проводились исследования изменения вязкости, плотности, пластической прочности, расплываемости в зависимости от скорости сдвига, температуры, времени выстойки.

Исследования показали, что с увеличением температуры и скорости сдвига кристаллизационные контакты жировой фазы нарушаются, увеличивается прослойка дисперсионной среда, что приводит к ослаблению контактных взаимодействий между частицами твердой фазы, в результате вязкость гетерогенной системы песочного теста уменьшается. При повышении температуры увеличивается пластичность тестовой дассы и расплнваемость заготовок из песочного теста /рис.1/. Очевидно, с повышением температуры происходит постепенное измените соотношения твердой и жидкой фазы жирового компонента /сливочного масла/ за счет плавления ерзднеплав-ких триглицеридов молочного жира} при температурах свыше 297К кристаллизационные контакты полностью разрушаются вследствие плавления высокоплавких глицерлдов. На основании исследований, рекомендовано производить формование песочного теста при 295 -297К, что обеспечит четкость рисунка и уменьшение расплываемос-ти экстру,цированного жгута.

Исследования показали, что для песочного теста характерно тинсотропное упрочнение структуры в процессе выстойки после замеса, приводящие н увеличению его плотности и изменению расходных характеристик при формовании. Установлено, что в песочном тесте из-за наличия дополнительных центров кристаллизации, процесс кристаллизации молочного жира происходит более интенсивно при температурах евшие 297К. При понижении температуры до 290К, индукционный период кристаллообразования жира увеличивается и в течении 45-60 минут реологические характеристики тестовой массы не изменяются. На основании проведенных исследований рекомендовано замес теста производить при температуре 2Э9-291Н, формование с термостатированием массы до температуры 295-297К. Данные температурные режимы обеспечивают качественные характеристики отформованного полуфабриката, стабильность массы, стабильность соотношения оболочки и начинки.

Па

&

60 а.

40 0

tue

а к

M

(t 0

s

6

4 l

- * г4* s ь

i h

д S и H II /

f

»

Кагп. /

0.9

M

V 0.6

es

4*

ai 0.1

W 2<v Ц90 jos Г.К

Рис. 1. Зависимость элективной вязкости /1/, предела пластической прочности /2/, коэффициента расплываемости /3/ от температуры песочного теста

Критерием оптимизации процесса тестообразования является интегральный показатель, включающий комплексный показатель качества теста и показатель эффективности предложенной технологии. Эффективность процесса тестоприготовления оценивали по его технологичности /стабильности тестовой массы в процессе вистойки/ и экономичности /снижению себестоимости полуфабриката/. Интегральный показатель эффективности функционирования подсистемы тестообразования составил 1,34, что показало преимущество предложенной технологии по сравнению с традиционной . ■

В четвертой главе приведены исследования для обоснования и разработки рациональной технологии приготовления фруктовых начинок.

Исследования изменения вязкости фруктового повидла в зависимости от скорости сдвига и температуры показали снижение структурной прочности системы как при механическом воздействии, Taie и при нагревании. Для упрочнения структуры начинки в её

Т.э УХУ?'

4?

0>

а>

Я

»

С 4ТВ

га

£ гте

5'

¿У

У

■г« за ззз ¿53 л» ли

* */ £&бочие графики термограым прогрева фруктового по-/1ТС " потеРя влаги, 2 - изменение влагосодержания, Ш, " тепловив эффекты/ и фруктового повидла, содержащего зда измельченных отходов выпеченного полуфабриката и 59» кукурузного крахмала соответственно Г Тб, 2' , 3' ДТА

состав вводили различные гидрофильные добавки. Установлено, что упрочнение -структуры начинки зависит от гидрофильной активности наполнителей и от характера взаимодействия гидроколлоидов с молекулой пектина. Исследования позволили дифференцировать добавки на термонеустойчивне /крахмал модифицированный набухающий, экструдированная ыанка, яблочный и свекольный порошки, измельченные возвратные отхода выпеченного полуфабриката/ и термоактивные /крахмалы нативнне, сухое молоко/ с оптимумом действия выше ЗЗЗК. На основании анализа термограмм прогрева яблочного повидла и яблочного повидла, содержащего различные гидрофильные добавки, было установлено, что в результате взаимодействия гидрофильных биополимеров в начинке увеличивается содержание прочносвязанной влаги, что стабилизирует её текстуру. При этом, для термонеустойчивых добавок характерно увеличение скорости влагоотдачи в области повышенных температур. В образцах начинок, содержавших термоактивнне добавки, с повышением температуры влагоотдача уменьшается, снижаются величины эндотермических эффектов, свидетельствующих о структурных разрушениях в системах под дейст-

вием температурных нагрузок. Данные исследования позволили понять механизм упрочнения структуры фруктовой начинки, прогнозировать изменение консистентных свойств разрабатываемых композиций.

Для увеличения вязкости и стабилизации текстуры в процессе термообработки предложено в состав начинки на основе фруктового повидла вводить комбинации термонеустойчивых и термоактивных Добавок /рис.2/. При выборе оптимальных дозировок гидрофильных добавок стремились к созданию реологических характеристик начинки /вязкости, плотности/, адцекватных тестовой оболочке.

Исследования показали, что при разработке технологии приготовления начинки целесообразно предусмотреть процесс её структурообразования. При этом было установлено, что в процессе набухания происходит возрастание скорости упрочнения начинки, затем её снижение. На основании исследований рекомендованы оптимальные режимы.

Критерием оптимизации процесса образования начинки являет ся интегральный показатель, включающий комплексный показатель качества начинки и показатель эффективности предложенной технологии. Квалиыетрическая оценка показала преимущество новых рецептурных композиций начинок и рациональных режимов их•приготов ления.

В пятой главе приведено обоснование и разработка рациональных технологических параметров формообразования тестовой заготовки с начинкой. Определены условия оптимизации процесса формообразования при формовании заготовок методом экструзии и фиксировании формы путем их охлаждения.

Оптимизацию соотношения между тестовой оболочкой и начинкой проводили с использованием "симплекс - метода". За целевую функцию принимали снижение калорийности песочного пирожного. При выборе ограничений в соотношении стремились к улучшению ор-ганолептических показателей готового изделия, его пищевой ценности, прочностных характеристик готового полуфабриката. В результате решения задачи оптимизации получено следующее соотношение оболочки и начинки: песочное тесто - 70%, фруктовая начинка - 3094.

Для расчета максимально возможной скорости сдвига, а также определения удельного расхода формуемых масс, исследовали

реологические свойства начинки и тестовой массы при температуре 297К. В табл.2 приведены реологические константы исследуемых масс.

Таблица 2

Реологические характеристики песочного теста и начинки

Исследуемая '.Предельное 'Коэффициент ¡Индекс !Плотность,„ масса ¡напряжение ¡консистенции,¡течения,! п , кг/м !сдвига,То Па! /( , Па.с ! п

Тесто 810 1,28 * ?04 0,38 1137

Начинка 540 1,08 • Ю4 0,33 1С86

На основании проведенных исследований и расчетов было установлено, что пластикация тестовой массы перед формованием и создание начинки о реологическими характеристиками, адцеаватны-мл тестовой оболочки, позволили увеличить критическую скорость сдвига, соответствувтщгю проявлению неустойчивого течения пр;1 совместной экструзии масс различных текстур, увеличить производительность зкетрудера до 215 кг/час , улучшить качество отформовавши заготовок. Данный расчет позволил определить производительность линии по производству песочных пиромых с начинкой, а также подсистем приготовления теста, начинки, термообработки и упаковки.

Для установления режимов охлатдения отформованных заготовок с начинкой, позволяющие упрочнить их структуру и механизировать операция пересадки на ленту печи, проводили исследования влияния температура и времени охлаждения на прочность тестовой заготовки. Было отмечено, что при достижении температуры теста 287К наблюдается уменьшение скорости снижения температуры теста, очевидно связанное с началом массовой кристаллизации три-глицеридов молочного жира. На. основании исследований рекомендовано охлаждение заготовок с начинкой до температуры тестовой оболочки 287К при температуре охлаждения 283К в течении 3-4мин..

Интегральный показатель эффективности подсистемы формообразования составил 1,58, что показало преимущество выбранного способа формования и режимов формообразования полуфабриката с начинкой.

В шестой главе обосновшш и разработаны рациональные режимы термообработки песочных пирожных с фруктовой начинкой.

В процессе исследования ставилась задача определения степени готовности изделия, заключающейся в формировании определенной текстда оболочки, характерной для песочного полуфабриката. Установлено, что влажность граничащих с начинкой слоев выпеченного песочного полуфабриката не должна превышать 12,5 - 13*.

Установлено, что процесс термообработки песочного полуфабриката с начинкой состоит из выпечки, сушки н охлаждения.

Определены три периода изменения Елагосодзржания различных слоев тестовой заготовки с начинкой при её прогреве. В пар-воя периоде, вследствие концентрационной диффузии влага из начинки мигрирует в тестовую массу; одновременно, под действие« сил терыовлагопроводности,влага от поверхностных слоев заготовки перемещается к центральным. В результате, влажность граничащих с начинкой слоев тестовой массы повидается ка 3-3,5?» по сравнению с исходной влажностью теста. Во втором периоде, сиян термовяагопроводностк превышают силы влагопроеодкости, в разуль-тате, влажность начинки увеличивается на 0,8 - 1Я. В третьем периоде происходит миграция влаги от центральных слоев к поаер;:-нозтныи. Перемещение влаги из фруктовой начинки в тестовую оболочку удлиняет процесс сушки песочного полуфабриката.

Введение б состав начинки, согласно новой технологии, тер-моактивьлх гидрофильных добавок не только уменызает миграцию влаги из начинки, но и способствует обезвоживанию слоя тестовой массы, граничащего с начинкой, что интенсифицирует процесс, улучает- качество готового изделия.

В процессе охладдония происходит дальнейшее перераспределение влаги. Основной влагообмен происходит между пере^зрийшза: И граничащими с начинкой слоями тестовой массы . В резу.»ьтате, влажность пограничных слоев уменьшается до 7,5 - 8л.

Исследования показали изменения скоростей прогрева различных слоев тестовой заготовки с начинкой, связанные с углублением зоны испарения и тепловыми эффектами структурных пргобра-зований. Термограммы прогрева песочного теста показали ряд эндотермических эффектов, связанных с деструкцией белковых молекул, клейстеризацией и частичной деструкцией крахмала. При прогреве начинки ка основе фруктового повидла максимум эндотермического эффекта обуславливается деструкцией пектинового комплекса, Введение в состав начинки гидрофильных добавок, способствует снижению величин эндотермических эффектов.

На основании проведенных исследований рекомендованы следующие рациснзлыше режимы, В первый период выпечки необходим интенсивный прогрей заготовки для предотвращения её расплнваемос-ти и интенсификации коллоидных процессов а начинке. Для этого целесообразно поднять температуру пекарной камеры до 493-513К. При данном режиме, температурный градиент будет перемещать влагу к центральным слоям, уменьшая миграция влаги из начинки. При достижении температуры качинки 330-335К, следует увеличить теп-ясподвод со стороны нижней греющей поверхности и уменьшить со стороны верхней. Это даст возможность увеличить время образования верхней корочки и предотвратит растрескивание заготовки из-за увеличения объема начинки, вследствие протекания коллоидных процессов; в тоэд время,компенсирует затраты тепла на внутренние эндотермические процессы. В процессе сушки целесообразно снизить и выравнить топлопритоки, в связи с завершением эндотермических процессов, температуру пекарной камеры уменьшить до 453 - 473Н.

При расчете интегрального показателя, характеризующего работу подсисгей! термообработки установлено, что органолептя-ческие показатели готовой продукции улучшились на 47$, сохраняемость основных нутриентов на 12%, процесс интенсифицирован на 38Я, расход тепла сокращен на 35^.

В сецьчой глпма произведена оценка предлагаемой рациональной технологии, предложена операторная модель технологической системы производства песочных пирожных с начинкой. Предложены технологии сложных мучнше кондитерских изделий различного функционального нагнетения и произведена квалшетрмческая оценка их качества,

гавода

1. Научно обоснована и разработана рациональная технология слонах мучных кондитерских изделий, формуемых методом экструзии, на призере песочных пирожных с фруктовыми начинками, позволяющая улучшить пищевую ценность, органолептическив Я структурио-мехакические характеристики, стабилизировать качество готовой продукции; интенсифицировать технологический процесс, улучшить условия труда и санитарное состояние цеха путем организации поточно-!,, зханизированного производства.

2, Предложена математическая модель, позволившая на осно-

вании основных принципов квалиметрии оценить с помощью интегрального показателя эффективность работы большой системы и основных подсистем производства песочных пирожных с начинками; с помощью комплексного и дифференциальных показателей оценить ка- ' чество готовой продукции. Установлено, что интегральный показатель, оценивающий работу технологической системы по новой технологии на 5894 превосходит показателя эффективности традиционной технологии производства песочных пирожных; комплексный показатель качества новой продукции на 4294 превосходит качество продукции, приготовленной по унифицированным рецептурам.

3. Решена задача оптимизации рецептурных композиций песочных пирожных. Разработаны и научно обоснованы рациональные ро-нимы приготовления теста, начинки, формообразования .заготовок, их термообработки,

4. Проведены исследования физико-химических и микробиологических изменений в процессе хранения изделий. Определен гарантийный срок хранения, обеспечивающий в течении 10 суток высокое качество изделий.

5. Разработана технология и произведена квалиметрическая оценка качества сложных мучных кондитерских изделий различного функционального назначения.

6.Госагропромом СССР утверждены рецептуры и технологические инструкции на 4 вида песочных пирожных, Технология новых видов пирожных апробирована на Киевском хлебокомбинате И2 с реализацией готовых изделий б торговую сеть. Экономический эффект от внедрения новых изделий только по хлебокомбинату #12 составляет 145 тыс. рублей в год. В 1990г. Минобщемашем планируется выпуск 38 автоматов А2-ШКМ. Организация выпуска изделий по предлагаемой технологии даст экономический эффект 5 510 тыс. рублей в год.

7.Подготовлены и выданы НПО"Пищемаши рекомендации по проектированию оборудования на базе разработанной технологии.

Работы, опубликованные по теме диссертации

1, Дорохович А.Н., Оболкина В,И., Волошина В.П, Применение математической модели при разработке кондитерских изделий повышенной биологической ценности. - В кн.'.Химия пищевых добавок.Материалы Всесоюзной научно-технической конференции. Черновцы, 1988, с. 224.

2. Проектирование мучных кондитерских изделий со сбалан-

сированшш составом аминокислот,/Дорохович А.Н,, Оболкина В.И,, Полищук Т.й. и др.- В км,: Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания. Материалы третьей Всесоюзной научно-технической конференции, М,, 1988, с, 365-366,

3. Формование песочных пирожных с начинкой,/Дорохович А.И., Оболкина В.И,, Горбунов В,С,, Сухой Л.А, и др, - Хлебопродукта» 1989, т, e,3i-33»

4» Сболкика В.И,, Дорохович А.Н, Совершенствование технологии и оптимизация рецептур при производстве песочных пирожных о начинками. - Деп, в УкрНИИШ 27,10,89,» М 2307, 13о,

5. ОСТ 27-31-222-83. Система показателей качества продукции, Оборудование для кондитерской промышленности» /Кобинек С,Д., Сидорченко Е.В., Фастовец - КалиновсКая Г,А,, Оболкина В,И, -Ыннлогпищедааз, 1983, 25бс,

6. Дорохович А.Н,, Оболкина Э,И. Применение системного подхода при разработке рациональной технологии производства песочных пирожных с начинкаш. - В кн.: Проблемы индустриализации общественного питания страны. Материалы Всесоюзной научной .конференция, Харьков, 3989, с. 43-44,

7. Оболкина В.И,, Бодлаи Г.М, Реологические свойства полуфабрикатов при производстве песочных пирожных о начинками методом экструзии» - В кн.j Проблемы индустриализации общественного питания'страда. Материалы Всесоюзной научной конференции, Харьков, 1989, с, 579-580,

8. Оболкина В.И., Дорохович А.Н»* Сысоев И,А, Ное«? виды кондитерских изделий с наполнителями, формуемые методом экструзии. - В ки.t Технический уровень предприятий перерабатывающей промышленности Госагропромв УССР и качество вырабатываемой продукции. Материалы республиканской конференции. Кировоград, 1989, с. 34,

9. Рациональная технология производства 4<учиых кондитерских изделий с. наполнителями./Оболкина В.И», Дорохович А.Н,, Горбунов B.C., Сухой Л.А, - В кн. s Интенсификация технологий и со-вершенствованив оборудования перерабатывающих отраслей АПК, Материалы республиканской научно-технической конференции» Киев, 1989, с, 169.

. 10. Заявка М43884/31-13. Способ производства песочных пирожных с начинкой /Дорохович А.Н,, Оболкина В.И», Горбунов B.C., (Зухой Л.А» и др. - заявлено 20.04.88г, {Положительное решение . Гос. научно-технической экспертизы о выдача A.C. от 6,С8»89г.