автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка технологии и применение новых продуктов из ржи при производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий

Министерство науки, высшей школы и технической политики Рошшйской Федерации

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

РГБ ОД

| | !',■,.) , , На правах рукописи

...... ^ ' УДК 664.644.6.011 (043.3)

ЛОГИНОВА МАРИНА ВАСИЛЬЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ РЖИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ И МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Специальность 05,18.01 - Технология хлебопекарных, макаронных и

кондитерских продуктов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москпа - 1496

Работа выполнена в Московской Государственной Академии пищевых производств

Научные руководители: доктор технических наук,

профессор И.А.Попадич: кандидат технических наук, доцент И.С.Шуб

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Т.Б.Цыганова, кандидат технических наук с.н.с. Л.Н.Шатнюк

Ведущая организация: концерн "Мосхлеб"

Защита состоится " II" апреля 1996 г на заседании специализированного Совет; Д.063.51.01 Московской Государственной Академии пищевых производств по адресу: 1250М), Москва, Волоколамское ш., \ /о. ос ¿¡ас .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии.

Автореферат разослан " 11" марта 1996 г.

Ученый секретарь специализированного Совета канд. техн. наук

И.В.Арж-анова

- з-

ОБЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Необходимость рационального и комплексного использования сырья, переход на ресурсосберегающие технологии и удовлетворение возрастающей потребности ряда отраслей пищевой промышленности, в том числе хлебопекарной и кондитерской, в сахаристых продуктах обусловливает поиск новых нетрадиционных заменителей сахара и патоки.

Поэтому в последние годы многими исследователями обоснована целесообразность использования в хлебопекарной промышленности сахаристых продуктов из крнхмалсодержлщих и ннулинсодержащих культур (кукуруза, пшеница, сорго, топинамбур и др.) и такого сырья как черствый хлеб, крахмал-сырец и т.д.

Большинство предложенных ранее способов производства и применения осахарениых гидролизатов из крахмалсодержащего сырья не нашли широкого применения из-за сложности лрозиводства и низкой рентабельности. В то же время для большинства регионов России, особенно северных и восточных, наиболее перспективной культурой является рожь, основная особенность которой - способность к прорастанию в колосе при неблагоприятных климатических условиях, что затрудняет использование муки из такого зерна в хлебопекарной промышленности из-за высокой антолитической активности. Поэтому переработка ржи с целью получения новых продуктов и использование их как заменителей традиционных сахаристых веществ при производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий является актуальной задачей.

Цель и задачи исследования. 11слью настоящих исследований явилось научное обоснование н создание технологии переработки ржи с различными биохимическими особенностями до сахаросодсржаншх зродуктов н применение данных продуктов при производстве хлебобулочных и мучных кондитерских тлели и.

- 4В соответствии с поставленной целью были определены основные направления исследований:

- изучение биохимических особенностей зерна ржи;

- изучение влияния состояния углеводно-амилазного комплекса зерна ржи на процессы разжижения и осахаривания мучной суспензии; ■

- создание модели эффективной переработки ржи с различными биохимическими особенностями до сахаросодержащих продуктов;

- изучение состава и свойств новых продуктов из ржи;

- разработка теоретических основ и практических способов применения сахаросодержащих продуктов при производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий.

Научная новизна. В работе научно обоснована и разработана технология получения сахаросодержащих продуктов из зерна ржи, основанная на двухступенчатом ферментативном гидролизе крахмала с использованием амилазного комплекса ржи и глкжаваморина Г20Х:

- на основе экспериментальных исследований выявлены особенности состояния углеводно-амилазного комплекса различных сортов ржи и установлена взаимосвязь между активностью^С-амилазы, автолитической активностью и нмилографической вязкостью;

- получены зависимости, харак теризующие кинетику разжижения суспензий ржаной муки и ее взаимосвязь с декстриногенной активностью муки;

- установлены оптимальные условия разжижения мучных суспензий собственными амилазами ржи, обеспечивающие необходимую для эффективного действия птюкоамилазы степень гидролиза крахмала;

- получены экспериментальные зависимости скорости осахаривания разжиженных суспензий препаратом глюкаваморин Г20Х от величины декстриногенной активности ржаной муки;

- установлена эффективность переработки зерна ржи некондиционного по показателю "число падения" до сахаросодержащих продуктов;

-

- на основе методов статистического анализа разработана модель прогнозирования заданных показателей продолжительности и степени осахаривания крахмала от уровня декстриногенной активности ржаной муки;

- экспериментально обосновано получение из сахаросодержащих гидролизатов ржаной муки сиропа и пасты с целью их эффек-тивного использования;

- проведены комплексные исследования химического состава сахаросодержащих продуктов (ССП);

- установлена эффективность использования ССП для интенсификации процессов созревания теста, улучшения качества хлеба из пшеничной муки 1 с, из смеси ржаной и пшеничной муки взамен традиционного углеводсодержащего сырья;

- показана возможность применения ССП взамен сахара-песка, патоки и меда при приготовлении печенья и нряников.

Практическая значимость. В результате проведенных исследований научно обоснован способ переработки зерна до сахаросодержащих продуктов, что открывает новые возможности эффективного использования ржи с повышенной декстриногенной активностью.

Разработана и утверждена НТД на сахаросодержащие продукты из ржи. На разработанную технологию получен патент РСФСР.

Составлены рекомендации по замене сахара-песка, патоки и меда на разработанные сахаросодержащие продукты в рецептурах существующих сортов хлеба и мучных кондитерских изделий.

Результаты исследования состава и свойств сахарсодержащих продуктов показали, что они могут быть использованы при разработке новых видов продуктов питания.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Международных научно-практическом семинаре и научно-технических сонференциях; Астрахань - 1993: Пятигорск - 1993; Москва - 1995.

Публикашш. По теме опубликовано - 9 работ, в том числе патент РСФСР № 2013449 " Способ получения сахаросодержащего продукта из ржаной муки".

Структура н объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложении. Работа изложена на страницах основного текста, в том числе содержит ¿О рисунка и таблиц. Список литературы включает ^^ источника отечественных и зарубежных авторов.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В обзоре литературы рассмотрена тенденция получения "альтернативных " сахаристых продуктов (глюкозно-фруктозные сиропы (ГФС), мальтодекстрины, патоки н др.) из крахмала и крахмалсодержащего сырья Обобщены данные научно-технической литературы об исследованиях по поиску новых источников крахмал- и инулинсодержащих культур для получения ГФС. Показана эффективность создания сахаристых продуктов, обогащенных белками, витаминами и другими ценными компонентами из цельного крахмалсодержащего сырья. Рассмотрено строение и свойства крахмала различных зерновых культур и его определяющее значение в технологии получения сахаристых продуктов. Обобщены данные о свойствах ржи - как перспективного крахмалсодержащего сырья для получения сахаросодержащих продуктов. Систематизирован материал по вопросу использования нетрадиционного сахаросодержащего сырья различного происхождения в производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделиях.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Исследования проводили в лабораториях кафедр "Аналитическая химия", "Технология хлебопекарного, кондитерского и макаронного производств", "Технология продуктов экструзии и основы пищевых производств" Московской Государственной академии пищевых производств, в инстичутс питания РАМН, в ИПВ РАН.

- 73.1. Объекты и методы исследования.

Объектом изучения являлись 9 образцов различных сортов ржи, урожая 992 г., районированных в регионах России. Для биоконверсии крахмала жи использовали ферментный препарат Глкжаваморин Г20Х Ладыжинс-ого производственного биофармацевтического объединения "Энзим" Украина).

При проведении исследований использовали муку ржаную обдирную, еянуго, обойную, пшеничную 1 и 2 с, сахар-песок, патоку крахмальную, 1ед искусственный, маргарин, крахмал маисовый, дрожжи прессованные, *еланж, соль поваренную. Качество сырья, свойства полуфабрикатов, ачество хлеба и мучных кондитерских изделий оценивали по ГОСТ и по !етодам описанным в специальной литературе.

Для технологической оценки качества зерна ржи определяли втолитическую активность по содержанию водорастворимых веществ и [о "числу падения" по ГОСТ 27676-88.

Вязкость водно-мучных суспензий исследуемых образцов ржи и емпературу начала и конца клейстеризации определяли па амилографе )ирмы "Брабендер" (ФРГ)- Декстриногенную активность ферментов ржи определяли фотоколориметрическим методом по ГОСТ 20264-74.

Массовую долю Сахаров в гидролизатах и пищевых продуктах определяли йодометрическнм методом Шорля, массовуя долю моно- и шигосахаров определяли методом высокоэффективной жидкостной роматографпи, крахмала - поляриметрическим методом Эверса, определение аминокислотного состава сахаросодержащнх продуктов - на втоматическом анализаторе (KLA-3B). минеральных веществ - с помощью [еременно-токовой полярографии, клетчатки - .методом Кюршнера и "анека. пентозанов - бромным методом, обнаружение и количественный чет микрофлоры - методом посев;! на специализированные среды( чашеч-1ЫЙ метод Коха). Культуральные и морфологические признаки микрофло->ы изучали путем микроскогшрованин.

Структурно-механические свойства recru определяли с помощью фари-нографа 'Ърабендер" (ФРГ), н усовершенствованного прибора Вейлера-Рсбпндера.

Пробы хлебобулочных и мучных кондитерских изделии анализировали через 16-18 ч после выпечки по органолептическим н физико-химическим показателям.

Для обработки экспериментальных данных применяли методы математической статистики.

3.2. Результаты исследовании и их анализ

Проведено изучение биохимических особенностей зерна ржи, состояния у/леподно-аш1л;ниого комплекса ржи. его тияичя на кинетики разжижения и осахарнваним крахмала мучных суспензии. Изучен химический состав сам poco держшш.х* продуктов , его влияние на физико-химические, биохимические, микробиологические, и реологические свойства полуфабрикатов и качество хлеба m пшеничной муки 1 е. из смеси ржаной и пшеничной муки, сырцовых пряников, сахарного и .затяжного (теченья. Ниже приведены результаты исследовании и их анализ.

3.2.1. 1 Ьучснпс некоторых биохимических особенностей

зерна ржи

Анализ опубликованных в литературе данных показывает, что одним из современных направлений в удовлетворении потребности ь сахаристых продук тах является переработка цельного крахмалсодержатцего сырья. 11 о.1 у чаемые сахарист ыс продукты могут служить не только источником сахара, по и обогащать пенными веществами продукты питания, е Ранее проведенным»! на каф." Аналитическая химия" исследованиями с

нашим участием был разработан способ переработки ржаной товарной муки ло сахаросодсржатцнх продуктов. Так как значи тельная часть зерна ржи не отпечает требованиям I ( К "Г ¡0990-8S но ряду показа гелей па зерно заняонляемос н поставляемое ( и частости но числу падения), то необходимо было ртнрабопнь и обоснован, условия переработки некой мцп-он)тот! ржи. С н он целью было оюбрано V обратной широко раснрост-

раненных сортов ржи из различных регионов России и изучены их химический состав и состояние углеводно-амилазного комплекса.

Результаты исследовании образцов ржи представлены в таблице 1.

Анализ состава исследуемых образцов показал, что они содержат примерно одинаковое количество углеводов, белков, минеральных веществ.

Для технологии получения из ржи сахаристых продуктов первостепенное значение имеет состояние углеводно-амилазного комплекса. Основными показателями, характеризующими состояние данного комплекса являются содержание водорастворимых веществ и амилографическая вязкость, значения которых находятся в тесной зависимости от активности амило-литических ферментов и состояния крахмала.

С этой целью проведены экспериментальные

исследования состояния углеводно-амилазного комплекса ржаной обойной муки, полученной ио принятой в мукомольной промышленности технологии из исследуемых образцов ржи.

1. Характеристика зерна ржи

Массовая доля, %

Мине- Декст- Число

№ Сухих Общих Крах- Обще- Глю- Белка раль- риноген- паде-

об- вешест углево- мала го са- козы ных ная актив- ния,

раз- дов хара веществ ность, сек

ца ед.ак.

1 89,8 83,2 52,7 4.9 0,83 10,2 1,66 13,2 207

1 90,0 83,1 50.1 4.3 0,66 10,6 1,83 15,1 177

3 90,4 82.0 56,5 5,4 1.05 9.8 1,93 21.0 62

4 90,0 79.0 53,2 4.7 0.79 10,4 1,91 20.5 89

5 91,0 78.5 50,9 3.4 0.46 10,8 1,76 14,1 155

6 91.0 78,2 47, У 3.9 0,58 П.О 1.88 4,7 248

7 92,0 83,7 47.5 4.1 0.80 10,8 1,63 18.0 117

8 90.0 81,8 50,5 3,7 0,53 10.5 1.44 5,9 227

У 90, К 81,8 56,7 3,6 0,56 9.6 1,57 19.8 132

В анализируемых образцах (табл. 1) определяли число падения и

декстрнногенную активности. Как видно из приведенных данных ряд образцов № 3, 4, 7 а 9 отличались повышенной и резко повышенной автолитнческой и дексгрилогенном активностями и не отвечают

-ло-

требованиям ГОСТа . Выявлена высокая корреляция между этими показателями. Коэффициент корреляции составил К= - 0,934.

Существенное значение в технологии получения сахаристых продукта из крахмала имеет температура клеистеризации и изменение вязкости крахмальной суспензии. Изучение состояния крахмала в процессе клеистеризации в зависимости от биохимических особенностей проводили амнлографическим методом.

Исследования показали, что в образцах муки из проросшей ржи начало и окончание процесса клеистеризации крахмала происходило при более низких температурах, вязкость суспензии была в несколько раз меньше, чем в образцах стандартного качества.

2. Показатели амилограмм исследуемых образцов ржи

Значение температура температура Чу тах,

качала окончания

№ образна клеистеризации, "С клеистеризации. ед.прибора

1 61 81 360

2 62 79 310

3 55 65 125

4 58 68 130

5 60 76 320

6 61 86 345

7 5Н 69 190

8 60 75 517

9 59 71 200

Изучение состояния углеводно-амилазного комплекса муки из зерна некондиционной ржи позволяют рекомендовать ее в качестве сырья для получения сахаристых продуктов.

3.2.2. Изучение процессов разжижения и осахаривания Из научно-технической литературы известно, что определяющим уело вием максимального расщепления крахмала до глюкозы является его пср( вод в легкодоступную для ферментов форму. Это достигается клейстери-зацией крахмала и снижением вязкости полученного клейстера термос-табильиыми препаратами ¿С-амилазы, обеспечивающими на этой стадии

-у/-

именуемой разжижением, определенную степень осахаривания крахмала, составляющую 10-1 5% по редуцирующим веществам.

В связи с этим необходимо было разработать условия разжижения и осахаривания при переработке ржи до сахарсодержащих продуктов с различным состоянием углеводно-амилазного комплекса.

Наличие даже в нормальном созревшем зерне ржи определенного количества «Самилазы создает предпосылки для проведения стадии разжижения собственными амилолитическими ферментами без добавления препаратов А.-амилазы. Разжижение осуществляли собственными амилолитическими ферментами при оптимальных значениях основных факторов: концентрация субсграта - 30% ; температура - 60°С: продолжительность1 разжижения - 30 мин.

О степени разжижения судили по накоплению РВ в гидролизате, рис. 1.

Как видно из представленных данных расщепление крахмала в исследуемых образцах муки происходит с разной скоростью и находится в прямой зависимости от декстриногенной активности зерна. С наибольшей скоростью разжижение происходит в образцах 3, 4, 7 и 9. Данный режим разжижения мучной суспензии из проросшего зерна обеспечивает 10-13% расщепления крахмала за 20-25 мин. Но для процесса разжижения крахмала собственными ферментами ржи'имеет существенное значение не только активность Х-амилазы. определяемая как известно в оптимальных условиях, а способность эффективно действовать при температурах клейс-теризации крахмала. С целью выявления такой способности проводили вискографичсское исследование изменений консистенции водно-мучных суспензий анализируемых образцов муки на амилографе "Брабендер". Анализ полученных кривых изменения консистенции водно-мучных

с

суспензий показал, что при температуре клейстеризации крахмала - 60 С в образцах Л1> 3. 4. 7 и 9 вязкость суспензий примерно в 3 раза меньше, чем в образцах, отвечающих требованиям стандарта по числу падения.

1-аким образом выявлено, чю возможно исключить зермосзабильную „-амилазу на стадии разжижения и 01 раничшься собственными амилазами

-и-

ржи, обеспечивающими необходимую для эффективного действия глюко-амилазы степень гидролиза крахмала ( 9-13%).

Разжиженную водно-мучную суспензию далее осахаривали в течение Ъ часов ферментным препаратом глюкоаиилазы -Глюкаваморнном Г 20Х при оптимальных для действия фермента условиях: рН=4,7-4,9,

с

температуре 60 С, дозировке фермента - 4 ед./г крахмала.

Влияние декстрнногенной активности зерна на скорость и глубину оса^ харивания крахмала определяли по накоплению РВ в мучных суспензиях. На рис. 2 представлена динамика накопления РВ в гидролизатах исследуемых образцов.

Изучение процесса осахаривания показало, что более глубоком; гидролизу подвергается крахмал некондиционных образцов ржи № 3, 4, и 9, имеющих резко повышенную декстриногенную и автолитически активности. В этих образцах ржи уже к 14 часам осахаривания образуете 97-100% РВ. Тогда как в гидролизатах из зерна нормального качеств; содержание РВ составляет всего 30-40 %.

Полученные экспериментальные зависимости скорости разжижения 1 осахаривания показали, что наиболее эффективно перерабатывать да сахаристых продуктов зерно ржи, не отвечающее требованиям ГОСТ т хлебопекарным свойствам (числу падения).

На основе методов статистического анализа разработана модсл прогнозирования заданных показателей степени осахаривания крахмала о уровня декстрнногенной активности зерни ржи, представленная в вид следующего уравнения :

где ?- степень осахаривания крахмала. % РВ; 111,1 - количеств глюкозы, образующееся при гидролизе 100 г крахмала; к - констант скорости осахаривания. сд/час. зависящая от "числа падения" зерна ржи

Образцы

?;:с Л. Динамика накопления редуциру:..^/.:-: вечес-.р э 5с;;но-^:учккл суспензиях с с .те дуемых образце г в процессе рао.-АИкения

Продолжительность осахаряваитяя, час

Образцы

Р;;с.£. ¿ккаххка накопления веь;ес1Р

» цг.гн'-:.учны:-: (.'усг-.-н.-гях кгглелуеккх

3.2.3. Изучение состава и свойств сахаросодержащих продуктов из ржз По разработанной нами технологии переработки некондиционной ш числу падения ржи (рис.3) возможно получение следующих продуктов сахаросодержащие гидролшат, сироп и пасту. Технология может был реализована на действующем на предприятиях кондитерской, консервной микробиологической и др. промышленности оборудовании и не требуе' специального технического оснащения.

Определение возможности применения данных продуктов в отрасля: пищевой промышленности, и в частности, при производств! хлебобулочных и мучных кондитерских изделии, требует исследования и: химического и микробиологического состава.

Анализ химического состава данных продуктов ( табл.3. 4) показал что сухие вещества представлены, в основном, углеводами, из которы: значительную часть составляют моно- и олигосахара, легкосбраживаемьг дрожжами и бактериями, а также участвующие в формировании вкуса i аромата готовых изделий. Кроме этого в состав этих продуктов входя белки, липиды, минеральные вещества и пищевые волокна.

Разделение гидрошпата (СГ) на сироп (СС) и пасту (СП) приводит i перераспределению низко- и высокомолекулярных соединений между ними СС отличается большим содержанием моно- и олигосахаридов, а СП большим в 1,5-2 раза содержанием некрахмалистых полисахаридов, чт< обусловливает направление их использования.

В микрофлоре сахаросодержащих продуктов доминировал! неспорообразующие молочнокислые бактерии. характерные дги микробиологических процессов, протекающих при созревани теста.

Комплексное изучение состава сахаросодержащих продуктов показало что основные компоненты могут оказывать влияние на свойства мучны; полуфабрикатов, технологические процессы пршотопления хлебобулочные и мучных кондитерских изделий и их "пищевую ценность".

Myr.

Вод«

Молотой ГИСЖ1Т4

Глшоиоиаи

nfM-SJijH

I t'wiKpa rv ш - .»n-íi2 i pi.

П|)Г*Г* - 10...Í0 мим

Ж

Пжр

ЙГЙЗГ.

1 рынттум • 5К-.62 j

и,он» -21) ..2 2 ч

Ж

Ишкгмиаиш

Тсмнсттм -ЯОЛЫр.С! UKW^ÍOOmmw !

Ж"

flap

Ридролтвт Влажность - SO npoit

Цеятрифутчромвяе

Пк:га Вмжносгк • 70 проц.

W

Сушх»

Пар

Cnvj)>of0.iqiAaniJH шеи

П.1.1 АИОьГЬ • Ö Н|*Ж

-/е-

3. Химический состав сахаросодержащих продуктов из ржи

——« на сухое вещество Содержание —— Сахаросодержашие гидролизат сироп паста

1. Общие углеводы: 81,1 83,0 80,5

в том числе: моно- и олигосахара 60,2 69,5 57,0

тем и целлюлоз а 9,0 5,9 10,1

пентозаны 8.9 5,8 9,9

клетчатка 3,0 1,7 3,5

2. Белок 11,2 11.5 11,1

3. Липши 2,6 1,4 2,9

4. Лнпиды 1,8 1,5 1.8

5. Минеральные вещества 2,1 1,5 1,8

4. Углеводный состав сахаросодержащих продуктов из ржи

-_2^2_насухое вещество Сахарсодержащие

Углеводы _____ гидролизат I сироп I паста

Глюкоза 47,01 58,64 46,05

Фруктоза 1,9» 1,64 1,57

Сахароза 1,25 0,63 1,18

Мальтоза 5,66 4,49 4,79

Ксилоза и галактоза 1.24 1,35 0,93

многокомпонентный сахар 3,08 2,76 2,52

3.2.4. Применение сахаросодержащих продуктов из ржи при

производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий Целью дальнейших исследований явилось изучение возможносп применения полученных продуктов при производстве хлеба из пшенично* муки 1 с, ржано-ншеннчного хлеба и некоторых видов мучньи кондитерских изделий.

Изучали влияние замены сахара-песка сиропом при производств« хлеба из пшеничной муки 1 с на качество хлеба и на процессы протекающие при созревании полуфабрикатов. Тесто готовил! безопарным способом. Сахаристые продукты вносили в тесто в количесгв< 2-10'/с к массе муки. Контрольный образец готовили без сахаропродуктов.

Провадсние оптимизации процесса позволило установить оптималь-ые дозировки сахара-песка и СС составившие 4%, при которых дости-ались максимальные значения физико-химических показателей качества /дельного объема и пористости). По органолептической оценке опытные бразцы характеризовались лучшим вкусом и ароматом, имели эластичный якиш, улучшенную структуру пористости, чем контрольный образец.

В дальнейших исследованиях дозировка СС и сахара-песка составляла % к массе муки.

Для рассмотрения процессов созревания теста с добавлением разных идов сахаропродуктов изучали процессы кнслотонахопления, газообра-ования, изменения содержания сбраживаемых Сахаров и реологических войств.

В результате сравнительного анализа влияния СС на процессы эзревания теста( рис. 4а) установлено, что его внесение в тесто в птимальном количестве способствует интенсификации процесса кисло-онакопления, повышению бродильной активности микрофлоры. Это бусловлено химическим составом сиропа, в котором сочетание всех его омпонентов ( глюкозы, аминокислот, минеральных веществ и др.) нтенсифицирует спиртовое и молочнокислое брожение.

Изучение изменения скорости газообразования теста в зависимости т вида вносимого сахаропродукта ( рис.46) показало, что с наибольшей коростыо процесс образования диоксида углерода протекал в пробах теста СС и достигал максимума в интервале 120-130 мин брожения, тогда как в робе с сахаром - в интервале 160-170 мин, что свидетельствует об интен-ификации спиртового брожения при добавлении в тесто СС.

Рассмотрение динамики изменения Сахаров в процессе брожения шс.4в) показало, что в тесте с СС к концу остается на 1.5% Сахаров еныне, чем в гесте с сахаром-песком, что также подтверждает редположение о созревании теста за более короткое время.

Проведенные исследования показали, чю при добавлении СС иптеи-зфииируется процесс тесгоприготовления и продолжительность брожения

чожет составлять 120 мин. Хлеб с сокращенной продолжительностью Зрожения обладал наилучшими физико-химическими и органолептичес-шми показателями качества.

Выявлено влияние способа приготовления теста на качество'хлеба, приготовленного с СС. Лучшее качество хлеба достигалось при приготов-зении теста на большой густой опаре.

Таким образом установлена возможность замены сахара-песка на СС из ржи при производстве хлеба из пшеничной муки 1 сорта.

Выявленные различия в химическом составе сахаросодержащих продуктов обусловили проведение исследований по влиянию СГ и СП на качество хлеба из смеси ржаной обдирной и пшеничной муки 2 с, приготовленного на густой закваске. Установлены зависимости удельного объема, пористости и общей сжимаемости мякиша от дозировок сахара-песка, СГ и СП. Оптимизация позволила выявить пределы замены сахара-песка на СГ и СП, при которых хлеб имел лучшие физико-химические показатели качества. Они составили для СГ и СП - 3% в пересчете на сахара, содержа-щиеся в сухих веществах продуктов. При этом наблюдалось улучшение и органолептических показателей: значительно улучшались вкус, аромат н пористость, мякиш приобретал интенсивное окрашивание. Дальнейшее увеличение дозировок СГ и СП оказывало отрицательное влияние на такие органолептические показатели качества, как состояние пористости мякиша.

Установлено, что применение С Г и CIT приводило к более активному кислотонакоплению в тесте (рис.5а), улучшению его подъемной силы, что можно объяснить внесением в тесто вместе с данными продуктами дополнительного питания для молочно-кислых бактерий и дрожжей и интенсификацией их жизнедеятельности.

С целью изучения влияния веществ, входящих в СГ и СП на реологические свойства теста из смеси ржаной обдирной и пшеничной муки 2 сорта проводили сравнительный анализ эффективном вязкости проб геста в процессе тестоприготовления полуфабрикатов, рис. 56 .

а

б

;• укт . г нн изменение V't;: 'а) и эффективнс ■ с.'гГеЕан'/и lec-ia еничнлй муки

'/.v.S. ¿ЛИЛЬ'.и- СЙХЯр^ПО".

пяз::'СГ'г; . о ; г:с;; смеси укансГ- и* nr.

Проведенные исследования показали, что внесение в тесто сахара-песка > большей степени снижало вязкость теста, чем сахаропродукты из ржи. Это связано с тем, что входящие в их состав некрахмалистые полисахариды пентозаны, слизистые вещества), в некоторой степени способствуют образованию вязких коллоидных растворов, улучшающих структурно-леханические свойства теста.

Таким образом сравнительный анализ влияния СГ и СП на качество ^леба показал целесообразность их использования в качестве сахаропро-1уктов в хлебе из смеси ржаной обднрной и пшеничной муки 2 сорта.

Выявленные особенности химического состава СС создают 1редпосылки к использованию этого продукта при производстве мучных сондитерских изделий с целью снижения расхода традиционных :ахаристых продуктов.

Для разработки технологии применения СС при производстве мучных сондитерских изделий проводили сравнительный анализ влияния замены градационных сахаристых продуктов (сахара-песка, патоки и меда) :ахарсодержащим сиропом на качество сахарного, затяжного печенья и :ырцовых пряников, приготовленных на химических разрыхлителях. Замена сахара-песка на СС из ржи зависела от вида изделий, от рецептуры 1 влажности теста.В сахарном печенье заменяли до 50% сахара-песка на ГС, в затяжном - заменяли весь сахар , в сырцовых пряниках - замена меда :ос-тавляла 50% . Из рецептур сахарного и затяжного печенья полностью (сключали патоку с заменой на СС.

Основными критериями оценки качества печенья и пряников были 1ыбраны органолептические и такие физико-химические показатели :ачества как плотность и щелочность изделий .

Установлено, что при внесении СС в указанных дозировках наблю-щется изменение физико-химических показателей качества: увеличивается шотность изделий на 10 - 15% и уменьшается щелочность на 0,4 - 0,6 рад., что связано с нейтрализацией части химических разрыхлителей :ислореагирующими веществами сиропа .СС из ржи оказывал

незначнтельное влияние на органолептические показатели качества исследованных образцов мучных кондитерских изделий, придавая им приятный зерновой аромат и сладкопато-кпслый вкус.

Установлено, что при увеличении па 40% расхода химических разрыхлителей плотность изделий уменьшается.

Наилучшими по органолептическим показателям являлись образцы -сахарного печенья с полной заменой патоки и заменой 50% сахара-песка на СС; затяжного печенья- с полной заменой патоки и заменой до80% сахара-песка на СС. пряников- с .заменой до 40% меда на СС.

Показано, что при увеличении на 40" ^ расхода химических разрыхлителей плотность изделий уменьшается.

Установлено, что использование СС приводит к улучшению структуры теста, повышению его формоусгойчнвости.

Исследования влияния различных количеств СС на потребительские свойства показали возможность использования его в качестве заменителя традиционных сахаристых продуктов при производстве сахарного и затяжного леченья и пряников.

В работе рассчитана экономическая эффективность переработки ржи на сахаросодержащие продукты и прибыль от их использования в качестве заменителей традиционных сахаристых продуктах в рецептурах хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. Ориентировочная цепа 1 кг ССП составила примерно 1000 рублей.

ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ На основании проведенных исследований показана возможность использования нетрадиционного крахмалсодержащето сырья- зерна ржи для получения сахаросодержащих продуктов. Разработаны научные и практические основы использования ржи с различными биохимическими особенностями язя получения сахнросодержащих гидролшакг сиропа и пасты.

Изучены особенности состояния углеводно-амилазного комплекса :рна ржи различного качества и выявлено их влияние на процесс олучения сахаристых продуктов.

С целью эффективного использования данных продуктов проведено зучение их химического состава и исследовано их влияние на процессы , роисходящие при образовании и созревании теста, качество хлеба и учных кондитерских изделий. Обоснована возможность замены тради-ионных видов сахаристого сырья (сахар-песок, патока и мед) при произ-одстве хлеба из пшеничной муки 1 сорта, смеси ржаной и пшеничной уки, сахарного и затяжного печенья и сырцовых пряников.

На основании проведенных исследований можно сделать следующие ыводы и практические рекомендации.

1. Изучены некоторые биохимические особенности глеводно-амилазного комплекса зерна ржи различного качества.

2. Изучена динамика разжижения и осахаривания водно-мучных г'спензий ржи. Установлено, что скорость и глубина осахаривания зависят г состояния углеводно-амилазного комплекса ржи. Более глубокому гид-элизу подвергается крахмал проросшего зерна ржи, имеющего повышен-ую декстриногенную и автолитическую активность.

Установлено, что с помощью ферментативного гидролиза возможно элучение гидролизатов из нормального зерна за 24 час с ГЭ=75-83% , эгда как при осахаривании некондиционного зерна ржи (с высоким телом падения) до ГЭ=95% требуется всего 14-16 час.

3. На основе методов статистического анализа разработана модель эогнозирования заданных показателей степени осахаривания крахмала от )овня декстриногенной активности зерна ржи.

4 Для эффективного использования сахаросодержащего гидролизата эедложено его разделение на 2 фракции: сироп и пасту.

5. Проведенные комплексные исследования состава и свойств сахаро-•держаших гидролизата. сиропа и пасты из ржи показали, что ценность их продуктов обусловлена наличием углеводов, белков, пищевых

-гч-

волокон и минеральных веществ. I Цитчие этих компонентов обусловливает активизацию процессов, происходящих при созревании теста, что указывает на целесообразность их применения при произведет широкого ассортимента хлебобулочных и мучных кондитерских изделий.

6. Установлена целесообразность замены сахара-песка СС при производстве хлеба из пшеничной муки I сорта:

- установлены закономерности влияния СС на качество .хлеба из пшеничной муки 1 сорта среднего хлебопекарного качества;

- показано, что привнесении СС в количестве 1- 4е! о в тесто из шпени1 ной муки 1 сорта хлеб по органолептическим и физико-химическим показателям качества не уступал хлебу с сахаром- песком. Оптимальной дозировкой являлось 4% СС ;

- на основе экспериментальных исследований установлено , что внесенг СС приводит к интенсификации микробиологических процессов: повышается скорость кислотонакопления, увеличивается скорость газообразования, сокращается продолжительность созревания теста на 3' 40 мин. Готовые изделия отличаются повышенным удельным объемом, пористостью, лучшими органолептическими показателями но сравнению изделиями с сахаром-песком;

- показано, что хлеб с внесением С'С , приготовленный различными спос бами тестопригоз овления, не уступал по органолептическим и физико-химическим показателям качества контрольным образцам, наилучшими показателями качества отличался хлеб, приготовленный на большой густ опаре.

7. Разрабо тана рецептура хлеба из пшеничной муки 1 сорта среднего хлебопекарного качества с добавлением 4% С'С из ржи и 2.0'.\> маргарина, обеспечивающее высокое качество хлеба и продление срока хранения.

-268. Применение сах apoco держащего гидролизата и пасты до 3% в ¡ресчете на сахара сухих веществ продуктов при производстве ржано-пеннчного хлеба обеспечивает лучшие органолептические и физико-[мические показатели качества.Исследованиями биохимических , «ико-химнческих и реологических свойств теста из смеси ржаной и иеничиой муки с внесением СТи СП установлено повышение ггенсивности процессов кислотонакопления, увеличение активности юдилыюн микрофлоры в процессе брожения, улучшение реологических ойств теста.

9. Разработаны технологии приготовления сахарного, затяжного ченья и сырцовых пряников с полной заменой патоки и частичной меной сахара-песка и меда на СС из ржи. Выявлены закономерности менения органолептических и физико-химических свойств данных целий от дозировок вносимого в тесто СС. Показана возможность лной замены патоки и замены сахара до 40% при производстве парного печенья и до 80% - затяжного печенья; замены до 40% меда при работке сырцовых пряников. Установлено, что оптимальные дозировки . из ржи и химических, разрыхлителей в рецептурах сахарного, затяжно-

печенья и сырцовых пряников улучшают реологические характеристики эугого и пластичного теста.

10. Разработаны Технические условия, Технологическая инструкция и шологический регламент на производство сахаросодержащих продук-1 из ржи.

11. Производственные испытания, проведенные в условиях булочно-гдитерского комбината "Российский", подтвердили целесообразность шенения сахаросодержащих продуктов из ржи как сахаристого сырья.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Татент № 2013449. Способ получения сахаросодержащего продукта из

ржаной муки. Попадич И.А., Шуб И.С., Базина И.В., Потяйкина М.В. , РСФСР.

2. Потяйкина М.В., Попадич И.А., Шуб И.С. Использование ИК-облучения для подготовки крахмалсодержащего сырья к ферментативному гидролизу.//Тез.докл. 8 конф. молодых ученых испециалистов, посвящ.бО-летию обрзов.МТИПП "Новые направления в совершенствовании и разработке технологий продуктов питания" - М., 1991. - 103 с.

3. Базина И.В., Попадич H.A.. Потяйкина М.В., Шуб И.С. Исследование процесса ферментативного гидролиза крахмала ржи с целью получения сахарных сиропов. II Тез.докл. Всес. науч.-техн.конф. "Совершенствование технологических процессов производства новых видов пищевых продуктов и добавок"./Центр.правл.всес.НТО пищевой промышленности.-Киев. 1991 .-с.219.

4. Потяйкина М.В., Шуб И.С., Попадич И.А. Ферментативный способ получения сахарсодержащих продуктов из ржи.// Тез.докл. Международ, научно-техн.конф. "Разработка и внедрение новых технологий и оборудс вания в пищевую и перерабатывающие отрасли промышленности" - Кие1 1993

5. Потяйкина М.В., Базина И.В., Шуб И.С. Изучение условий гидролиза крахмала ржи собственными амилолигическнми ферментами. // Тез.докл Международ.конф. "Экоресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья". Москва-Астрахань, 1993.- 65 с

6. Роговских И.В.,Потяйкина М.В.. Шуб И.С. Новое сахарсодержащее сырье из ржи для производства ржаного хлеба./ / Тез.докл. Междун.конф "Экоресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственног сырья". Москва-Астрахань, 1993. - 65 с.

7. Потяйкина М.В., Карушева Н.В.. Шуб И.С.. Попадич И.А. Применение сахарсодержащего сиропа из ржи при производстве мучных кондитерских изделий. //Тез.докл. Междунар.научно-техн.конф.

'азработка и внедрение новых технологий и оборудования в пищевую и ерерабатывающую отрасли промышленности. - Киев, 1993. . Роговских И.В., ПотяйкинаМ.В., Шуб И.С., Попаднч И.А., Юдина '.А. Применение сахаристых продуктов из ржи при производстве хлеба з смеси ржаной и пшеничной муки.// Тез.докл. Международ.научно-техн. онф. "Разработка и внедрение новых технологий и оборудования в ищевую и перерабатывающие отрасли промышленности" - Киев, 1993 Потяйкина М.В., Шуб И.С., Попадич И.А Сахарсодержащие продукты з ржи. / / Тез докл. 2 Междун. семинара "Экология человека: проблемы состояние лечебно-профилактического питания". Москва-Пятигорск, >93 - 98 с.

I. Потяйкина М.В., Попадич И.А., Шуб И.С., Базпна И.В. Новая ресур-сберегающая технология получения сахаристых продуктов из ржи// 13.докл. Респуб.научно-техн. конф "Проблемы энергетики плотехноло-гии в отраслях АПК. перерабатывающих растительное 1рье., Москва, 1994 - 81 с.

. Логинова М.В., Попадич И.А., Шуб И.С. Эффективный способ пере-ботки ржи в новые пищевые продукты.//Тез.докл. Междун. конф. 1аучно-технический прогресс в перерабатывающих отраслях АПК", М.,

95,- 129 с.

/ /