автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка технологии сбивного хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы механическим способом разрыхления

004618789

АЛЕЙНИК Инна Александровна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СБИВНОГО ХЛЕБА ИЗ МУКИ ЦЕЛЬНОСМОЛОТОГО ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ МЕХАНИЧЕСКИМ СПОСОБОМ РАЗРЫХЛЕНИЯ

Специальность: 05.18.01 - Технология обработки, хранения и

переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 3 ДЕК 2010

Воронеж-2010

004618789

Работа выполнена на кафедре «Технология хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Магомедов Газибег Омарович (ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия»)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Шевцов Александр Анатольевич (ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия»)

кандидат биологических наук, доцент Тертычная Татьяна Николаевна (ГОУВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени К. Д. Глинки»)

Ведущая организация: ГОУВПО «Орловский

государственный технический университет»

Защита состоится « 21 » декабря 2010 года в 12°° часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.035.04 при ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия» по адресу: 394036, г. Воронеж, проспект Революции, 19, а. 035.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные гербовой печатью учреждения, просим присылать в адрес Совета академии.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГТА.

Автореферат размещен на официальном сайте ВГТА www.vgta.vrn.ru « » ноября 2010 года.

Автореферат разослан « » ноября 2010 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета * _ Е. И. Мельникова

Актуальность работы

В настоящее время проблема качества и безопасности пищевых продуктов приобретает особую актуальность. В связи с проявлением комплекса негативных последствий несбалансированного изменения структуры питания большое внимание уделяется разработке функциональных пищевых продуктов. Приоритетной задачей хлебопекарной отрасли является обеспечение населения хлебобулочными изделиями в объемах и ассортименте, достаточных для формирования правильного и сбалансированного питания за счет перспективных технологий.

В последнее время задачи ресурсосбережения активно позиционируются в различных сферах жизнедеятельности общества. Эффективное решение этих задач рассматривается как одно из базовых направлений государственной экономической политики, так как разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий является основой антикризисных мер Правительства РФ и стратегии социально-экономического развития России до 2020 года.

Значительный теоретический и практический вклад в разработку и совершенствование технологии хлеба из зерновых культур внесли С .Я. Корячкина, И.В. Матвеева, Л.П. Пащенко, Р.Д. Поландова, Е.И. Пономарева*, Л.И. Пучкова Т.В. Санина, Т.Б. Цыганова и другие. Разработкам научных и практических основ сбивных пенообразных систем посвящены труды ученых A.B. Зубченко, Г.О. Магомедова, В.К. Тихомирова и других.

Основной зерновой культурой России является пшеница. В последние 15 лет на ее долю приходится более половины зернового клина и соответственно валового сбора зерновых культур страны. Однако стабильное снижение качества зерновой продукции в настоящее время отрицательно влияет на экономическую эффективность производства хлеба и его свойства.

Для повышения конкурентоспособности хлебобулочных изделий, их пищевой ценности, функциональных свойств, расширения ассортимента необходимо применение перспективной ресурсосберегающей технологии путем механического разрыхления теста при подаче под давлением сжатого воздуха. Таким образом, разработка технологии получения сбивного хлеба механическим способом разрыхления, позволяющей повысить эффективность производства, рационально использовать сырьевую базу, улучшить качество продукции, увеличить пищевую

Соискатель выражает благодарность доктору технических наук, профессору ВГТА Пономаревой Елене Ивановне за консультации при работе над диссертацией.

ценность хлебобулочных изделий, создать функциональные пищевые продукты, повысить сроки сохранения их свежести, является актуальной задачей для хлебопекарной отрасли нашей страны.

Диссертационная работа является составной частью НИР кафедры «Технология хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» Воронежской государственной технологической академии «Создание и совершенствование ресурсосберегающих технологий при переработке сельскохозяйственного растительного сырья» (№ г. р. 01970008815, на 2006-2010 гг.).

Цель исследований: разработка и научное обоснование технологии функциональных сбивных хлебобулочных изделий с максимально сохраненными свойствами нативного сырья путем рациональной переработки зерна пшеницы в муку и применения механического способа разрыхления теста.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- разработка новой ресурсосберегающей технологии хлебобулочных изделий функционального состава с применением механического способа разрыхления теста;

- обоснование выбора способа получения муки из цельносмоло-того зерна пшеницы, определение ее гранулометрического состава, физико-химических свойств, содержания белковых фракций;

- определение влияния крупности частиц муки на показатели качества теста из муки цельносмолотого зерна пшеницы, удельную мощность при замесе, микроструктуру воздушной фазы сбивного полуфабриката, состояние основных биополимеров муки (крахмала и белка); разработка математических моделей зависимости показателей качества теста и хлеба от технологических режимов приготовления;

- изучение влияния обогатителей (концентрата ячменно-солодового, сиропа корня солодки, фруктового пюре, лекарственных трав) на ферментативный гидролиз крахмала и белка в тесте, его пено-образующую способность и устойчивость пены после сбивания, показатели качества сбивных хлебобулочных изделий, их аромат, антиокси-дантную активность и стойкость при хранении, установление оптимальных дозировок обогатителей; определение химического, витаминно-минерального и аминокислотного составов хлебобулочных изделий с обогатителями, степени удовлетворения суточной потребности в нутри-ентах, перевариваемое™ белков мякиша;

- промышленная апробация основных результатов исследований; разработка и утверждение технической документации на муку из цельно-

смолотого зерна пшеницы и новые виды сбивного хлеба, внедрение их в промышленное производство; расчет экономической эффективности.

Объектом исследования являются технологии хлебобулочных изделий, основанные на ресурсосбережении сырьевой базы АПК.

Предметом исследования является технология и ассортимент хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы, полученных путем механического разрыхления под давлением сжатого воздуха.

Научная концепция работы: повышение эффективности производства с помощью новой технологии, основанной на ресурсосбережении.

Научные положения, выносимые на защиту:

- новые принципы помола зерна пшеницы, развивающие целесообразность применения дезинтеграционно-волнового помола и доказывающие возможность переработки муки сразу после измельчения;

- научнообоснованные технологические решения по созданию сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы повышенной пищевой ценности на основе использования в их рецептурах обогатителей, обладающих функциональными свойствами;

- результаты экспериментальных исследований изменения основных биополимеров муки (крахмала и белка), ее физико-химических свойств в зависимости от способа измельчения.

Научная новизна работы:

- обоснована и поставлена новая научная задача и предложен подход её решения, заключающийся в разработке ресурсосберегающей технологии сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы;

- выполнено теоретическое и экспериментальное обоснование влияния дисперсности частиц муки из цельносмолотого зерна пшеницы на содержание водорастворимых белковых фракций, состояние основных биополимеров, микроструктуру воздушной фазы сбивного теста, удельную мощность при замесе, показатели качества полуфабриката и хлеба, стойкость его при хранении;

- научно и экспериментально доказано использование обогатителей в производстве сбивных хлебобулочных изделий, позволяющих улучшить структурно-механические свойства, аромат, микробиологическую чистоту, увеличить срок сохранения свежести изделий, повысить их функциональность.

Техническая новизна подтверждена патентами РФ: № 2350083 «Способ производства хлебобулочных изделий», № 2364087 «Способ

производства сбивного бездрожжевого хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы», № 2371921 «Способ производства сбивного бездрожжевого ахлоридного хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы», № 2380907 «Способ производства сбивного бездрожжевого хлеба повышенной пищевой ценности».

Практическая значимость исследования: Обоснована ресурсосберегающая технология сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы, реализация которой позволит повысить эффективность технологического процесса, рационально использовать сырьевую базу АПК, обеспечить продовольственную безопасность.

Разработана и утверждена техническая документация на муку из цельносмолотого зерна пшеницы ТУ 9214-126-02068108-2008, сбивные хлебобулочные изделия: «Авангард» ТУ 9114-097-02068108-2008 (патент РФ № 2364087 «Способ производства сбивного бездрожжевого хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы»), «Солодок» ТУ 9114125-02068108-2008 (патент РФ № 2371921 «Способ производства сбивного бездрожжевого ахлоридного хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы»), «Степной» ТУ 9114-016-02068108-2009, «Фруктовые» ТУ 9114-015-02068108-2009, «Чипполино» ТУ 9114-038-02068108-2010, «Иссоп» ТУ 9114-037-02068108-2010.

Проведена промышленная апробация производства сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы на ОАО «Хлебозавод № 7» г. Воронеж (акт производственных испытаний), ОАО «АКМАЛЬКО-ПИЩЕМАШ» (г. Москва), подтвердившая положительные результаты исследований.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационное исследование соответствует п. 3, 4 и 6 паспорта специальности 05.18.01 - «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства».

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены:

- на международных научно-практических, научно-технических конференциях, симпозиумах и форумах: «Техника и технология пищевых производств» (Могилев, 2007 - 2010 гг.); «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2007 - 2008 гг.); «Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство» (Воронеж, 2008 г.); «Управление реологическими свойствами пищевых продуктов» (Моск-

ва, 2008 г.); «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров» (Москва, 2009 г.);

- на всероссийских научно-практических конференциях, съездах: «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (Уфа, 2008 г.); «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создание функциональных продуктов» (Москва, 2009 г.); «Наука и молодежь» (Барнаул, 2007 -

2009 гг.); «Здоровое питание - основа жизнедеятельности человека» (Красноярск, 2008 г.); «Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания» (Иркутск, 2008 г.); «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2009 г.), «Химия и медицина» (Уфа, 2009 - 2010 гг.);

- на межрегиональных научно-практических конференциях: «Пищевые технологии» (Казань, 2007 - 2010 гг.); «Современное хлебопекарное производство, перспективы его развития» (Екатеринбург 2007 -

2010 гг.); посвященной 15-летию технологического факультета ВГАУ имени К.Д. Глинки (Воронеж, 2008 г.); «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века» (Краснодар, 2009 г.); «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 2009 г.);

- на отчетных научных конференциях ВГТА за 2007-2009 гг.

Разработки экспонировались на 24-й, 25-й межрегиональных выставках «Продторг» (Воронеж, 2007 - 2008 гг.); «Натуральные продукты питания» (Воронеж, 2008 - 2009 гг.), «Воронежагро» (Воронеж, 2009 г.), Воронежском агропромышленном форуме.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 24 научных труда, в том числе 4 статьи в реферируемых журналах, 5 статей в сборниках трудов, 15 тезисов, 4 патента РФ, утверждена техническая документация на муку из цельносмолотого зерна пшеницы и на 5 видов сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, четырех глав, которые посвящены экспериментальным исследованиям, выводов, списка использованных источников, приложений и представлена на 155 страницах машинописного текста, в таблицах и рисунках. Библиография включает 133 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, охарактеризована научная и практическая ценность диссертации. Сформулированы цель и задачи диссертационной работы, её научная новизна.

Глава 1. Анализ современного состояния проблемы

Обобщены сведения научно-технической литературы о современном состоянии и развитии способов производства функциональных хлебобулочных изделий. Рассмотрены существующие способы подготовки зерна пшеницы к помолу и методы получения муки из цельно-смолотого зерна пшеницы. Проведен анализ проблемы и перспективы развития технологии хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы. В главе уделено особое внимание вопросам увеличения сроков сохранения свежести хлебобулочных изделий, проблеме микробиологического состояния хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы и способам её решения. На основании проведенного анализа литературы сформулированы основные цель и задачи диссертационной работы.

Глава 2. Характеристика сырья и методов исследований

Исследования проводили согласно структурной схеме (рис. 1). В соответствии с целью и задачами работы объектами исследований были: пшеница (ГОСТ Р 52554-2006), мука из цельносмолотого зерна пшеницы (ТУ 9214-126-02068108-2008), концентрат ячменно-солодовый (ТУ 9184489-05031531-97), вишневое пюре (ГОСТ 22371-77), сироп корня солодки (ГОСТ 22839-88), лук репчатый сушеный (ГОСТ 7587-71), иссоп лекарственный (ГОСТ 28877-90 «Приправы и пряности»), масло подсолнечное (ГОСТ Р 52465-2005), кислота лимонная (ГОСТ 908-79), аскорбиновая, молочная, янтарная (ГОСТ 908 - 2004), соль пищевая поваренная высшего сорта (ГОСТ Р 51574-2000), вода питьевая (СанПин 2.1.4.1078-01).

Тесто готовили на лабораторной установке, состоящей из сбивальной камеры, электродвигателя, компрессора, пульта управления. После формования тестовые заготовки выпекали при температуре 250-260 °С.

Экспериментальные исследования проводились в условиях филиала кафедры «Технология хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» (ТХМКП) на ОАО «Хлебозавод № 7», кафедр ТХМКП, «Микробиология и биохимия», ООО «Сенсорные технологии» (кафедра физической и аналитической химии), научно-производственной лаборатории «Прогрессивная технология и техника кондитерского производства» на ОАО «Воронежская кондитерская фабрика», научно-исследовательских лабораторий аналитического центра стратегического развития научных исследований ВГТА и Всероссийского научно-исследовательского института комбикормовой промышленности (г. Воронеж).

2 ï

I

о

!

X

I

?

ä ¥

tt S

I

£

I s

6 g

1

3

я £

В работе использовали органолептические, химические, микробиологические, биохимические методы анализа сырья, полуфабрикатов и изделий. Гранулометрический состав муки из цельносмолотого зерна пшеницы определяли на приборе «Гранулометр ГИУ-1», состояние углеводно-амилазного комплекса - на приборе «ПЧП-З», содержание водорастворимых фракций в муке анализировали по Къельдалю, ферментативную активность муки - калориметрическим методом. Микроструктуру сбивного теста и хлеба изучали на сканирующем электронном микроскопе JSM-6380 LV. Содержание бисульфитсвязывающих карбонильных соединений в хлебе определяли методом титрования. «Визуальные образы» ароматобра-зующих веществ в изделиях получали с применением мультисенсорной системы «электронный нос». Структурно-механические свойства мякиша хлеба определяли на пенетрометре «Labor», значение коэффициента эластичности - на приборе «ППЭ-2». Соотношение различных форм влаги в мякише хлеба исследовали методом дифференциально-термического и термогравиметрического анализов на дериватографе системы «Паулик-Паулик-Эрдей», микробиологические показатели - прямым подсчетом колоний с применением дифференциально-диагностических сред. Аминокислотный состав изделий определяли методом ионообменной жидкостной хроматографии, микро- и макроэлементы - на атомно-абсорбционном спектрофотометре «Perkin Elmer», пищевые волокна - по ГОСТ 13496.2-91, витаминный состав в хлебе анализировали по ГОСТ 29138-91, 29139-91. Суммарную антиоксидантную активность хлебобулочных изделий исследовали на приборе «ЦветЯуза-01-AA». Перевариваемость белков хлеба проводили методом in vitro.

Статистическую обработку и оценку достоверности результатов исследований проводили методами регрессионного анализа с помощью программ Maple, MS Excel. Технико-экономические показатели рассчитывали по методикам определения экономической эффективности в хлебопекарной промышленности.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Глава 3. Разработка технологических приемов по улучшению качества сбивных полуфабрикатов

При приготовлении сбивных хлебобулочных изделий важную роль играют белки муки. На скорость их набухания, дальнейшее растворение и переход в раствор значительное влияние оказывает размер частиц муки. От активности амилолитических и протеолитических ферментов зависит протекание гидролиза главных компонентов муки: белка и крахмала. Поэтому изучали фракционный состава белков муки разной дисперсности, ее гранулометрический состав, амилолитическую и про-теолитическую активность.

Результаты определения белковых фракций муки представлены в табл. 1.

Таблиц 1

Белковая фракция Значение показателя при разном способе измельчения, мг%

Дезинтегра-ционно-волновой Раскалывающий Ударный Валковый

Общий белок 24,27 17,60 17,40 19,90

Альбуминовая 8,54 5,36 5,15 в,91

Глобулиновая 15,60 11,10 10,80 13,20

Установлено, что в муке, полученной дезинтеграционно-волновым методом, доля альбуминовой фракции выше на 1,4-3,7 %, глобулиновой - на 2,5-4,9 %, чем в муке других помолов, что в дальнейшем будет оказывать влияние на процесс пенообразования при производстве сбивного хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы.

Доказано, что активность ферментов муки из цельносмолотого зерна пшеницы зависит от крупности ее частиц. Так, при получении

муки цельносмолотого зерна пшеницы дезинтеграционно-волновым методом ее амило-литическая активность возрастает на 27-30 %, а протео-литическая - на 24-27 % по сравнению с мукой, измельченной другими способами (рис. 2).

Цвет муки имеет большое значение, так как именно от этого показателя зависит цвет мякиша хлеба, следовательно, и органолептические показатели качества изделий. Изучали динамику изменения интенсивности цвета свежесмолотой муки из цельносмо-

Способы измельчения

Рис. 2. Зависимость амилолитической (а) и лротеолитической (б) активности муки цельносмолотого зерна пшеницы, полученной разными способами измельчения: 1 - дезинтеграци-онно-волновой; 2 - раскалывающий; 3 - ударный; 4 - валковый

лотого зерна пшеницы в процессе ее хранения (рис. 3).

Установлено, что динамика изменения интенсивности цвета муки из цельносмолото-го зерна пшеницы, полученной разными способами, имеет идентичный характер.

Интенсивность цвета характеризуется от 0 (черный цвет) до 255 (белый цвет) условных единиц цвета. В данном случае изменение интенсивности цвета характеризует изменение серого оттенка цвета или степень белизны муки. Наибольшая интенсивность цветовой компоненты наблюдалась в муке, полученной путем дезинтеграционно-волно-вого помола, следовательно, эта мука светлее других исследуемых образцов.

Выявлено, что в муке из цельносмолотого зерна пшеницы, полученной путем дезинтеграционно-волнового помола, преобладали частицы размером 25-40 мкм (27,3 %), что выше, чем в муке, полученной раскалывающим, ударным и валковым способами измельчения на 41,4 и 45,5, 16,5 % соответственно. Ситовым анализом было определено, что в муке, полученной путем дезинтеграционно-волнового помола частиц размером 90-100 мкм не было обнаружено, в муке, полученной другими способами, их количество составило: при раскалывающем - 12,2 %, при ударном - 18,5 %, при валковом - 7 %. Это доказывает то, что дезинтегра-ционно-волновой метод характеризуется высокой степенью измельчения.

Задачей дальнейших исследований было экспериментальное подтверждение влияния крупности частиц муки на показатели качества сбивного полуфабриката.

Процесс приготовления сбивного теста состоит из двух этапов. На первом - происходит перемешивание рецептурных компонентов, достигается равномерное их распределение по всей массе, наблюдается гидролитическое воздействие влаги на сухие компоненты смеси. На втором этапе приготовления теста (сбивании) под избыточным давлением сжатого воздуха происходит аэрация полуфабриката и завершается образование трехфазной смеси, выравнивается влагосодержание, про-

Продолжительность хранения, сут

Рис. 3. Зависимость изменения интенсивности цвета муки из цельносмолотого зерна пшеницы в процессе ее созревания от способа помола: 1 - дезинтеграционно-волновой; 2 - раскалывающий; 3 - ударный; 4 - валковый

должают набухать белки, водорастворимые компоненты муки переходят в раствор, образуется пенообразная структура теста.

Выявлено, что удельная мощность у всех исследуемых образцов в первые минуты сбивания увеличивается, достигает максимального значения, а затем плавно снижается до постоянной величины (рис. 4). Так, после первой ми- ! нуты сбивания максимальным значением (0,105 Вт/г) этого показателя характеризовался образец теста, приготовленный из муки дезинтеграционно-волнового помола, наименьшее значение этого показателя (0,045 Вт/г) наблюдалось при раскалывающим способе измельчения. Плавное снижение удельной мощности связано с пластификацией тестовой массы под избыточным давлением воздуха, что способствовало получению пены с равномерным распределением пузырьков воздуха между клейковинными пленками. Структурные изменения претерпевали и крахмальные зерна — они обволакиваются белковыми пленками и разрыхляют структуру белков. Все это обусловливало образование газоудерживающего скелета теста за счет водородных и гидрофобных связей. В процессе замеса теста образуется газообразная фаза за счет захвата и удержания тестом (окклюзии) пузырьков атмосферного воздуха. Газообразной фазе, появляющейся во время замеса, отводится основополагающая роль в образовании пористости мякиша хлеба.

Для изучения микроструктуры сбивного теста применяли метод микрофотографии. Полученные цифровые фотографии представлены на рис. 5.

Анализ микрофотографий показал, что в сбивном тесте из муки цельносмолотого зерна пшеницы, полученной ударным способом измельчения (рис. 5, в), значение среднего размера пузырьков воздуха (газа) достигало 42 мкм, при раскалывающем способе помола зерна (рис. 5,6)-31 мкм, при валковом способе измельчения (рис. 5, г) - 23 мкм, а их взаимное расположение в объеме тестовой массы неодинаково. При дезинте-грационно-волновом способе измельчения (рис. 5, а) наблюдалось более

ё о

I11-

5 ге

а: о

И

1 / 2 / 3 / 4

1 / / /

[

Рис.

Продолжительность сбивания, мин

4. Зависимость удельной мощности

от продолжительности сбивания полуфабрикатов, полученных из муки цельносмолотого зерна пшеницы разными способами: 1 - дезинтеграционно-волновой; 2 - раскалывающий; 3 - ударный; 4 - валковый

равномерное распределение пузырьков воздуха между клейковинными пленками, средний размер пузырьков составил 17 мкм.

Рис.5. Микроструктура проб сбивного теста из муки цельносмолотого зерна пшеницы, полученной разными способами измельчения: а - дезинтеграционно-волновой: б - раскалывающий; в - ударный; г- валковый

Установлено, что способ измельчения оказывает значительное влияние на качество теста и хлеба. Доказано, что наименьшим значением объемной массы характеризовалось тесто, замешанное из муки де-зинтеграционно-воянового помола. Это объясняется тем, что такая мука обладала относительно более мелкими частицами по сравнению с мукой, полученной другими способами измельчения. Объемная масса полуфабриката составила 0,38 г/см3. Максимальным значением этого показателя характеризовалось тесто го муки, измельченной на молотковой дробилке (0,54 г/см3). Фракции относительно крупных частиц муки отличаются резко пониженным содержанием белка, поэтому пенообра-зующая способность теста из такой муки ниже из-за небольшого содержания в ней водорастворимых белков, оказывающих значительное влияние на процесс структурообразования сбивного полуфабриката.

Исследования показали, что минимальным значением эффективного коэффициента сопротивления (3,0 об/с2) характеризовался образец сбивного теста, приготовленного из муки цельносмолотого зерна пшеницы дезинтеграционно-волнового помола.

Объемная масса и вязкость готового полуфабриката определяют удельный объем изделия. Пробными лабораторными выпечками установлено, что хлеб из муки дезинтеграционно-волнового помола обладал максимальным удельным объемом (240 см3/100 г), пористость этого образца была наибольшей - 57 %.

Таким образом, выявлено положительное влияние дезинтеграционно-волнового метода измельчения зерна пшеницы на структурно-механические и физико-химическими показателями качества сбивного полуфабриката и хлеба.

Методом термогравиметрического анализа определяли соотношение связанной и свободной форм влаги и их взаимного изменения.

Для получения данных о механизме влагоудаления строили зависимость степени превращения а от температуры Г (рис. 6). Зависимость а от Т для всех проб характеризуется небольшим (а < 1) индукционным периодом в интервале температур 290-342 К, что обусловлено наличием лимитирующей стадии внешнедиффузионного торможения.

0,3 0.6 0,4 0,2

1

г г л гС

ы

1

• а

Температура. Т, К

Рис. 6. Зависимость степени превращения а от температуры Г при разных помолах: 1 - дезинтеграци-онно-волновой; 2 - раскалывающий; 3 - ударный; 4 - валковый

2.3 2,5 2,7 2,9 3.1 3,3 Величина, обратная температуре, 10ЭГГ, К"1

Рис. 7. Зависимость (- а) от величины обратной температуры 103/Т при разных помолах: 1 - дезинтегра-ционно-волновой; 2 - раскалывающий; 3 - ударный; 4 - валковый

При температурах 242-298 К наблюдается возрастание превращения 0,1 < а < 0,9, в этом периоде происходит значительное изменение массы образцов, связанное с высвобождением воды. При дальнейшем нагреве проб изделий а > 0,9 до температуры 425 К наблюдается замедление процесса.

На основе полученных кривых построили зависимость (- а) от величины, обратной температуре (103/Т), для температур 242-425 К, так как именно в этом температурном интервале наиболее интенсивно протекают процессы дегидратации и термического разложения (рис. 7).

Установлено, что во всех образцах в процессе хранения (36 ч) увеличилось содержание свободной влаги, что подтверждает протекание процесса черствения. Результаты исследований о характере изменения доли свободной влаги в хлебе методом термического анализа позволили сделать вывод о том, что дезинтеграционно-волновой метод измельчения влияет на энергию связи влаги, при этом доля свободной воды уменьшается, что способствует удлинению срока сохранения свежести сбивных изделий.

Целью дальнейших исследований было выявление оптимальных параметров замеса сбивного теста из муки цельносмолотого зерна пшеницы.

Для решения задачи оптимизации параметров замеса было применено позиционное рототабельное планирование.

В результате статистической обработки экспериментальных данных получены математические и графические зависимости исследуемых характеристик от изучаемых факторов (Х^ - частота вращения месильного органа, с"1; Х2 - давление атмосферного воздуха, МПа; Хг - продолжительность сбивания, мин).

У, = 0,52 - О.ОЗА'] - 0,01X2 - 0,005X^2 + 0.02Х2 - 0.009Х2;

У2 =2,18+0,07^ -0,06Х2 +0,05Х3 +0,06X^2 + 0.08Х2 -0,06Х| +0,01Х32 ;

У3 = 71,94+1,74X1 -1,08Хз+0,36Х|Хз -2,53Х2 -2Д5Х2 .

Воспроизводимость опытов, значимость регрессионных коэффициентов и адекватность уравнений подтверждена статистическими критериями Кохрена, Стьюдента, Фишера.

Оптимальные режимы приготовления теста, при которых объемная масса принимала минимальное значение, а удельный объем и пористость хлеба были максимальны: Х\ = 6,67 с"1, Х2 = 0,4 МПА, Хъ -9 мин. Оптимальная влажность полуфабриката - 54 %, так как при этой массовой доле влаги в тесте достигается минимальное значение объемной массы теста (0,4 г/см3), максимальный удельный объем (240 см3/100 г) и пористость (67 %) изделия.

На основании вышеизложенного разработана рецептура на хлеб сбивной из муки цельносмолотого зерна пшеницы «Авангард» и утвержден пакет технической документации РЦ, ТИ, ТУ 9114-097-02068108-2008.

Недостатки - отсутствие аромата и продление сроков сохранения свежести сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы - можно устранить путем введения в рецептуру обогатителей. Выбор сырья, применявшегося в работе, обоснован результатами анализа литературных данных и собственных исследований по их химическому и аминокислотному составу. В качестве обогатителей были выбраны: концентрат ячменно-солодовый, сироп корня солодки, вишневое пюре, лук репчатый сухой, иссоп лекарственный.

Исследовано влияние вносимых компонентов на пенообразова-ние и пеноустойчивость (рис. 8) сбивных полуфабрикатов из муки цельносмолотого зерна пшеницы. Установлено, что максимальное ценообразование наблюдалось при внесении концентрата ячменно-солодового. Устойчивость пены этого образца была максимальной. С течением времени происходило снижение объема пены во всех исследуемых образцах.

Изучено влияние различных дозировок обогатителей и массовой доли влаги полуфабрикатов на физико-химические показатели качества сбивного теста и хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы. Методом математического моделирования определены оптимальные дозировки вносимых обогатителей и влажность сбивного полуфабриката.

В результате оптимизации рецептурных компонентов теста с добавлением обогатителей разработаны рецептуры 5 видов хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы и утверждена техническая документация на хлеб «Солодок» с концентратом ячменно-солодовым (РЦ, ТИ, ТУ 9114-125-02068108-2008), хлеб «Степной» с сиропом корня солодки (ТУ 9114-016-02068108-2009), сбивные хлебобулочные изделия «Фруктовые» с фруктово-ягодным пюре (ТУ 9114-015-02068108-2009), хлеб «Чипполино» с луком сухим репчатым (ТУ 9114-038-02068108-2010), хлеб «Иссоп» с иссопом лекарственным (ТУ 9114-037-02068108-2010).

Глава 4. Разработка технологии сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы механическим способом разрыхления

Сбивные хлебобулочные изделия из муки цельносмолотого зерна пшеницы анализировали через 3 ч после выпечки по органолептическим и физико-химическим показателям качества.

Внешний вид, характер поверхности, цвет, вкус, запах, структуру пористости, объем хлеба оценивали, используя профильный метод. Установили, что образцы хлеба оценивались как «хорошие», ближе к «отличным». Физико-химические показатели качества изделий представлены в табл. 2.

При производстве хлебобулочных изделий высокого качества необходим правильный и систематический микробиологический и санитарный контроль продукции.

О 5 30 15 2 0 25 30 Продолжительность хранения пены, мин

Рис. 8. Зависимость объема пены в процессе ее хранения: 1 - контроль; 2-е концентратом ячменно-солодовым; 3-е сиропом корня солодки; 4 - вишневым пюре; 5-е иссопом лекарственным; б - с луком репчатым сухим

Таблица 2

Физико-химические показатели качества хлебобулочных изделий

Показатели Значение показателей качества хлеба

«Аван гард» «Солодок» «Степной» «Вишенка» «Иссоп» «Чипполино»

Влажность, % 45,5 45,8 45,5 46,9 46,8 46,7

Активная кислотность, РН 4,72 4,52 4,50 4,35 4,59 4,43

Титруемая кислотность, град 3,0 3,5 3,4 3,8 3,4 3,5

Удельный объем, см3/100г 210 250 245 240 242 240

Деформация, ед. прибора ДНобч. АН»,. ДНупр 53,5 32,3 21,2 66,3 39,2 27,1 61.7 38,9 22.8 59,9 37,8 18,8 62,9 38,8 24,1 60,2 38,6 21,6

Коэффициент эластичности К, % 9,4 10,8 10,4 10,3 10,6 10,5

Для изучения влияния обогатителей (сиропа корня солодки, концентрата ячменно-солодового, вишневого пюре, лука репчатого сушеного, иссопа лекарственного) на микробиологические показатели качества сбивного хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы проводили его анализ после выпечки через 24 ч и в течение 7 сут хранения через каждые 24 ч. В процессе хранения исследовали динамику изменения микробиологических показателей.

В качестве контроля приняли хлеб «Авангард» без внесения обогатителя. В результате исследования образцов установлено, что количество МАФАнМ колебалось в хлебе: «Авангард» от 7,1-Ю2 до 9,2-102, «Степной» - от 3,9-102 до 8,1-Ю2, «Солодок» - от 4,5-Ю2 до 8,5102, «Вишенка» - от 7,0-Ю2 до 8,9-Ю2, «Иссоп» - от 4,3-Ю2 до 7,1-Ю2, «Чипполино» - от 1,9-102 до 4,8-102.

Установлено, что общая микробиологическая обсемененность хлеба «Степной» (390 КОЕ/г) в первые сутки хранения была на 45 %, «Солодок» (420 КОЕ/г) на 32 % ниже значения этого показателя, чем в контрольном хлебе «Авангард» (710 КОЕ/г). Значение МАФАнМ в хлебе «Вишенка» с фруктовым пюре было сравнимо с контрольным образцом. Значение показателя в хлебе «Иссоп» ниже, чем в контроле на 3,8 %, для хлеба «Чипполино» - на 8,6 %. Сироп корня солодки, преду-

смотренный рецептурой хлеба «Степной», обладает высокой бактерицидной активностью за счёт входящих в его состав фитоцинов и этилового спирта. Органические кислоты, содержащиеся в сиропе, усиливают противовоспалительную и противоаллергическую активность, придают вносимому обогатителю антибиотические и противоопухолевые свойства. Наименьшим значением МАФАнМ характеризовался хлеб «Чиппо-лино» с луком репчатым сушеным. Анализ сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы на наличие бактерий группы кишечной палочки, плесени и дрожжей в изделии, на его поверхности и возбудителей картофельной болезни хлеба показал их отсутствие в течение всего периода хранения.

Установлено, что в исследуемых образцах общая, пластическая и упругая деформация сжатия превышают контроль.

Наибольшими значениями пластической и упругой деформации характеризовались образцы хлеба «Авангард», хранившиеся в течение 24 ч - 32,3 и 21,2 ед. прибора. С течением времени способность мякиша восстанавливать свою форму терялась за счет уменьшения степени свежести продукта во всех образцах. Выявлено, что коэффициент эластичности был выше в хлебе «Степной» на 9,5 %, «Солодок» - 10,2 %, «Вишенка» - 9,5 %, «Иссоп» - 9,2 %, «Чипполино» - 9,0 %, чем в хлебе «Авангард». В течение хранения эластичность снижалась во всех образцах. Снижение этого показателя вызвано повышением плотности крахмальных зерен при переходе из аморфного состояния в кристаллическое. Изделие с сиропом корня солодки содержит большое количество моносахаров, дубильных веществ, способных связывать большое количество воды.

При черствении изменяются гидрофильные свойства мякиша, его микроструктура, содержание водорастворимых веществ, атакуемость крахмала амилазами и др. Содержание связанной воды в процессе хранения изделий снижалось во всех исследуемых образцах. В хлебе с добавлением обогатителей через 72 ч хранения содержание связанной влаги было больше, чем в хлебе «Авангард». Это объясняется тем, что дубильные и пектиновые вещества, входящие в состав обогатителей, увеличивают долю прочносвязанной влаги, в результате она в меньшей степени теряется в процессе хранения, что обусловливает замедление черствения.

Анализ ароматограмм показал, что для всех исследуемых образцов характерен идентичный запах, выражающийся в сходном составе равновесной газовой фазы (РГФ). «Визуальные отпечатки» по форме близки между собой, что свидетельствует о близком качественном со-

ставе веществ, обусловливающих общий аромат хлебобулочных изделий. Установлено, что общая площадь «визуальных отпечатков» проб с обогатителями больше, чем в контрольном образце.

Выявлено, что содержание гидрофильных веществ в РГФ над хлебобулочными изделиями с обогатителями выше, чем над хлебом «Авангард» на 25-40 %. Содержание несвязанной влаги и легколетучих кислот в хлебе «Иссоп» ниже на 20 %, «Солодок» - на 35 %, «Степной» -на 23 %, «Вишенка» - на 15 %, «Чипполино» - на 8 % по сравнению с контрольным образцом. Это объясняется тем, что дубильные вещества, пищевые волокна, входящие в состав обогатителей, связывают воду и легколетучие кислоты, снижая процент свободной воды в хлебе, что обеспечивает сохранение свежести продукта. Увеличение сигналов сенсоров происходит за счет внесения дополнительных веществ (дубильные вещества, эфирные масла), содержащихся в обогатителях, которые усиливают отклик сигналов и повышают аромат сбивных изделий.

Установлено, что суммарная антиоксидантная активность изделий с обогатителями превышает значение этого показателя в хлебе «Авангард» на 67,5-135,9 %. Это можно объяснить тем, что в фруктовое пюре, предусмотренное рецептурой изделий «Вишенка», входят гидроксикислоты, присутствие которых повышает суммарную антиоксидантную активность продукта. В сироп корня солодки и концентрат ячменно-солодовый, предусмотренные рецептурами хлеба «Степной» и «Солодок», входят 27 флавоноидных соединений (ликвиритин, изоликвиритин, ликуразид и другие), в иссопе лекарственном содержится эфирное масло (до 1,15 %), в состав которого входят терпены (пинен, камфен, цинеол), а также дубильные вещества, олеиноловая и урсоловая кислоты, флавоноиды (диосмин, иссопин), которые и повышают антиоксидантную активность хлеба. Лук репчатый сухой содержит ценное эфирное масло, которое представляет собой сборную группу органических веществ -антиоксидантов. Летучие эфирные масла - фитонциды, содержащиеся в добавляемом обогатителе, представлены аллинином и аллицинидом, которые и повышают значение этого показателя.

Определение фактического содержания аминокислот проводили методом ионообменной жидкостной хроматографии, степень удовлетворения суточной нормы рассчитывали по разработанной нами программе «Комплекс».

Анализ количества аминокислот в исследуемых хлебобулочных изделиях (рис. 9) показал, что образцы с обогатителями отличаются повышенным содержанием аминокислот в сравнении с хлебом «Авангард».

Наибольшее содержание аминокислот наблюдалось в хлебе «Солодок» с концентратом ячменно-солодовым.

ШСч:« #

6

«Степной»

Ш1 ^

. .. Ж в

«Чипполино»

Рис. 9. Фактическое содержание аминокислот в изделиях: 1 - фенилаланин; 2 - тирозин; 3 - триптофан; 4-треонин; 5 - метионин; 6 - циспш; 7-лизин; 8-лейцин;9-изолейцин; 10-валин

Расчет пищевой ценности показал, что при употреблении 100 г хлеба с обогатителями степень удовлетворения суточной потребности в среднем составила: в белке - 8 %, жире - 1,4 %, углеводах - 10 %, пищевых волокнах - 21 %, витаминах - 15 %, минеральных веществах -12 %, аминокислотах - 11 %. Анализ химического состава, пищевой и биологической ценности позволяет рекомендовать сбивные хлебобулочные изделия из муки цельносмолотого зерна пшеницы для массового потребления, а также для профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, при нарушении обмена веществ в организме.

Расчет экономической эффективности показал целесообразность применения муки цельносмолотого зерна пшеницы для производства сбивных хлебобулочных изделий. Ожидаемый экономический эффект от реализации 1 т изделий в среднем составляет 4, 83 тыс. р.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 1. Разработана и научно обоснована ресурсосберегающая технология получения хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы путем механического разрыхления под давлением сразу после измельчения без созревания, которая позволяет экономить сырьевые ресурсы, сократить производственные затраты, повысить эффективность производства, снизить себестоимость продукции, не ухудшая её качества.

/ /ЙЫ-уЧ \

V' х /

Ш

«Авангард»

■V"

ч X, > „х / 6

«Вишенка»

-Г-:;-?

'гЖгг б

«Солодок»

го-

"■З.5.-/Ь

УН-

й-

УУу*

«Иссоп»

2. Выбран рациональный способ получения муки цельносмолотого зерна пшеницы путем дезинтеграционно-волнового помола, обеспечивающий минимальный средний размер частиц (38,6 мкм), повышение доли альбуминовой и глобулиновой фракций в белке на 3 и 5 % по сравнению с мукой других помолов, что способствует получению сбивного теста высокого качества.

3. Обосновано влияние крупности частиц муки и внесения рецептурных компонентов на процесс ценообразования сбивного теста из муки цельносмолотого зерна пшеницы; установлено, что внесение обогатителей позволяет сократить скорость ферментативного гидролиза на 2-6 %, снизить объемную массу полуфабриката до 0,350,4 г/см3, повысить устойчивость пены на 7-10 %.

4. Доказано положительное влияние обогатителей на органолептиче-ские, физико-химические и структурно-механические свойства хлеба. Выявлено, что доля ароматобразующих веществ повышается в 3-3,5 раза за счет большого количества летучих ароматических органических кислот, увеличивается антиоксидантная активность в 2-2,5 раза за счет входящих в состав обогатителей гидроксикислот и флавоноидов, снижается микробиологическая обсемененность хлеба по сравнению с хлебом «Авангард», что позволяет продлить срок сохранения свежести от 24 до 48 ч.

5. Проведены производственные испытания, определен выход сбивных хлебобулочных изделий из муки цельносмолотого зерна пшеницы путем пробной производственной выпечки, который составил 178 - 181 кг в зависимости от ассортимента. Экономический эффект составил 4, 83 тыс. р. от реализации 1 т изделий, цена за 1 кг сбивного хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы -9,53 р. Разработан и утвержден пакет технической документации (ТУ, ТИ, РЦ) на новые виды изделий.

Основные публикации по диссертационной работе Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Магомедов, Г.О. Определение оптимальной влажности сбивного бездрожжевого теста [Текст] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, И.А. Алейник // Хлебопродукты. - 2008. - № 9. - 0,18 п. л.

2. Магомедов, Г.О. Реологические характеристики сбивного бездрожжевого теста из цельносмолотого зерна пшеницы [Текст] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, И. А. Алейник // Хлебопродукты. - 2009. -№ 1.-0,2 п. л.

3. Магомедов, Г.О. Исследование физико-химических характеристик процесса набухания продуктов переработки зерна [Текст] / Г.О. Магомедов,

Е.И. Пономарева, С.И. Гаршина, И.А. Алейннк // Хранение и переработка сельхоз. сырья. - 2009. - № 5. - 0,13 п. л.

4. Алейник, И.А. Натуральные обогатители для улучшения аромата бездрожжевого хлеба из муки целъносмолотого зерна пшеницы [Текст] / И.А. Алейник // Хлебопродукты. -2010.- № 6. - 0,44 п. л.

Статьи и материалы конференций

5. Магомедов, Г.О. Комплексная технология сбивных бездрожжевых хлебобулочных изделий функционального назначения [Текст] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, И.А. Алейник // Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции «Здоровое питание - основа жизнедеятельности человека», Красноярск, - 2008. - 0,11 п. л.

6. Магомедов, Г.О. Инновационные технологии сбивных бездрожжевых хлебобулочных изделий функционального назначения [Текст] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, И.А. Алейник // Фундаментальные исследования. - 2008. - № 1. - 0,06 п. л.

7. Магомедов, Г.О. Технологии хлебобулочных изделий с применением механического разрыхления [Текст] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, И.А. Алейник, С.Н. Крутских // Материалы II научно-практической конференции с международным участием «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров», Москва, 2009. -М.: МГУПП. - 0,18 п. л.

8. Магомедов, Г.О. Исследование процесса приготовления сбивного бездрожжевого теста из муки цельносмолотого зерна пшеницы [Текст] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, И.А. Алейник // Материалы XLVI отчетной научной конференции за 2007 г. ВГТА, 2008. - 0,03 п. л.

9. Магомедов, Г.О. Разработка и оптимизация технологических параметров производства сбивного хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы [Электронный ресурс] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, И.А. Алейник, A.A. Журавлев // Материалы международной научно-практической конференции «Разработка и широкая реализация современных технологий производства, переработки и создания пищевых продуктов», Волгоград. - 2009. - 0,07 п. л.

10. Алейник, И.А. Технология сбивного бездрожжевого хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы [Текст] / И.А. Алейник // Материалы II Всероссийской конференции аспирантов и студентов «Пищевые продукты и здоровье человека», Кемерово. - 2009. - 0,06 п. л.

11. Магомедов, Г.О. Испытание технологии получения бездрожжевого теста на основе инновационного аэрационного комплекса «АЭ-РОКОНТ МИКС-300» [Текст] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева,

В.И. Вершигора, И.А. Алейник, В.В. Рыжов, А.Ю. Кривошеев,

A.C. Шишкин // Хлебопекарное производство. -2010. -№ 1. - С. 0,04 п. л.

Изобретения

12. Патент РФ № 2350083. Способ производства хлебобулочных изделий [Текст] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, О.Н. Воропаева, И.А. Алейник; Заявл. 15.01.08; Опубл. 27.03.2009, Бюл. № 9.

13. Патент РФ № 2364087. Способ производства сбивного бездрожжевого хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы [Текст] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, И.А. Алейник; Заявл. 25.01.08; Опубл. 20.08.09, Бюл. № 23.

14. Патент РФ № 2380907. Способ производства сбивного бездрожжевого хлеба повышенной пищевой ценности [Текст] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, И.А. Алейник О.Н. Воропаева; Заявл. 01.12.08; Опубл. 10.02.10, Бюл. № 4.

15. Патент РФ № 2371921. Способ производства сбивного бездрожжевого хлеба ахлоридного хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы [Текст] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, И.А. Алейник,

B.Н. Косинов, В.И. Корчагин, С.Н. Крутских, В.Г. Лобосов; Заявл. 16.07.08; Опубл. 10.11.09, Бюл. № 31.

Всего по теме диссертации опубликовано 24 научных труда, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК к защите диссертаций, 5 статей в сборниках трудов, тезисы 15 докладов, сделанных на съездах, конференциях и симпозиумах России, странах ближнего и дальнего зарубежья (2007-2010 гг.).

Подписано в печать 12.11.2010. Формат 60x84/1/16. Усл. печ. л. 1.0 Тираж 100 экз. Заказ 3 85 .

ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» Адрес академии и отдела полиграфии ГОУВПО «ВГТА»: 394036, Воронеж, пр. Революции, 19

Введение.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Способы подготовки зерна к помолу и методы получения муки из целого зерна.

1.2 Анализ способов получения хлебобулочных изделий.

1.3 Хлеб из муки цельносмолотого зерна пшеницы — продукт функционального питания.!.

1.4 Экономический потенциал производства изделий из муки цельносмолотого зерна.

1.5 Проблема микробиологического состояния хлеба из муки цельносмолотого зерна и способы ее устранения.

1.6 Пути увеличения срока сохранения свежести хлебобулочных изделий.

1.7 Аромат - важнейший показатель качества хлебобулочных изделий. Способы определения и улучшения аромата хлеба.

В настоящее время проблема качества и безопасности пищевых продуктов приобретает особую актуальность. В связи с проявлением комплекса негативных последствий несбалансированного изменения структуры питания большое внимание уделяется разработке функциональных пищевых продуктов. В условиях новых экономических отношений в нашей стране, изменившейся структуры предприятий, необходимости улучшения здоровья и качества жизни, приоритетной задачей хлебопекарной отрасли является обеспечение населения хлебобулочными изделиями в объемах и ассортименте, достаточных для формирования правильного и сбалансированного питания за счет перспективных технологий.

Перед хлебопекарной промышленностью стоит актуальная задача — внедрение технологий, рационально использующих сырьевые ресурсы, позволяющих вырабатывать хлебобулочные изделия повышенной пищевой и пониженной энергетической ценности, что соответствует современным требованиям науки о рациональном питании и здоровой пище.

В последнее время задачи ресурсосбережения активно позиционируются в различных сферах жизнедеятельности общества. Эффективное решение этих задач рассматривается как одно из базовых направлений государственной экономической политики, так как разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий является основой антикризисных мер Правительства РФ и стратегии социально-экономического развития России до 2020 года.

Технология хлеба из муки цельносмолотого зерна с максимально сохраненными его периферическими слоями обеспечивает содержание в хлебе ценных биологически активных веществ, необходимых организму человека, повышение функциональности хлеба, а также комплексное рациональное использование зерна.

Значительный теоретический и практический вклад в разработку и совершенствование технологии хлеба из зерновых культур внесли С.Я. Корячкина, И.В. Матвеева, Л.П. Пащенко, Р.Д. Поландова, Е.И. Пономарева, Л.И. Пучкова, Т.В. Санина, Т.Б. Цыганова и другие. Разработкам научных и практических основ сбивных пенообразных систем посвящены труды ученых А.В. Зубченко, Г.О. Ма-гомедова, В.К. Тихомирова и других.

Основной^ зерновой культурой России является^ пшеница. В последние 15 лет на ее долю приходится более половины зернового клина и соответственно валового сбора зерновых культур страны [26]. Однако стабильное снижение качества зерновой продукции в настоящее время отрицательно влияет на экономическую эффективность производства хлебобулочных изделий и их свойства. Традиционные технологии хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы не позволяют получить продукцию необходимого качества. Поэтому для повышения: конкурентоспособности хлебобулочных изделий, их пищевой ценности, функциональных свойств, расширения ассортимента хлеба необходимо применение перспективной ресурсосберегающей технологии хлебобулочных изделий путем- механического разрыхления теста при подаче;под давлением сжатого воздуха.

При традиционных схемах помола зерна удаляются оболочки, зародыш и алейроновый слой. Разработаны многочисленные рекомендации; о > внесении: ржаных и пшеничных отрубей в муку при-замесе теста, в то время как более целесообразно использование нативного зерна для производства видов хлеба массового потребления и специального назначения;

Технология хлебобулочных изделий путем механического разрыхления является инновационной в этом направлении, поэтому исследования по применению этого метода в производстве хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы являются весьма актуальными.

Таким образом, разработка технологии сбивного хлеба из муки цельносмолотого зерна пшеницы механическим способом разрыхления, позволяющая повысить эффективность производства, рационально использовать сырьевую базу, улучшить качество продукции, увеличить пищевую ценность хлебобулочных изделий, создать функциональные пищевые продукты, повысить сроки сохранения их свежести, является актуальной задачей для хлебопекарной отрасли нашей страны.

Результаты исследования позволили выявить, что образцы с внесением обогатителей характеризовались лучшими органолептическими показателями качества (внешний вид, удельный объем, пористость, эластичность мякиша, вкус, запах) по сравнению с контролем.

Улучшение органолептических показателей качества сбивного хлеба достигается путем введения в рецептуру натуральных обогатителей. Добавление в тесто концентрата ячменно-солодового, фруктово-ягодного пюре, приправ и пряностей позволяет усилить вкус и запах за счет наличия в своем составе летучих и нелетучих органических кислот (уксусной, валерьяновой, изовалерьяновой, винной, яблочной). Пектиновые вещества фруктово-ягодного пюре и декстрины солодового концентрата обеспечивают высокую пенообразующую способность теста и пористую структуру мякиша хлеба.

Внешний вид

Вкус

Эластичность мякиша

Удельный объем

Пористость

Эластичность мякиша вкус

Удельный объем

Пористость

Вкус

Удельный объем <

Пористость

Вкус

Эластичность мякиша

Эластичность мякиша

Удельный объем ¡<

Пористость

Внешний вид

Внешний вид

Эластичность мякиша

Вкус

Удельный объем <"''

Пористость

Эластичность мякиша Вкус

Рис. 32. Профилограммы органолептической оценки качества сбивных хлебобулочных изделий: 1 - «Авангард» (контроль), 2 - «Солодок», 3 - «Степной», 4 - «Вишенка», 5 - «Иссоп», 6 - «Чипполино»

Физико-химические показатели качества изделий представлены в табл.16.

1. Австриевских, А. Н. Продукты здорового питания: новые технологии, обеспечение качества, эффективность применения Текст. / А.Н. Австриевских, A.A. Венковцев, В.М. Позняковский. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. -413 с.

2. Ауэрман, JL Я. Технология хлебопекарного производства Текст. / Л. Я. Ауэрман // Учебник 9-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Профессия, 2002. -416 е., ил.

3. Афанасьева, О. В. Микробиологический контроль хлебопекарного производства Текст. / О. В. Афанасьева. — М.: Пищевая промышленность, 1976. -143 с.

4. Базарнова, Ю. Г. Исследование флавоноидного состава экстрактов спектральными методами Текст. / Ю. Г. Базарнова // Вопросы питания. 2006. -№ 1.-С. 12-16

5. Байгарин, Е. К. Содержание пищевых волокон в пищевых продуктах растительного происхождения Текст. / Е. К. Байгарин // Вопросы питания. — 2006.-№3.-С. 42-44.

6. Бастриков, Д. Новый продукт из целого зерна пшеницы Текст. / Д. Бастриков, Г. Панкратов // Хлебопродукты. 2006. - № 4. - С. 36 - 37.

7. Богатырева, Е. Г. Способы и средства предотвращения плесневения хлеба Текст. / Е. Г. Богатырева [и др.] // Хлебопечение России. 1999. - № 3. -С. 16-17.

8. Бугаев, А. А. Эффективное использование дробильного оборудования Текст. / А. А. Бугаев, Е. В. Соловьева, С. Н. Кононенко // Известия вузов. Пищевая технология. -2004. № 2-3. - С. 17-19.

9. Бутковский, В. А. Технологии зерноперерабатывающих производств Текст. / В. А. Бутковский. — М.: Интеграф сервис, 1999 — 472 с.

10. Волхова, Т. П. Изотермическое кондиционирование зерна для улучшения хлебопекарных достоинств муки Текст. / Т. П. Волохова, С. Д*. Шестаковд // Хлебопечение России. 2001. - № 6. - С. 14-15.

11. Гинзбург, А. С. Инфракрасная'техника в пищевой промышленности Текст. / А. С. Гинзбург М.: КолосС, 1966. - 184 с.

12. Горелова, Е. И. Основы хранения зерна Текст. / Е. И. Горелова // учеб. и учеб. пособия для подготовки кадров массовых профессий — М.: промиз-дат, 1986. 135 с.

13. Гудков, С. А. По итогам конференции «Качество и безопасность сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов» Текст. / С. А. Гудков // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004. - № 11. — С. 58-62.

14. Деренжи, П. С новыми идеями в новое время,Текст. / П. Деренжи // Хлебопродукты. - 2001. - № 4. - С. 12-15.15: Донченко, Л. В. Безопасность пищевой продукции Текст. / Л. В. Дон-ченко, В. Д. Надыкта М.: ДеЛи принт, 2005. - 539 с.

15. Дробот, В. И. Повышение качества'хлебобулочных изделий Текст. / В. И. Дробот // Учебник. М.: Издательство «Техника». - 1984. — 190 с.

16. Дроздова, Т. М. Физиология питания Текст. / Т. М. Дроздова, П. Е. Влощинский, В. М. Позняковский Новосибирск.: Сиб. Унив. Изд-во, 2007. - 352 с.

17. Дуборасова, Т. Ю. Сенсорный анализ пищевых продуктов. Дегустация вин Текст. / Т. Ю. Дуборасова М.: Издательский центр «Маркетинг», 2001. -184 с.

18. Дудкин, М. С. Новое направление улучшения качества продуктов (Обзор) Текст. / М. С. Дудкин, Н. К. Черно // Пищевая промышленность. 1988. -№5.-С. 45-47.

19. Дудкин, М. С. Новые продукты питания Текст. / М. С. Дудкин, Л. Ф. Щелкунов. -М.: Наука, 1998. 304 с.

20. Ермакова, И. А. Хлеб — для всех, витамины — каждому! Текст. / И. А. Ермакова // Хлебопечение России. — 2001. № 6. — С. 21

21. Завражнов, В. И. Лекарственные растения Центрального Черноземья Текст. / В. И. Завражнов, Р. И. Китаева, К. Ф. Хмелев // Воронеж, 1975. С. 424.

22. Закревский, В. В. Безопасность пищевых продуктов и биологически активных добавок к пище Текст. / В. В. Закревский. СПб.: ГИОРД, 2004. - 280 с.24. «Ирекс» Зерновой хлеб Текст. / «Ирекс» // Хлебопродукты. 2006. — №5.-С. 64-65.

23. Казаков, Е. Д. Биохимия зерна и продуктов переработки Текст. / Д.

24. Казаков, Г. П. Карпиленко / 3-е изд., перераб. и доп. СПб.: ГИОРД, 2005. - 512 с.

25. Казаков, Е. Д. От зерна к хлебу Текст. / Е. Д. Казаков. М.: Агро-промиздат, 1975. -208 с.

26. Казаков, Е. Д. Хлеб из цельного зерна Текст. / Е. Д. Казаков // Хлебопродукты. 1998. -№ 8. - С. 18-20.

27. Казанская, Л. Новые сорта хлеба с пищевыми волокнами Текст. / Казанская, Л. Кузнецова, Г. Мельникова // Хлебопродукты. 1998. — № 2. - С. 33-35.

28. Калач, А. В. Мультисенсорные системы «электронный нос» и «электронный язык». Устройство, принцип функционирования и применение в анализе Текст. / А. В. Калач Воронежский институт МВД России, Воронеж, 2006. - 134 с.

29. Камруков, А. С. Новые биоцидные ультрафиолетовые технологии и аппараты для санитарии, микробиологии и медицины Текст. / А. С. Камруков, Н. П. Козлов, С. Г. Шашковский, М. С. Яловик // Безопасность жизнедеятельности. 2003. - № 1. - С. 32-40.

30. Капрельянц, Л. В. Зерновые многокомпонентные ингредиенты функционального питания Текст. / Л. В. Капрельянц, Е. Г. Иоргачёва // Пищевая промышленность. — 2003. — № 3. — С. 22-23.

31. Кирюхина, М. Новые сорта хлебобулочных изделий для профилактического и лечебного питания Текст. / М. Кирюхина, /Г. Дубцов, Г. Дубцова // Хлебопродукты. 2006. - № 11. - С. 36-37.

32. Коваленко, А. Л. Янтарная кислота: фармакологическая активность и лекарственные формы Текст. / А. Л. Коваленко, Н. В. Беляков // Фармация. -2000.-№5-6.-С. 40-43.

33. Козубаева, Л; Подготовка зерна пшеницы к диспергированию Текст. / Л. Козубаева, С. Конева5// Хлебопродукты. 2002: - № 7. - С. 22-23 .

34. Козьмина, Н. П. Биохимия хлебопечения Текст. / Н. П. Козьмина. -М.: Пищевая промышленность, 1978. 280 с.

35. Кретович, В. Л. Влияние тепловых факторов и ферментных препаратов на формирование ароматического^ комплекса хлеба (Обзор) Текст. /

36. В. JI. Кретович, Р. Р. Токарева, В. И. Маклюков М: ЦНИИТЭИпищепрома. -1973.-33 с.

37. Крикунова, Л. Н. ИК-обработка зерна перспективный способ повышения микробиологической чистоты сырья Текст. / Л. Н. Крикунова // Известия вузов. Пищевая технология. - 2004. - № 5-6. — С. 25-28.

38. Кругляков, И. М. Пена и пенные пленки Текст. / И. М.Кругляков; Д. Р. Ексерова. М.: Химия, 1990. - 432 с.

39. Ларионова, И. Лучше, чем улучшитель Текст. / И. Ларионова // Хлебопечение России. 2003. - № 5. - С. 19-21.

40. Личко, Н. М. Технология переработки продукции растениеводства Текст. / Н. М. Личко М.: КолосС, 2000. - 225 с.

41. Львова, Л. Проблемы экологической безопасности зерна Текст. / Л. Львова, О. Кизленко, 3. Быстрякова, В. Ремле // Хлебопродукты. — 2004. № 5. -С. 38 т-40.

42. Люк, Э. Консерванты в пищевой промышленности Текст. / Э. Люк, М. Ягер // пер с нем. СПб.: ГИОРД, 2000. - 255 с.

43. Магомедов, F.O. Зерновою хлеб на основе сбивных бездрожжевых полуфабрикатов Текст. / Г.О; Магомедов, Е.И. Пономарева, H.H. Алехина, H.H. Фирсова // Сборник тезисов Международной конференции «Пищевые технологии и биотехнологии», Казань, 2008. С. 286.

44. Магомедов, Г.О. Инновационные технологии сбивных бездрожжевых хлебобулочных изделий функционального, назначения Текст. / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, И.А. Алейник // Фундаментальные исследования. — 2008. № 1. -С. 71-72.

45. Макаров, В. Г. Изучение механизма антиоксидантного действия витаминов и флавоноидов Текст. / В. Г. Макаров, М. Н. Макарова, А. И. Березнева // Вопросы питания. 2005. - №1. - С. 10-13.

46. Макеева, И. А. Технологические инструкции и их роль в обеспечении качества и безопасности пищевых продуктов Текст. / И. А. Макеева // Пищевая промышленность. — 2006. — № 4. — С. 52-53.

47. Маркина, Л; Пищевая безопасность зернового хлеба Текст. / Л. Маркина, 1л. Панкратов; Е. Шкапов // Хлебопродукты. 2001. - № 9. - С. 29-30.

48. Марьянова, А. И. Что должен знать производитель пшеницы? Текст. / А. И: Марьянова // Хранение и переработка- сельхозсырья: 2000- - №; 12. -С. 59-61.

49. Мачихина, Л. Микробиологические аспекты сохранности иг безопасности зерна и зернонродуктов Текст. / Л. Мачихина, Л. Львова, О. Кизленко // Хлебопродукты. 2005. - № 10. - С. 49 - 51.

50. Мельников, Е. В. Повышение пищевой ценности хлеба Текст. / Е. В. Мельников // Хлебопродукты. — 2002. —№-10. С. 22.

51. Морева, Л: Я. Функциональные продукты пчеловодства« Текст. / И.Я. Морева // Пищевая.промышленность. — 2003: №1-1. - С. 78:;

52. Г. Мудрый, И. В: Эколого-гигиенические аспекты загрязнения кадмием Текст.;/ И- В:,Мудрый // Тигиенаш санитария: 2003: - № 1. - С.331-35.

53. Окорокова, Ю. И!. Гигиена питания Текст. / Ю. И. Окорокова, Ю Н. Еремин.-М.: Медицина, 1981. -320 с.

54. ООО НПО «Русская инновационная! компания» Как сделать производство хлеба* выгодным Текст. / ООО НПО'«Русская инновационная компания» // Хлебопечение России. 2005. - № 3. - С. 16.

55. Панкратов, М. Зерновой хлеб — это здорово! Текст. / М. Панкратов // Хлебопродукты. — 2006. — № 3. — С. 62.

56. Пат. 2290813 Российская Федерация Способ производства хлеба Текст. / JI. А. Козубаева, А. С. Захарова; заявитель и патентообладатель Алтай, гос. тех. универ. им. И. И. Ползунова. №2005112053/13; Заявл. 21.04.2005; Опубл. 10.01.2007, Бюл. № 3.

57. Пащенко, JI. П. Новые дополнительные ингредиенты в технологии хлеба, кондитерских и макаронных изделий Текст. / JI. П. Пащенко, Н. Г. Кульнева, В. И. Демченко. — Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 1999. - 87 с.

58. Пащенко, JI. П. Практикум по технологии хлеба, кондитерских и макаронных изделий (технология хлебобулочных изделий) Текст./ J1. П. Пащенко, Т. В. Санина, Л. И. Столярова и др. М.: КолосС, 2006. - 215 с.

59. Пащенко, Л. П. Технология хлебобулочных изделий Текст. / Л. П. Пащенко, И. М. Жаркова-М.: КолосС, 2006. 389 с.

60. Пащенко, Л. П. Физико-химические основы технологии хлебобулочных изделий Текст. / Л. П. Пащенко Воронеж, 2006. - 312 с.

61. Повышение пищевой ценности хлебобулочных и сухарных изделий Текст. / В. А. Патт, И. М. Пятницкая, Л. Ф. Столярова, П. А. Ярошенко. М.: ЦНИИТЭИ Пищепром, 1981. - 36 с.

62. Поздняковский, В. М. Экспертиза хлеба и хлебобулочных изделий. Качество и безопасность Текст. / В'. М. Поздняковский, А. С. Романов // Сиб. Универ. Изд-во, 2005. 278 с.

63. Пономарева, О. И. Решение проблемы здорового питания населения Ленинградской' области Текст. / О. И. Пономарева // Хлебопечение России. -2006. -№ 1.-С. 12-14.

64. Романцев, Д. А. Организация производства и переработки зерна //www.adastra.ru/llconf/themes/reports/mill/

65. Роте, М. Аромат хлеба Текст.' / М. Роте. М.: Пищевая промышленность, 1978. - 238 с.

66. Рыженков, В. Е. Биологически активные вещества чеснока и их использование в питании человека Текст. / В. Е. Рыженков, В. Г. Макаров // Вопросы питания. 2003. - № 4. - С. 42-49.

67. Самченко О. Н., Чижикова О. Г. Пряности как потенциальное сырье для расширения ассортимента хлебобулочных изделий: Материал всероссийск. конф. молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии». -Екатеринбург, 2006. 270 с.

68. Санина, Т. В. Повышение качества хлеба из биоактивированного зерна пшеницы Текст. / Т. В. Санина, И. В. Черемушкина, Н. Н. Алехина // Хлебопечение России. 2004. - № 2. - С. 20-21.

69. Санина, Т. В. Приготовление хлебобулочных изделий профилактического назначения Текст. / Т. В. Санина, В. А. Лосева, С. И. Скрипкина // Хлебопродукты. 2000; - № 9. - С. 23-25.

70. Скурихин, И. М. Книга о вкусной и здоровой пище Текст. / И. М Скурихин. М.: Колос, 2000. - 368 с.

71. Смолкина, Е. Функциональные виды зернового» хлеба Текст. / Е. Смолкина // Хлебопродукты. 2002. - № 11. - С. 30-3 Г.90: Солодухин,- Е. Д. Аптека в лесу Текст. / Е.Д. Солодухин. Харьков: САДПР, 1991.-192 с.

72. Способы экологической оценки растительного сырья, используемого в хлебопечении Текст. / Е. А. Кузнецова [и др.] // Хлебопечение России. 2003. -№ 1.-С. 21-22.

73. Стрижев, А. Н. Травы приправы Текст. / А. Н. Стрижев. - М.: Сельская Новь. Приусадебное хозяйство, 1991. — 33 с.

74. Тутельян, В. А. Микронутриенты в питании здорового и больного человека Текст. / В. А. Тутельян, В. Б. Спиричев, Б. П. Суханов, В. А. Кудашева — М.: Колос, 2002.-424 с.

75. Указ Президента РФ «О государственной стратегии Российской Федерации по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития» от 047.02.1994, №236.

76. Урюпин, Е. А. Современные тенденции повышения потребительского спроса на хлебобулочную продукцию Текст. / Е. А. Урюпин // Хлебопечение России. 2005. - № 2. - С. 23.

77. Цугленок, В. Н. Обоснование технологического процесса и эффективных режимов СВЧ-обеззараживания зерна при производстве хлеба Текст. /

78. B. Н. Цугленок // дис. канд. техн. наук. Красноярск, 2004. - 122 с.

79. Чернигов, В. Д. Мёд Текст. / В. Д. Чернигов. Минск: Ураджай.

80. Чурилина, Н. В. О влиянии добавок минеральных солеи и липазы на качество хлеба Текст. / Н. В. Чурилина // Хлебопечение России. 2004. - № 3.1. C. 24-26.

81. Шамков, Ю. А. Проблемы качества зерновых смесей Текст. / Ю. А'. Шамков // Кондитерское и хлебопекарное производство. 2008. - №1. -С. 12-14.

82. Шатнюк, JI.H. Пищевые микроингредиенты в создании продуктов1 здорового питания Текст. / JI.H. Шатнюк // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. 2005. - № 2. - С. 18-22.

83. Шевцов, А. Аскорбиновая-кислота стабилизатор пшеничных зародышей Текст. / А. Шевцов,- Т. Зяблова, В. Капранчиков, О. Бондаренко // Хлебопродукты - 2004. - № 12. - С. 40.

84. Ялалетдинова, Д. И. Применение электроконтактного энергопровода для выпечки зернового хлеба Текст. / Д. И. Ялалетдинова, Г. И. Сидоренко, В. П. Попов // Хранение и переработка сельхозсырья: — 2009. № 2. - С. 23-26.

85. Ялалетдинова, Д. И. Технология зернового хлеба с применением электроконтактного электропровода Текст. / Д. И: Ялалетдинова, Г. А. Сидоренко, В: П. Попов // Кондитерское и хлебопекарное производство. 2009: - № 4 - С. 34-36.

86. Autio, К. Frozen doughs: Rheological changes and yeast viability. // K. Autio, E. Sinda// Cereal Chem. 1992, P. 409-413.

87. Bellisle , F. Functional food Science in Europe / F. Bellisle, A.T. Diplock, G. //British J. Nutrition. 1998, v. 80 Suppl. 1,P. 1-193.

88. Kreft, I. Functional value of Buckwheat in Comparison to wheat andbeans /1. Kreft, V. Skrabanjia, J. Osvald, G. Bonataccia // Cereals for Human Health and Preventive Nutrition. Prague. - 1998. - P. 111-117.

89. Lemelin, E. Bread-making stability of wheat flours: relation between mixing properties and molecular weight distribution of polymeric glutenins / E. Lemelin, G. Branlard, L.Salvo // J. Cereal Sci. 2005. - V. 42. - P. 317-326.