автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО ЭНЕРГОПОДВОДА В ПРОЦЕССЕ ВЫПЕЧКИ НА КАЧЕСТВО ХЛЕБА



-

ШНИСТЕРСТВО иппугп и СРЕДНЕГО СШИДШДПГО ОБРАЗОВАНИЯ

НЯСР

Московски! ордена Трудового Краевого Эваамнв твхвпдегвчвсяжВ шелтут ШЩ0ВОЙ проимидиш »пса

Н& прких уу дошшж

Д*я

ч

I ОА^бВЗГО

ЛАЕГГИНА НУЧ1™' ВАСШЬЕНВА

ТДС:664.655.И (043.3)

ВЕЯНИЕ КОМШИРОВАННОГО ЦЩЦЩЦЦДЩ В ПКЕЮСЕ ШМ1 НА К1ЧЗТГЕ0 2ЛЗЕБА

Спепиальээсть 05.18.01 •> Твкволот хюбооткцннт^ нмврошпп

к ковджтерегах продуктов

АВГОРВЮЕРАТ

диссертации ва соискание ученой ствпвжи хевдювхб ШНПМПЛХ ПОДО

ШЖВА 1982г.

Работа Ешалдава в Московском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте пищевой промышленности..

Научные руководители:Доктор технических наук, профессор Л.И .ПУЧКОВА

Кандидат технических наук, доцент Ю.К.І7ВЕВ

Официальные оппоненты: Доктор технических наук,профессор

A.С.ГИНЗОТГ

Кандидат технических ноук,с.н«с.

B.А.ПАТГ

Ведущая организация: Центральная контрольно-производственная лаборатория Управления хлебопекарной промшленности тлпгт РИСР

Автореферат разослан " $9 *#£>»?£/>*$ 1982г.

Защита .состоится " на заседании

специализированного Совета Л КО 63.51.02 Московского ордена Тру- ■ дового Красного Знамени технологического института гшщевоб промышленности.

Просим Бас принять участие в заседании специализированного Совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, по адресу: Москва, 125080, Волоколамское шоссе, П.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института*

Ученый.секретарь х. т. ні, доцент

спедиализированного Совета И.С.Шуб

1 ^гаУ-МЬХЛ"' .

кыени К.А. Тимирязев« ЦНБ имени Н И. Железно»* Фонд научный литературы

X. ОШЯ 2ДРЖТИЕИСТЖА ЙБ01Н

1,1. Актуальность теш* В основных направлениях эЕономическо-го и социального развития СССР та 1981-1965 года и на период до 1990 года перед промышленностью нашей страны предусматривается:

.обеспечить экономив матариалвши ресурсов. Внедрять прогрессивные норлг расхода на единицу выпускаемой продукции. Широко использовать комплексную переработку сырья, ресурсосберегапцув технику, малоотходную, безотходную и энергосбервгапцую технологии, всемерно вовлекать в оборот местные вида сырья к катерталы, утилизировать вторичнне ресурсы",

П71 съездом ШКЮ на первнй пиан была внцыгнута задала улучшения снабжения населения продовольствием. Б "разштжн этой задачи призвана необходимой разработка Продовольственной програшн, в которой предусматривается дальнейшее развитие научных исследований, направленных на интенсзфгкадаю процессов производства не только за счет улучшения организация, планирования и повшения культура производства, во и за счет оптямизацеи технологически процессов.

В хлебопекарной промышленности одним из энергоемких процессов является выпечка изделий. Одной из зада?, вытекащкх из решений Х571 съезда КПСС* является соверпен$твование этого процесса.Поэто-ыу ь настоящее время разрабатываются швне способы енергогодвода, _ обусловливающие непосредственную трансфоркщпю подюдамой энергии в тепловую по всему объему продукта, что стимулирует сокращение длительности терютесгой обработки, создание энергосбэрегашгос методов обработки, повышение качества готовой продукции. К таким способам зкерго подвода относятся сверхвЕсовочвстотныД (СШ) к комбинированный (Ж-СБЧ) в электромагнитных полях сверхвасокочастот-ного н инфракрасного диапазонов волн энерготодводн.

До настоящего временп не изучено шше элвктромагнитннх полей сверхвнсокочас тотзого (СШ) и инфракрасного (ИК) диапазонов волн на биополимеры теста, формирование структуры, качество готового хлеба и сохранение им потребительских: свойств.

Актуальными являются исследования, исправленные на разработку эффективных способов термической обработки, позволявщзх наряду с интенсификадзей теянодоютеского процесса и повшения качества •готовой продукции, значительно сократить энергозатраты, приходя-шеея на единицу готовой продукции.

1.2. Цель н задача исследования. Работа посвящена иэЕсканш» и разработке способа выпечки хлеба с целью ее интенсификации, по-вышавкя качества хлеба и создания энергосберегаздей технологии.

В работе изучено влияние способов энергоподвода при внцечяе на биополимеры теста, jïfîcpoвалиэ структуры, качество хлеба и сохранение mi потребительских свойств. Показана целесообразность использования тавнх способов эаергогтодвода, создающих высокие термодинамическое потенциалы, распределенные по объему тестовой заготовки, разработан, способ выпечки хлеба в электромагнитных полях сверхввсокочастотвого и инфракрасного СсШ СШ и ИК) днгпазо-вов волн, реализованный в экспериментальной ДОЛуПрОИЗВОДСтвеяной установка.

Работа проводилась в нижеследующих направлениях.

Исследование ралаксацаи свободной г связанной влаги в тестовое заготовке при выпечке сверхвысокочастотнад способом.-

Яселедоэгяне способов энергоподвода на качество хлеба из ппЕ-ничной муки I сорта s его бсологическую ценность.

Разработка способа выпечки хлеба в SKI СШ и ЕЕ диапазонах

воля.

Исследование изменения свойств тестовых заготовок при вшеч-хе от способов энергоподвода: радиационно-копЕективного, свертеы-сокочастотного и комбинированного.

Исследование влияния НС, СЕЯ и Ж-СЕТ способов энергоподвода на изменение свойств мякиша хлеба при хранении.

Опытш-промшшенная проверка полученных результатов исследований с целью оценки эффективности ИК-СВ? выпечки хлеба.

Расчет экономической эффективности использования ИК-СВ? способа вшетаи хлеба.

Работа состоит из- введения, обзора литературы, ёкспериыен-тальной части« выводов,' библиографии и приложений.

1.3. Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые □оказана эффективность использования Ж1 СШ и КЙГ диапазонов волн при производстве пшеничного хлеба. Новизна предложенного способа защищене авторским свидетельством £894899.

Впервые проведены комплексные исследования по релаксацеи свободной и связанной влаги в тестовых заготовках в процессе выпечки при сверхвысокочастотном способе энергоподвода. Показано, что при

CEI энергоподаоде sa счет равномерности распределения температурного шля и наличия локальных высоких термодинамических потендиа-лов улучшается структура вшекаемэго изделия, увеличивается объем хлеба, возрастает прочность связи влаги с материалом» что способствует замедлению черствения и уменьшению потерь при выпечке*

Впервые изучено влияние с верхвысовочвстотного и комбинированного способов энергоподвода на биологическую ценность хлеба, определена его усвояемость в содержание доступного дизяна.

Создана полупроизводственная установка,- в которой реализовав способ зшшчки :эгеба. Установка внедрена в лаборатории сухарного цеха экспериментального кондитерско-булочного комбината "ЗввздныЕ" г.Москвы*

Проведеш испытания предложенного способа выпечки хлеба из шгешгшой муки в производственных условиях. Использование ИК-С0Г 'способа сокращает продолжительность выпечки ва 40-50^ в сшшает величину затрат при вшечке (уменьшает затраты электроэнергии, приходящиеся на Р.трт""^ готовой продукции).

Работа проводилась в соответствии с планом Еаучно-исслвдова-тельских работ ШИШ.

2* ОБЗОР ЛШЕРАГПН,

В обзор© научно-технической литературы рассиотренв существу-веще способы выпечки хлеба и пути их интенсификации. Обобщены сов» ременные представления об особенностях дасцерсии электромагнитного пола сверхвысокой частоты во влажном ддзлектрике. Рассмотрен вопрос возможного использования ГШ СШ и ЕК диапазонов воля дхя выпечки хлеба*

3. ЕШІЕК2ШШШАЯ ЧАСТЬ.

Основные исследования проведены в лабораториях кафедр: "Технологии хлебопекарного производства*. "Процессы г аппараты ишевнх производств" и ТФазика" !ШШ, институте питания АМ2 СССР и в производственных условиях на экспериментальной кондатерсЕО-буэгачноы комбинате "Звездный" г.Москвы.

3.1. Объекты и методы исследований.

При проведения лабораторных исследований применяли пшеничную мук? сорта (10 проб) со средними хлебопекарными свойствами; характеристика качества которой приведена в таблице I.

Таблица I.

Характэристика качества пшеничной мука 1с.

Показатели качества куви

' н0* ИНК' ад1_1тдиб012а_

63

70 73 65 68 63 68

71 60 68

В производственных условиях использовали товарную пшеничную муку висшего сорта с хороши?,я хлебопекарными свойствами.

Дрожжи прессованные, соль, сахар, мгргарин, использованные в работе, отвечали требованиям нормативно-технической документации.

Тесто дай исследований в лабораториях условиях готовили безопарнш сиособом^как наименее длительным, по общепринятым методам. Расстойку тестовых заготовок вали в термостате при температуре 35°С и относительной влажности воздуха 85£. Готовность тестовых заготовок н выпечке определяли органовоптически»

Выпечку тестовиг заготовок осуществляли тремя способами

проб муки

Влатаость, !

* I

!

V«,

мк *

I Содержание ! сырой ! югеЗ^овшы,

I 11,9 1385 35,0

2 12,2 1500 34,0

3 13,0 1460 33,0

4' 12,4 1425 .36,0

5 П,8 1430 33,6

6 12,5 1405 35,4

7 П, 3 . 1531 33,2

8 ^ П,9 1330 33,1

9 ПД 14X2 37,0

10 12,4 1521 34,0

сверхшеокочастогявд в СШ-пачах "СлавяЕка-601* и "Электроника", комбинярованаш ИК-СІЯ в лабораторной экспериментальной установке, состоящей из СН-блока и блока с Ж лампами КГ-220-ІСО, общей мощностью 8кВт; в радаадаонно-конвектавнна в электропечи 9Вгэ.Ьепс/егш.

Ранимы вшечни xsetía приведете в тайлвдэ 2.

Таблица 2.

Режимы выпечки хлеба пряЖ.СШ я*ИК-СВЧ способах энергоподвода в лабораторных условиях.

Ыасса!______Режтаяз ттечкл пщ эн&ртоподЕ©дах__________

тес- t не Ї свг ! т-свч

товоЗ1-------1----------'-------------;—

IПродол!Теше-1 Продол!НагруэШодао!Еапря-! Налря-Шро дол- !0б-!жлт. 1рагура!жит. ! ка (дпкаяїление Іяешв іжит» Іщая тонни І вшеч-! среда !вшэчюггг_Г11гя\1мсщ- (на 1 на 1 данного Іпро-_ ¡ел, ІпекарнІ мин [ 1і^г1Мюсть]верхн. ітпшакіпериода, Ідол». І ішн ІкамешІ І ** ! Вт "кзлуч.'излуч.І иин, 1выг Í і «с * ! ! ! А 1 а 1 Іпечет,' ___І____1 _ £ _!___І _ _ ¿.t___!_ і _ _ „І_____І мот-і.

120 ПО 2,5. 0,100 15 Щі 1200 - - 0,5(СВЧ) 5,0 _ _______________;_____Г£0_ _ _ІОО_ _Іа5_______

220 140 3,5 0,200 20 230°С 2.5 1000 500 - - І.О(Ст) 8,0 _______________________ _ііо_ _зх5_

220 120 4,5 0,3X1 25 3,0 " Є00 —■ - 2,0(СБЧ) 11,0 ____________________ ___ 5___________

С целью вкбора параметров вішечки этеба. к достижения пря 9том ьзаксталальвого коэ$фшшбвт& передача мощности от генератора в нагрузка определяли одтиыальнув загрузку резонаторних камер СБЇ-печей тесто вши заготовками го методике, разработанной кафедрой "Физика" Ш1Ш. режимы выпечке хлеба комблкировавним ирадиа-шонно-конбєісгсенш сгособом устанавливала экспериментально. Продолжительность вкпечки хлеба при всех способах определялась по

достижении теїліературив центре мякиша хлеба 96-93°С.

Об изменении свойств тестових заготовок ори прогреве судили по изменению температуры, влажности л теплофизических характеристик в Т6ЧСЗИЄ БСбЙ 'прОДОЛЗатеЯЬНОСТЕ ЕШЇЄЧКИ.

Измерение температуры в тестових заготовках при выпечках проведали с помощью шеститочечного зонда, состоящего из хромаль-к0п9лєвіес тершпар в комплекте с многоточечным потендаомэтром КСП-4. Температуру измеряли в иэмент отключение паля.

Определение тешгоїязігаеских характеристик тестовой заготовки« коэффициентов теплопроводное ти )> в массовой теплоемкости сf проводили экспресс-методом, разработанным на кафедре "Физика" ЬГГШШ А.С .Паниным и В.Д.Скверіахом.

Для исследования внутреннего перемещения влаги при раз hez способах выпечет определяли важность тестовых заготовок в течение всей продолжительности выпечки. Для этого производили отбор проб (5гї в предварительно взвешенные баксы. Затем отобранные пробы высушивали в сутгаыюм шкафу до постоянной массн при температуре Ю5°С.

Оценку неравно мерное та трансформации электромагнитной энор>-гти в тепловую по обьему тестовой заготовки (влажного диэлектрика^ термически обрабатываемого г резонаторних камерах СШ-печеЙ "Сла-вянка-501" я "Электроника", проводили калорикатричаскиы методам на шделъной мяхостк (дистиллированной воде) ш методике, разработанной на кафедре "Физика" ГШЇЇШ.

Для исследования влияния способов энергоподвода на качество хлеба проводили вшечкя хлеба в лгбораторных н производственных условиях с добавлением жира, сахара з без них. 1пеб анализировали через 20-24 часа после ьюечки по общепринятым методикам и методам, установленным ГОСТом.

О влиянии способов энергоподвода на изменение свойств мякша хлеба про хранении, судили по изменению набухающей способности и общей деформашш мякша хлеба, определяемым по общепринятым методикам. Влияние способа энергоподвода на изменение форм связи влаги с каркасом материала оценивали по величинам времен протонной магнитной релаксашш Тг , измеряемы! по обцеприняткм методикам.

Влияние способа энергоподвода на биологическую ценность хлеба исследовали в эксперименте на-животных. Исследования били проведены в институте питаная ІШ СССР. Определяли коэффициент чис—

той утилизации белка» показатель истинной усвояемости "каркас нш", методом на полуавтоматическом анализаторе 1КБ-16ЭОО г на приборе Сереньева. Определение содержания доступного лизина проводила по общепринятой методике.

Доверительная вероятность по достоверности экспериментальных данных не ниже 0,95 при однородной дисперсии.

3.2.Результаты исследований в их анализ.

Целью данной работы являлось исследование влияние комбинированного. ИК-СЕЧ энергошдвода в процессе выпечки на качество хлеба* Црлменение инфракрасного энергоподвода для выпечки хлеба хорошо изучено. Поэтому нами основное внимание уделялось исследованию СБ? энергоподвода для выпечки пшеничного хлеба.

3.2.1.Влияние уровня подводимой мощности энергии

ЕШ СБЧ на качество хлеба и выбор рациональной массы тестовой заготовки.

Исследование влияния уровня подводлмой мощности энергии сШ СШ на качество хлеба проводили путем высечки тестовых заготовок из пшеничной муки I сорта в СШ печах "Славянка-501" я "Злектро-нтгка".

Для оценки распределения многомодрвого ЗМП в резонаторних камерах СШ печей "Славянка-501" и "Электроника* ставились модельные опыты по методу.разработанному кафедрой "Физика* ІОТШЇЇ. В качестве диэлектрической нагрузки применяли дистиллированную воду, ее электрофизические свойства близки я одного порядка с электрофизическими характеристиками тестовых заготовок. Обьем резонаторних камер СВЧ печей условно разбивали на элементы объема аУ с ко— орданатаьш * , У и г (рис.І), в которые помещали "прозрачный" для СШ шля калориметр определенных размеров-(рзс.2).

Дня исследований влияния уровня подводимой мощности на качество хлеба готовили тесто безопасным способом из пшеничной муки I сорта (проба Сформованные я раеетоянвлеся тестовые заготовки массой 0,100?^0, Ьоо; 0,400: и 0,500кг выпекали в СШ лечах.Выпе-ченные пробы хлеба не имели корка и различались по своему качеству.

/її -У / S"?

1

1 1

1

1 уJ

S f ífl'

s / )

Рис.І.Схема разбивки резонаторної камеры с элементом объема

4. 3. 2_ I

Рио.2."Прозрачный" для

СБч поля калориметр

7"

"3 - I

0 ~2 Î 6 8 10 12

Рис.З.Иэменение удельной мощности п, по координате 2 .

12 К 20 К

Рис.4.Изменение суммарного коэффициента поглощения лсе по координате £ .

Пробы хлеба, выпекаемые в печи "Электроника* были несколько лучшего качества» чем пробы хлеба, выпекаемые в сечи "Славянка-501* по удельному объему я сжимаемости Са^(5щ) мякиша хлеба. Поверхность хлеба» выпеченного в печа "Электроника* бела гладкой, без подрывов ж трещин, мякш хлеба бій пропеченкда, очень эластичным, нежный ва ощупь с хорошо развитой равномерной тонкостенное гористостью. 2 пробах, вшеченннх в СШ печи "Славяшеа-501* наблюдалась участка непропеченного мякиша, пористость хлеба была неравномерной, на поверхности имелись неровности. При сопоставлении показатели качества хлеба, вшечеяного из тестовых заготовок разлнчиой массы отмечались белее высокие показатели удельного объема, сжимаемости (4 Н^щ), пластичности (а Нцд) в пробах, ввееченных в печи "Электроника* из тестовых заготовок массой 0,200кг.

РаЙшчие в показателях качества изделий связано, по Евшему иненш, с неравномерностью распределение ЭЩ СВЧ в реэонаторЕых камерах. Для подтверждения такого объяснения проводиш опешу распределения многоиэдового ЕШ.

Многочисленнне экспериментальные данные доказали, что удельная мощность Pv , выделяемая в микрообъемах й V для произвольных значений X , у и Z резонаторной каыерн СИ печи "Славян-ка-501", может изменяться в 10-20 раз. Еадачие даселтораой система в (ЛЯ печи "Электроника" выравнивает шле в плоскости X , у и в значительной степени уменьшает разброс по 2 .

Поэтому в дальнейших наших исследованиях использовалась СШ печь "Электроника". Для проведения шел едущих выпечек в печн "Электроника" рассчитана суммарный коэфсЬшиевт поглощения и удельная шалость Pv по высоте калориметра (рзс.3,4). Из графических данных следует, что только у верхнего и нижнего оснований сглгяндра существенно изменяется Pv с сагомдЯ . Это объясняется супетпо-зЕцией волн 2Ш. Падающий поток энергии, складываясь с баковый потоком в области верхнего основания гшиндра, обусловливает максимальный градиент температуры* В •последувдих слоях влияние падающего потока доя выбранил: размеров калориметра практически отсутствует. Суммарный коэффициент поглощения К , определяемый загоном Бугера, рассчитывзли по иэвбетнш А;* и заданной а 2 . Максимальное знєчевие К принимает в областях* в которых падавший, отраженный я боковой потоки анергии соизмеримы.

¿£.100*

Рис.5* Изменение относительна! значений мнамой части относительной диэлектрической проницаемости во объему тестовой заготовки при СШ-нагреве.

-ІЗ -

Учитывая различия в качестве хлеба, определяла рапаональнус массу тестовых заготовок по наивысшему коэффициенту передачи мощности от генератора к нагрузке Ц в уровню подводимой шщности. Тестовые заготовки массой 0,100; 0,200; 0,300; 0,400; 0,500кг нагревали в СШ печи "Электроника".

Исследования показали, что наивысший коэффициент передачи мощности от генератора к нагрузке t( достигался при загрузке резонаторно а камеры печи тестовыми заготовками массой 0,4-0,5кг. Уровень подводимой мощноста регулировался массой водяной нагрузки е известными электрофизическими характеристиками. Установлено,что изделия лучшего качества получались при загрузке резонаторной камеры заготовками массой 0,200кг при уровне подводимой мощности; приходящейся на единицу массы готового продукта, равной 1,5-2,0к&т/кг,

Исследование дисперсии ЭШ СР1 в тестовых заготовках

Для оценки степени поглощения ЭМП СШ тестовой заготовкой определяли изменение мнимой части относительной диэлектрической проницаемости тестовыми заготовками ()* Тесто готовили из пшеничной муки I сорта (проба *2). Из теста формовали заготовка массой 0,200кг, которые нагревали(в (ПН печи "Электроника". Определение исследуемого параметра проводили по методике, разработанной кафедрой "Физика" МГШП. Результаты исследований предетаьзан-яыа на рис.5, свидетельствует о том, что тешгоперенос приСШ нагреве осуществляется особым способом, за счет трансформации ЭШ в теплову» в макрообъеме. Прогрев тестовой заготовки происходит- по всей массе, сама заготовка является выравктаащей СБ? поле сгсте-ю й, а процесс прогрева в ЭЩ СШ можно считать с ало регулируемым.

Исследования влияния уровня подводимой мощности энергии ЭШ СШ на качество хлеба показала, что идя получения издавай' хорошего качества выпечку в СШ печи "Электроника" необходимо вести при загрузке тестовыми заготовками массой 0,200кг и дополнительной водяной нагрузке 1л. Степень трансформации электромагнитной энергии в тепловув в резонаторнеЙ камере заносит от конструкции печи.

3.2.2. Влияние Ш, СШ в ЙК-СВЗ способов энергоподвода на качество хлеба г изменение его свойств ори хранении.

На качество хлеба, сохранение его свежести оказнвают влияние многие факторы, в том числе свойства тестовой заготовки - ее масса, форма* влажность, рецептура, способ энергоподвода в выпеваемому изделию."

- Влажность теста имеет важное значение в технологии производи ства хлеба и влияет на изменение свойств теста при выпечке и качество готового хлеба. Этот вопрос недостаточно изучен. Ваш бн-ло исследоваээ влияние влажности теста на качество хлеба при.разных способах энергоподвода. Тесто готовили безопарнш способом (проба муки JE3). Выпечку осуществляли в печи " Bra bender » и в СИ печи "Электроника*.

Как показали проведенные исследования хлеб, выпеченный в ЭДН СШ не имеет на поверхности корки. Для получения корочки применяли инфракрасный (ИМ обогрев. Исследовали влияние НС, СШ и комбинированного Ж-СШ способов энергоподвода на качество пшеничного хлеба.

Влияние влажности теста sa качество хлеба, . выпеченного ÎK и СШ способами энергоподвода.

Для исследований готовили тесто безопарнш способом из пшеничной муки (проба £4). Тесто, предназначенное для шаечки в СШ печи "Электроника", замешивали влажностью 44,5; 45,5; 46,5; 47,5?,' для выпечки в электропечи *âraâeffrf£/*» - 44,5^. Формовали заготовки кассой 0,200кг и выпекали ГК в СШ способами в течение 20 шщгт н 2,5'мешут соответственно.'

Результаты исследований представлены в таблице Зі Как видно из табличных данных, для получения хлеба со стандартной" влажностью мякиша необходимо повышать влажность теста на 2-3?. Лучшим по качеству был хлеб, ' выпеченный СШ способом из тестовых заготовок влажное ты» 46,5Ї. Прирост удельного объема в пробах хлеба составил 24,8Î, сжимаемость мякиша хлеба (л Н^) быта выше на Яї, а пяастичность-Сд Н^) на 19% по сравнению с изделиями,вшэченвзмя

в печи щ Вгш.Ьепвег ".В дальнейших исследования! тесто» предназначенное дан вшечки СШ и комбинированным ЕК-СШ способом гото-вали влажностью 4в,5?, даа шпечки ГК способом - 44,5?.

Таблиса 3.

Везшие влажности теста на качество хлеба, выпеченного Ж и СШ способами энергоподвода.

Няименова-! Показатели качества хлеба,приготовленного из теста

ние пока- ! влааиостъю_ —__________

заталай ! " Т "Ч _ Т _

качества I _ 44А5£ „44,5£__ 1 _Г_ _4°>5?_ Г _ ±7Х5£ _

мейа '! ж выпеченного способами

I I - П - ! - _ а_. 1 П 1 П

___з__1 _ _5_ 1 6

Вжешюсть,^ 40,7 38,0 39,6 40,3 40,3

Кислотность, град 2,6 г,4 2,6 2,6: 2,2

Пористость,? Объем пеба,ыг 73,2 74,0 75,2 75,8 77,0

540 600 6X0 620 598

Удельшй об«», ыг/ЮОР 309 343 351 362* 33$

Прирост та. объема, % к контролю +14,3 ♦17,0 +24,8 +20,2

Фотмоус-тоечивость сноГ

0,5 0,45: 0,53 0,54 0,50

Структурно— каханические свойства

е^ора

51 44 49 - 55 46

32 28 33 38 X

19 16 16 17 16

X — радиящгонш-ионвективный способ энергоподвода • П - сверхвысокочастотный способ энергоподвода.

Влияете способа энерго подвода г рецептуры на качество хлеба.

Для исследования влияния способа энергоподвода на качество пшеничного хлеба готовили тесто безопасным способом из пшеничной муки (проба К4). Из выброшенного теста формовали заготовки массой 0,100; 0,200; 0,300кг, которые выпекали в печи *ВгаЬепс/ег*^ в СШ печи "Электроника" и в экспериментальной установка "с комбинированным ИК-СШ энергоподводом. Результаты исследований представлены в таблице 4. Хлеб, выпеченный ИК-СШ способом, по основный показателям качества превосходил злеб, выпеченный НС способом. Увеличивались удельный объем хлеба на 5-10?, сжгадаемость (д Нр^щ) мякиша хлеба ва 25-30?, улучшалась структура пористости по сравнении с хлебом НС выпечки, Отмечались самые высокие пока-эатели удельного объема хлеба, выпеченного СШ способом ш сравнению с хлебом Ш выпечки. Прирост удельного объема составил 16 -

■ В связи с, тем, что распространенными и наиболее доступными видами добавок, улучшающих качество хлеба, являются жировые продукты и сахар, нами проводались сравнительные исследования влияния Ж, СБЧ и ИК-СШ способов на качество хлеба с добавлением сахара и жирового продукта (маргарина) при совместной внесении. Тесто готовили из пшеничной муки I сорта (проба К5) с добавлением 5, 10, 20% сахара л жира к массе муки и без них. Форшвали заготовки массой 0,200кг. Выпечку осуществляли в печи щ£ггФе/к/ег* в СШ сечи "Зяектроника" и в установке с комбинированным Ж-СШ энергоподводом. Контрольными служили пробы хлеба без добавления сахара к жира. Добавление сахара и жира улучшало качество хлеба при всех способах энэргоподвода. Пробы хлеба с добавлением 5, 10$ сахара и З? хира были лучше проб хлеба без них по показателям удельного объема, сжимаешсти (дН^щ), пластичности' (д Нцд) мякиша хлеба при практически одинаковых упругих свойствах. По орга-шлептической оценке хлеб, содержащий лобавки, независимо от их количества отличался от контрольного более светлым мякишем, лучшей его эластичностью, мелкой равномерной и тонкостенной пористости. Показатели качества хлеба с добавлением 20? сахара а 3$ жира были несколько ниже по сравнении с хлебом, выпеченным из тестовых заготовок, содержащих 5, Ю? сахара и жира.

. , Таолица

Влияние способа энерговодвода на качество пшеничного хлеба ' различной иасса

К I Наименование показа-

1 телей качества

! хлеба

!

_____Шкезате£а_качертва таеба, вип военного способами_______

нс "си"" ~Т~" "~ж-<т~

нэ тестовых ваготовок массой, кг

___________Кгор! I й.т 1СьМСоГяЮ Хз»I' 1о1эаГ I I о.ащ Кар"

Влажность мякиша, % 40,2 40,0 40,4 39,4 39,6: 40,2 42,6 42,4 42,8

Кислотность, град 2,8 2,6 9,8 2,6 2,6 2,8 2,8 2,8 2,6

Удолшй обът,С1^Д00 г хлеба 364 297 307 435 335 325 402 321 321

Прирост удельного объема % к контролю - 416 +22,8 120,8 ^9,4 +7,4 +5,3

Сгруктурно-мехагапескае свойства мякиш на пенетрометре Ш-4/2, ед. прибора I

61 55 60 46 51 53 67 72 75

йНпл » 37 33 30 36 37 44 51 53

АНуяр » 18 22 16 15 16 23 21 22

ФошоустоЙчивость Н:Д 0,46 0,50 0,48 0,55 0,50 0,47 0,46 0,45 0,50

3

I

Исследования показали, что на качество хлеба оказывают влияние как масса тестовой заготовки, тек и способ энергоподвода к выпекаемому изделии. Эффект от добавления сахара и жара в тесто пра втечг.е ПК-СИ способом бил больше, чем при НС энергоподводе.

Установленные различия в показателях качества хлеба, Еыпечеп-вого ЕК, СШ и ИК-СШ способами связаны с различный воздеестшем Ж-СШ и только СШ энергоподвода на биополимеры выпекаемой тестовой заготовки, следствием чего является разная степень изменения размеров, формы, фазового состояния полимеров. Данное воздействие сопровождается изменением структуры тестовой заготовка при выпечке, качества хлеба, сроков хранения. Эти предположения послузили причиной для исследования изменений свойств мякиша хлеба при хранении.

Изменение свойств мякиша хлеба,выпеченного ГК, СШ и ИК-СШ способами,при хранении.

Для проведения исследований готовили тесто безопаряым -способом пробы муки Т25, из которого затем формовались заготовки массой С,200кг. Выпечку их осуществляли в печи ■ Зт бела/ег «> СВЧ печи "Электроника" и в экспериментальной установке с ИК-СВЧ энергоподводом пря рациональных параметрах (см.табл.2). Анализ хлеба проводили через 4, 24, 48, 72, 56 часа после выпечки. Определяли общую (Л Н0<3щ), пчастическуа (а Ндд) и уцдугуи (л Н^^^аете*® набухапцую способность кшшпа хлеба.

Полученные результаты исследований показали, что хлеб выпеченный комбинированным Ж-СЗД способом, имел более высокие показателе сжила ешс то (л в набухающей способности мякиша, как в свежезкпечекннх изделиях, так и в течение всей продолжительности хранения. Сжимаемость (л Нд^) хлеба ИК-СШ выпечки изменилась за 95 часов•хранения на 54,2-55,в то время как у хлеба выпеченного в печи • ¿> е/7с/е/~", рк выпечки сжимаемость изменилась на 56,3-57,1%.

С целью определения различий в структуре изделий, выпеченных ГО, СШ к ИК-СШ способами,определяли время релаксации водно-белковой фазы шкапа хлеба методом ЯМР. Для исследований использовали те же проба хлеба из той же муки. Установлено, что скорости из-

менония щ>емен релаксации водао-б елковой фазн мякиша хлеба, разлнч* яы. Время релаксации водно-белковой фазы мякиша хлеба КК-СБЧ еы~ печки уменьшалось за 96 часов хранения на хлеба ПС выпечки -на 51^, хлеба СЕЯ выпечки - на 14%.

Экспериментальные данные показали, что у хлеба ИК-СШ выпечки возрастает прочность связи влаги с материалом* вследствие чего замедляется процесс его черствения.

Влияние способа энергоподвода на биологическую ценность хлеба £3 пшеничной муки 1с.

Для оценки биологической ценности изделий, выпеченных Ж, СШ я ИК-СШ способами проводились^ксп^^мента на ливотных. Готовили . изокалорийяув диету, на основе'вкннш^в безопарным способом хлеба {пробы муки £6,7), и скармливали животным. Определяли коэффициент чистой утилизации белка, показатель истинной усвояемости, содержание доступного лизина в пробах хлеба, выпеченных ЕС, СШ и Ж-СШ способами.

Результаты исследований показали, что коэффициент частой утилизации белка составил: для хлеба ГК выпечки - ХС0& ИК-СБЧ выпечки - 100,СЕЯ выпечки-99,Э&. Содержание доступного лизина в пробах хлеба НС выпечки было 1,15г/100г продукта, ЯК-СБЧ вшечки -1,19Д00г продукта, СШ выпечки - 1,12г/ГО0г продукта.

Показатель истинной усвояемости хлеба НС выпечки был равен 95,4& ШС-СШ выпечка - 95,9?; СШ выпечки - 96,5?.

На основании проведенных исследований было установлено, что способ энергоподаода не оказывает заметного влияния на биологическую ценность выпекаемых изделий.

Выявленные различия в показателях качества хлеба, выпеченного ГК, СШ I ИК-СШ способами, изменения свойств мякиша хлеба про хранении являются, по-вашему мнению, следствием процессор," происходящих при шпечкз хлеба.

3.2.3. Исследование процессов,происходящих при выпечке хлеба 1К, СШ и Ж-СБЧ способами*

С целью изучения и выявления особенностей выпечки хлеба коы-.бинироваяным Ж-СБЧ способом исследовали процессы, происходящие в

тестовой заготовке при выпечке: изменение температуры ее внутренних слоев, убыль влаги, внутреннее перемещение влаги, изменение теплофизических характеристик (ТФХ) выпекаемой тестовой заготовки.

Для этих исследований в лабораторных условиях готовили тесто безопасным способом (пробы муки Ш,9,10). Из вьйроженйого теста формовали заготовка массой 0,200кг, которые выпекали в печи * &Г*1 в печи "Электроника" и в установке с комби-

нированный НК-СЗЧ энергоподводом по рациональным режимам (см.табл.2).

Убыль влаги к внутреннее ее перемещение в тестовой заготовке щи выпечке.

Результаты наших исследований по убыл* влаги тестовых заго^ то рок массой 0,100 и 0,200кг при выпечке НС, СБЧ и ЕК-СШ способами показали,что при ИК-СШ.выпечке она составила 3,5$, при ПС выпечке - 4,4?, при СБЧ выпечке - 1,7?5,

Убыль влаги тестовой заготовки обусловливает упек изделия;. Установлено, что упек хлеба, выпеченного Ш-аЛ способом почта в 2 раза меньше, чем упек хлеба РЕ выпечки. Величина упека при ИКСЕ? выпечке по мере увеличения массы уменьшалась и составила: 7,4^ (0,100кг)$ 6,2% (О,200кг), при Ш выпечке - 12$ (0,100кг); 10$ (0,200кг) и при СВЧ выпечке 4,5$ (0,ГО0кг)г 3,5$ (0,200кг)..

Показано, что скорость влагоудаления ^ тестовых заготовок, ве&екаемнх ИК-СШ способом,изменялась от 0,01$/с до 0,004^/с. На стадии получения корки (Ж обжарка) влага тершодийувдирует как во внутрь выпекаемого, изделия, так и к его поверхности, что обусловливает изменение скорости вдегоудаления, Максимальное значение скорости влагоудаления при СШ выпечке составляло 0,052$/с, что связано с объемным прогревом. При выпечке хлеба ЕК способом скорость влагоудаления составила 0,003$/с. На 10-й минуте прогрева наблюдалась переломная точка, что, по-нашему гаению, объясняется частично сформировавшейся структурой и происходящими в этот период внутренними эндотермическимл процессами. К концу прогрева скорость алагоудаления уменьшалась до 0,002$/с.

Экспериментальные данные по массоперевосу влаги в тестовой заготовке при разных способах энергоподвода показали, что ИК-СШ к СШ энергоотдводн интенсифицируют процесс нагрева тестовых зато-

то бок в 2-5 .раз, до сравнен!» с традиционными способами нагрева.

Изменение температуры и тепло-изическжх характеристик тестовой заготовки при выпечке.

Дои объяснения тешгофизических, коллоидных и биохимических процессов, происходящих при прогреве тестовой заготовки, опреде- ■ ляли ее температуру и теплофизические характеристики (коэффициенты теплопроводности «А и массой теплоемкости С/3).

' Еа рас .6 представлена кривые изменения температуры и скорости прогрева (рис.7) при НС, СИ и Ш-CBt энергоподводах.

Характерной особенность!) СШ энергоподвода является постоянство скорости прогрева тестовой эаготоЕШ в процессе выпечки хлеба, что обусловливает формирование равномерней структуры мякиша и более высокие энергетические уровни связи влаги с каркасом материала.

Изменение теилофизических характеристик тестовых заготовок при выпечке Ж, СШ и ЕК-СШ способами приведенн на рис.8.Из представленных графических данных видно, что на кривых изменения теплопроводности найлсдаятся участки, характерные для всех способов энергоподвода. В начальные 1-6 минуты продолжительности выпечки наблюдается резкое падение «X для центральных слоев тестовых заготовок. Это объясняется увеличением пористости и подъемом тестовых заготовок в этот период выпечки. Дальнейшее увеличение коэффициента теплопроводности связано с частично сформировавшейся структурой при всех способах энергоподвода, а также с повшением температуры тестовых заготовок и действием дополнительных источников тепла, обусловдиваилдх перемещение парогазовой смеси в центральные слои и послед/щей ее конденсацией.

Коэффициент массовой теплоемкости в первяэ 1-4 минуты выпечки Ср уменьшался при всех способах энергоподвода. Такое изменение C¿> связано с подъемом тестовых заготовок в печи, причем более интенсивно это уменьшение происходило рри СШ энергоподвода. Начиная л 2-6 минут выпечки ср возрастала, а затем вновь происходило • снижение до окончания выпечки, что объясняется изменением структуры вшекаешго изделия, теплопотреблением на фазовые превращения, связанные с процессами клейстеризапии крахмала, денатурации белка, -которые сопровождаются эндотермическим эффектом.

о° *

100

во

& ад

I 40

Ф

.к 20

за Г

7/ У

1 /

0 2 4 6 время выпечки, г

4 6 8 IOio¿2

ТОО

о" » 80

4J

§ fin

& Ф .40

g ai 20

Е-с 0

100

* 4J . 80

1 en

ь к 40

і ■■■'■і 20

ы

\в

0,0

I 0.4

п 0,2

ш 0

2 4 6 8 10 12 время выпечки,

ш

2 4 в 8 10 12 время вшечкз,

*рес.6.Изменение температура тестовой 38ГОТОВКП при вв-печке Ж.СИ я ИК-СБч способами.

\ ,СВЧ

яс-с

2 4 6 8 та® время ВШЄЧКИ, Г^ІО^о

0 2 4 6 8 10 12

время вып9чкя. гмо2©

о о

0,4 0,2

г

с m

/ к Ht

\ г

10 Е , Г.ИГс

время выпечка

Рис.7.Скорость изменения температуры тестовой заготовки при выпечке НС, СБЧ и ffit-CBÎ способами.

0,8

0 2 4 6 8 10 Время выдечки, х .ю и,ВтД!«град П 0,б|

0,4

0,2

т

0 2 4 6 8 10 12 Время выпечки, 7* — Ш

1 /С

г ж НС

к ь Л

V к м

< V ' \ ,свч

О 2 4 6 8 10 22 Время выпечки, Т".102с

4 21

як-с вч

1 г

0 2 4 6 а 10 12 Время вылетах, 7" * 10®,с П

с^кДжЛР-град

СЕ I

О 2 4 6 8 10 Ю

Время выпечки, Ш

дж/ь г*г рад

V ИК- СИ

№ <

У VI

0 2 4 6 8 10 12 ' Время высечки, Г .Ю2с

Рис .6 .Изменение коэВДютеята теплопроводное ум и массовой теплоемкости тестовой заготовки .при РК.СБЧ и ЙК-СШ способами.

Устанопаенные различия в изменении температуры, ТИС и убыли влаги тестовых заготовок при высечке РК, СШ и ИЕС-СБЧ способами показали, что в условиях ИК-СШ энарговодвода все процессы,происходящие в тестовых заготовках интенсифицируется.

Производственные испытания.

Экономическая эффективность применения комбинированного Ж-СШ. энергоподвода по сравнению с НС' выпечкой бала определена при' проведении производственник испытаний на экспериментальном юэнди— терско-бушэчном комбинате "Звездный" г.Москвы.

Наш проводились выпечки сухарных шит, тесто дня которых готовилось безопарнш способом по производственным -рецептурам комбината. Ввпечку сухарншс слит осуществляли в подупроизводст— венной экспериментальной установке с Ж-СШ энергоподэодом. Готовые изделия после выпечки оценивали по физико-химическим и срга-нолептичостам показателям качества.

Результаты производственна: испытаний показали,что при ес— пользовании комбинированного энергосодвода процесс вшечки интенсифицируется (длительность процесса сокращается на 25-30?) .Улучшались показатели качества выпеченных иэделий:удельный объем проб увадЕгчиваося на 10-1555, повидалась хрупкость и набухаемость изделий.

Акты о проведенных испытаниях прилагаются к диссертационной -работе.

В работе проведен расчет экономической эффективности использования комбинированного ЕК-СБЧ энергоподвсда для выпечки хлебо-булочнкх изделий.

вывода

В работе исследовано влияние радиапионно-конвективного,сзерх-высокочос тотного и комбинированного Ш-СБЧ способов энергоподвода на качество пшеничного хлеба,изменение свойств его мякиша при . хранении и биологическую ценность изделий J

Показано,что формирование структуры выпекаемого изделия, его качество зависят от способа энергоподвода и режимных параметров выпечки*. Разработан способ выпечки хлеба,реализовашшЙ в экспериментальной полупроизводственной установке с комбинированным Ж— СВЧ—энергоподсодом.

Проведенн комплексные исследования релаксации свободное и связанной влаги в тестовых заготовках при выпечке комбинированным и сверхвысокочастотныц способами, а такжэ в мякише хлеба различной продолжительности хранения*

На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы:

1.Установлено, что наилучшие показатели качества хлеба, выпекаемого в ШП CBÎ, достигается при уровне подводимой мощности,приходящейся на единицу массы, равном 1,5-2,0«âr/кг при геометричес-гах размерах,не правшапцих двойного скин-слояобрабаткваемого изделия до направлении падаыцего потока мощности.

2.Показано,что для получения хлеба,выпекаемого комбинированным ИХ-СВ5 способом,со стандартной влажноетью,необходимо готовить тесто влажностью 46,5?.

3.Способ энергоподвода к выпекаемому изделию оказывает влияние па качество хлеба в изменение его свойств при хранении,

3.1.Упек хлеба, выпеченного комбинированным Ж-СШ способом почти в 2 раза меньше, чем упек хлеба выпеченного НС способом* Величина упека при ИК-СБЧ способе энергоподвода по мере увеличения массы уменьшалась й составляла:7,4? (0,Ю0кг); £>2? (0,200кг); при НС способе энертоподвода-12? (Q,ZG0sr){ Ю? (0,200кг) при СШ способе энергоподвода 4,5? (0,100кг); 3,5? (0,200кг).

3.2.Исследования мякиша хлеба при хранении методом ЯКР показали,что возрастает прочность связи влаги е каркасом материала при ИК-СБЧ выпечке, что способствует замедлению его черствения.

3.3.Использование Ж-СШ энергоподвода для выпечки хлеба улучшает структурно-механические свойства мякиша {a Hq^, Д Нцд, л ïïju^) .

4;Способ знергошдвода к выпекаемому изделию существенно влияет на интенсивность процессов, происходящих при прогреве тестовых заготовок: поля температуры и влажности, тедлофиэьческие характеристики, скорость влагоудаления.

4Л.Скорость прогрева тестовых заготовок при комбинированном ИС-СВЧ энергоподводе была вше скорости прогрева тестовых заготовок НС выпечки ж достигает, максимального значения в центральном слое 0,75°С/с. Максимальное значение скорости прогрева тестовых заготовок при НС выпечке составляло 0,15^С/с.

Зараятерной особенностью CBÏ знергоподвода является постоянство скорости прогрева тестовой заготовки в процессе выпечки, что обусловливает формирование равномерной структуры мякиша г более высокие энергетические уровни связи влаги с его каркасом.

4.2.Установленные различия в изменении ТФ1 тестовых заготовок о добавлена ем 5» 10, 2056 сахареРвГ'Зез4 них прг 1К, ЙК-СШ и СШ способах знергсподвода свидетельствует об штенсв^Екашш теп-лонассэобмевных процессов при ИК-СШ энергсподводе, влияниях на формирование структуре и качества готового хлеба* .

5.Проведенные производственные испытания подтвердили целесообразность пртменения предложенного комбинированного ИК-СШ способа энергоподвода с целью и ц^я^шТ.ьь^!^ л процесса и повышения ка- ~ чества готовой продукта (длительность прогрева сокращается в

2-3 разе,потери при выпечке - на 3-5?).

6.Проведено экономическое обоснование использования Ж-СШ энергошдшда при выпечке хлебобулочных изделий. Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы за экспериментальном ковдитерско-булочзом комбинате "Звездный" г (Москвы составит 200 тыс. рублей в год.

Список райот,опубликованных го теме диссертации. ■

ХЛабутина Н.В.,Пучглва Л.И.,Губнев Ю.К.,Ильясов С .Г. ,Каи А.М* Влияние влажности теста на качество хлебобулочных изделий. Хлебопекарная и кондитерская промышленность1981, £8, с.27-28.

2 Лабу тала Н.В.,Пучкова ЛГ.И.,Губиев Ю.К. »Талантов В.В., Короткое ¿.В» Влияние способа энергоподвода при выпечке на ка-* чесгво пшеничного хлеба. Хлебопекарная и кондитерская промышленность, 1982, КЗ, с.23-24.

З.Пучкова Л.И.Д'убиав Ю.К. Дабутана Н.В. .Лукьянчук Р.Б., Красников В.В. ,Пышэов В.Д. Авторское свидетельство "Способ выпечки хлеба* £894899, ТЛКИ А21Д 8/36.

Материалы диссертационной работы докладывались автором на конференции молодых ученых МПИП в 1981 году, на научно-методической конференции молодых специалистов пищевой промышленноети . * г.Москвы "Повышение эффективности использования сырья в обору- . доэакия на предприятиях пищевой промышленности" 26 ноября 1981 года.

Отпечатано на ротаприате Заказ 142-8 2.ТирДОО экз.