Научная статья на тему 'Анализ способов и технических средств, предназначенных для активации хлебопекарных дрожжей'

Анализ способов и технических средств, предназначенных для активации хлебопекарных дрожжей Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
177
36
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДРОЖЖИ / YEAST / АКТИВАЦИЯ / ACTIVATION / ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ / ELECTROMAGNETIC RADIATION / УСТАНОВКА / PLANT

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Лукина Оксана Владимировна, Лукина Дарья Владимировна

Показано, что электромагнитное излучение высокой частоты способно влиять на изменение активности дрожжей, как повышать ее, так и снижать. Обсуждены также другие способы активации дрожжей. Представлена конструктивная схема разработанной установки для активации хлебопекарных дрожжей, в которой нагрев измельченного сырья происходит за счет токов поляризации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF WAYS AND TECHNICAL MEANS INTENDED FOR ACTIVATION OF BAKING YEAST

It is shown that the electromagnetic radiation of high frequency is capable to change yeast activity, both to raise it, and to reduce. Other ways of activation of yeast are discussed also. The constructive scheme of the developed plant for activation of baking yeast is offered in which heating of the crushed raw materials occurs at the expense of polarization currents.

Текст научной работы на тему «Анализ способов и технических средств, предназначенных для активации хлебопекарных дрожжей»

Таблица - Физико-химические показатели размороженного теста, хлебобулочных изделий

Показатели Результаты исследования Ед. измерения НД на метод исследования

Размороженное тесто

Влажность 54,0 53,0 49,0 % ГОСТ 21094-75

Кислотность 3,0 3,5 2,5 град ГОСТ 5670-96

Хлебобулочные изделия

Влажность мякиша 44,0 43,0 42,5 % ГОСТ 21094-75

Кислотность мякиша 2,0 2,0 1,5 град ГОСТ 5670-96

Пористость мякиша 73,0 73,0 81,0 % ГОСТ 5889-96

Список литературы

1 Ким Л. В. Основы замораживания, хранения и размораживания хлебобулочных изделий. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1984. - 243 с.

2 Кульман А. Г. Коллоиды в хлебопечении. - М.: Пищепромиздат, 1953. - 247 с.

3 Лукина Д. В., Новикова Г. В. Сверхвысокочастотный активатор дрожжей // Вестник ФГОУ ВПО «Чу-

вашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева». - 2012. - № 2 (74). - С. 101-104.

4 Лукина Д. В. Способы активации дрожжей // Материалы XII всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодые ученые в решении актуальных проблем сельского хозяйства», посвященной 80-летию ФГБОУ ВПО ЧГСХА. - Чебоксары: ЧГСХА, 2011. - С. 290-293.

УДК 664.6.002

О. В. Лукина, Д. В. Лукина

АНАЛИЗ СПОСОБОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ АКТИВАЦИИ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ

ФГБОУ ВПО «ЧУВАШСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

O. V. Lukina, D. V. Lukina ANALYSIS OF WAYS AND TECHNICAL MEANS INTENDED FOR ACTIVATION OF BAKING YEAST FSBEI HPE «CHUVASH STATE AGRICULTURAL ACADEMY»

Показано, что электромагнитное излучение высокой частоты способно влиять на изменение активности дрожжей, как повышать ее, так и снижать. Обсуждены также другие способы активации дрожжей. Представлена конструктивная схема разработанной установки для активации хлебопекарных дрожжей, в которой нагрев измельченного сырья происходит за счет токов поляризации.

Ключевые слова: дрожжи, активация, электромагнитное излучение, установка.

Дарья Владимировна Лукина

Darya Vladimirovna Lukina кандидат технических наук, ассистент Е-mail: dashalukina1986@mail.ru

Активацию дрожжей традиционно производят путем их адаптации к мучной среде. При этом, как правило, сначала приготавливают питательную сре-

It is shown that the electromagnetic radiation of high frequency is capable to change yeast activity, both to raise it, and to reduce. Other ways of activation of yeast are discussed also. The constructive scheme of the developed plant for activation of baking yeast is offered in which heating of the crushed raw materials occurs at the expense of polarization currents.

Keywords: yeast, activation, electromagnetic radiation, plant.

Оксана Владимировна Лукина

Oksana Vladimirovna Lukina аспирант

Е-mail: dashalukina1986@mail.ru

k J

ду, затем вносят в нее дрожжи и определенное время дают им адаптироваться. Питательную среду готовят в виде мучной суспензии, изменяя ее углевод-

Вестник Курганской ГСХА № 4, 2013

83

ный состав за счет внесения сахаров, не содержащихся в муке, либо осахаривания путем внесения ферментов, способствующих гидролизу крахмала муки. Все это требует внесения дополнительного сырья, не входящего в рецептуры хлеба. В отдельных случаях при использовании дополнительного сырья может наблюдаться ухудшение некоторых потребительских качеств, например, цвета, запаха или вкуса хлеба. Самым простым способом активации дрожжей является использование в качестве питательной среды мучной заварки. Известен также способ активации дрожжей путем нагрева питательной среды, приготовленной на основе пшеничной муки, последующего ее диспергирования интенсивным перемешиванием и насыщения молекулярным кислородом. Активация дрожжей происходит вследствие того, что при повышенной температуре происходит клейстеризация крахмала муки и его частичное осахаривание за счет повышения активности собственных ферментов муки. При клейстеризации зерна крахмала набухают, но не диспергируются, а содержание амилаз в хлебопекарной муке невелико, поэтому эффект активации оказывается слабым. Только механическое воздействие может повлиять на дисперсность крахмальных зерен. Основным фактором, влияющим на газообразующую способность муки и активность дрожжей, является удельная поверхность крахмальных зерен. Чем она выше, то есть, чем больше дисперсность крахмала, тем легче происходят физические, химические и биохимические процессы на границе раздела компонентов суспензии - жидкой среды и углеводной фазы. Активность бродильного процесса или активность дрожжей, таким образом, зависит от результатов начального процесса - измельчения зерен крахмала [1].

Имеются дрожжерастительные аппараты разной производительности. Они представляет собой цилиндрический резервуар с охлаждающей рубашкой и пластинчатой аэрационной системой для насыщения суспензии кислородом во время размножения дрожжей. Резервуар снабжен люками для обслуживания и ремонта, смотровым окном, осветлителем, гидрозатвором, воздухоподводящей трубой, коробами аэрационной системы, соплами для промывания коробов, коллектором для подачи воды в секции охлаждающей рубашки и коллектором для вывода воды из охлаждающей рубашки. В аппарате в процессе жизнедеятельности дрожжей выделяется значительное количество теплоты. Если эту теплоту не отводить, то температур-

ные условия для размножения дрожжей станут неблагоприятными. Поэтому аппараты оборудуются охлаждающими системами в виде змеевиков или рубашки и вытяжными трубами.

С целью создания оптимальных параметров для жизнедеятельности дрожжей и обеспечения высокой физиологической активности перед внесением на замес мучного полуфабриката их необходимо активировать. Для этого существуют химический, биохимический и физический способы. Физическую активацию дрожжей осуществляют оптическим излучением, ультразвуком, магнитным полем, электромагнитным полем разного диапазона волн, гидроионизацией, аэроионизацией [2].

Известен способ активации прессованных и сушеных, в том числе инстантных, дрожжей (патент 2184145 от 27.06.2002 г.). Способ состоит в приготовлении мучной суспензии, ультразвуковой обработке этой суспензии при постоянном перемешивании и последующем внесении в нее дрожжей и их адаптации. Объемная плотность энергии ультразвука 150-1200 кДж/см3. Способ основан на использовании эффектов, порождаемых в мучной суспензии акустической кавитацией. Действие ультразвуковой кавитации на полисахариды приводит к возникновению более простых сахаров, легче сбраживаемых дрожжами. Диссоциация воды под действием кавитации способствует ферментному гидролизу сахаров крахмала, что благоприятствует активной жизнедеятельности дрожжей. Кальциевые соли аморфолизуются и становятся усвояемыми для дрожжей. Однако известно, что кавита-ционная эрозия является фактором, приводящим к летальному исходу микроорганизмов с размерами дрожжевых клеток.

В настоящее время технология хлебопекарного производства объединяет научные достижения в области электротехнологии, технической микробиологии, биохимии и технологии хлебопекарного производства. В этой связи большое научно-практическое значение имеет изучение физиологического состояния микроорганизмов, участвующих в процессах хлебопечения и осуществляемого ими метаболизма. Оптимизация жизнедеятельности микроорганизмов, в частности повышение активности хлебопекарных дрожжей, способствующих повышению качества хлебобулочной продукции - актуальная задача. Качество хлебобулочных изделий во многом зависит от биологической активности хлебопекарных дрожжей - одного из основных видов сырья хлебопекарного производства.

В ходе предварительных исследований было установлено, что электромагнитное излучение СВЧ диапазона способно влиять на изменение активности дрожжей, как повышать ее, так и деактиви-ровать. Активированные дрожжи данным методом целесообразно использовать в хлебопекарной промышленности для интенсификации процесса брожения и улучшения качества хлебобулочных изделий [3, 4]. Нами разработана установка для активации хлебопекарных дрожжей (рисунок).

1 - СВЧ генераторный блок, 2 - магнетрон, 3 - излучатель, 4 - крышка экранного корпуса, 5 - половина сферической резонаторной камеры, 6 - волчок, 7 - цилиндрический

экранный корпус, 8 - выгрузной патрубок, 9 - электроприводной модуль, 10 - перфорированная половина сферической резонаторной камеры, 11 - лопастная мешалка Рисунок - Схема установки для тепловой обработки хлебопекарных дрожжей

Бродильные процессы сырья активируются следующим образом. Хлебопекарные дрожжи загружаются в волчок 6, где измельчаются до определенной консистенции и попадают в резонаторную камеру 5, 10. За счет токов поляризации измельченное сырье эндогенно нагревается. Благодаря центробежной силе в процессе вращения нижней части перфорированной резонаторной камеры продукт процеживается через перфорацию и попадает в экранный корпус 7. Далее продукт в виде муки перемещается к выгрузному патрубку при помощи лопастей мешалки 11. Через выгрузной патрубок 8 продукт выводится за пределы установки. Согласование конструктивно-технологических параметров установки для тепловой обработки дрожжей осуществляли с помощью разработанного алгоритма с программным решением.

Список литературы

1 Азаров Б. М. Технологическое оборудование пищевых производств / Под ред. Б. М. Азарова. -М.: Агропромиздат, 1988. - 463 с.

2 Елецкий И. К. Новые данные об активации дрожжей в хлебопечении // Хлебопродукты. - 1990. - № 1. - С. 34-37: № 2. - С. 22-25.

3 Лукина Д. В., Новикова Г. В. Влияние СВЧ энергии на прессованные дрожжи // Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию Казанского ГАУ «Актуальные вопросы совершенствования технологий и технического обеспечения сельскохозяйственного производства». - Казань: Казанский ГАУ, 2012. - С. 124-127.

4. Лукина, О. В. Лукина О. В. Размораживание замороженных тестовых полуфабрикатов СВЧ-энергией // Материалы международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Модернизация АПК в контексте обеспечения продовольственной безопасности государства». - Курск, 2011. - С. 121-123.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.