CC BY
11
DOI: 10.18454/IRJ.2016.50.033 Куценкова В.С.1, Птичкина Н.М.2
1 Аспирант; 2доктор химических наук, профессор, Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ДОБАВЛЕНИЕ ГОРОХОВОГО ПИЩЕВОГО
ВОЛОКНА
Аннотация
Цель данного исследования - изучение свойств хлебобулочных изделий с добавление горохового пищевого волокна, полученного дезинтеграционно-волновым методом измельчения. Задачи исследования: определение органолептических, реологических и физико-химических показателей теста и хлебобулочных изделий с добавлением горохового пищевого волокна, полученного дезинтеграционно-волновым методом измельчения.
Как показано, введение пищевого горохового волокна положительно влияет на органолептические и физико-химические свойства хлебобулочных изделий, а так же на структурно-механические свойства теста.
Ключевые слова: пищевые волокна, дезинтеграционно -волновой метод измельчения, хлебобулочные изделия.
Kutsenkova V.A.1, Ptichkina N.M.2 Postgraduate student; 2 PhD in Chemistry, Professor, Saratov state agrarian University THE STUDY OF THE PROPERTIES OF BAKERY PRODUCTS WITH THE ADDITION
OF PEA DIETARY FIBER
Abstract
The purpose of this study is to study the properties of bakery products with the addition of pea fiber, obtained by disintegration-wave grinding method. Objectives of the study: determination of the organoleptic, rheological and physico-chemical properties of dough and bakery products with the addition of pea fiber, obtained by disintegration-wave grinding method.
As was shown, introduction pea dietary fiber has a positive effect on organoleptic and physico-chemical properties of bakery products, as well as on the structural and mechanical properties of the test.
Keywords: dietary fiber, disintegration-wave grinding method, and bakery products.
В наше время наблюдается ухудшение показателей здоровья населения - за последнее десятилетие снизилась длительность жизни ( 58 лет - мужчины , 73 года - женщины). Заболеваемость населения существенно зависит от структуры питания. В этой связи пищевая промышленность однозначно стала зоной большой социальной ответственности [1].
Особенность совершенствования пищевой промышленности заключается в разработке абсолютно новых продуктов питания назначение которых заключается в сохранении и улучшении здоровья человека за счет регуляции и нормализации влияния продуктов питания на организм человека, которая учитывала бы его физиологическое состояние и возраст. Поэтому развитие ассортимента хлебобулочных изделий функционального назначения, ориентированное на потребление разными категориями населения, является одной из приоритетных и актуальных задач [2]
Проект правительственной программы на 2013-2020 годы предусматривает повышение производства хлебобулочных изделий, диетических и обогащенных микронутриентами до 300 тыс. тонн. Большое внимание в программе уделяется введению технологического производства предусматривающего эффективную переработку растительного сырья, а так же производству продуктов обладающими функциональными свойствами [4].
Так как хлеб необходим для ежедневного рациона, то добавление в его рецептуру натуральных ингредиентов (например горохового пищевого волокна), которые в последнее время включается в рецептуру хлебобулочных изделий, позволит в некоторой степени решить задачу обогащения продукции неусвояемыми полисахаридами. К таким полисахаридам в гороховом волокне относится нерастворимая в воде клетчатка и гемицеллюлоза, как пищевое волоконо которое обеспечивает правильную жизнедеятельность организма. Общеизвестно, что пищевое волокно обладает стимулирующим действием и стимулирует обмен холестерина, очень значимы пищевые волокна и в понижении риска сердечно -сосудистых заболеваний, стимуляции перистальтики кишечника и для профилактики некоторых иных болезней.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует употребление 30 г. Пищевых волокон в сутки. В России потребность людей в данных веществах удовлетворяется лишь на 40%, включая употребление муки низших сортов, из цельносмолотого зерна, богатых частицами отрубей: оболочками, алейроновым слоем и зародышем [5, 6]. В целях расширения ассортимента продуктов функционального назначения, которые обогащены пищевыми волокнами, в качестве их источников можно рассмотреть и иное сырье растительного происхождения [7, 8].
Применение пищевого горохового волокна, получаемого дезинтеграционно-волновым методом измельчения, при производстве хлебобулочных изделий позволяет расширить ассортимент, увеличить пищевую и снизить энергетическую ценность, повысить спрос на хлебобулочную продукцию.
В качестве исходной была применена рецептура хлеба «Хлеб ситный из муки пшеничной высшего сорта». В классической рецептуре проводилась замена пшеничной а гороховое пищевое волокно, получаемого при помощи дезинтеграционно - волнового метода измельчения, в концентрациях 5 и 10%. При таком методе измельчения в дезинтеграторе вращением дисков появляется электромагнитное поле, и так именуемый эффект «холодной плазмы» , являющейся источником альфеновских волн . В итоге взаимодействия зерен гороха с этой субстанцией создается насыщение сырья внутренней энергией и видоизменение его биотехнологических свойств при помощи более глубокого извлечения микронутриентов из сырья [9].
Добавка, получаемая при помощи дезинтеграционно - волнового метода измельчения обладает большим содержанием белка, в котором содержится незаменимые аминокислоты (лизин, триптофан, цистеин, метионин). Помимо белковой составляющей в составе данной добавки также есть крахмал, натуральные сахара, жиры (насыщенные жирные кислоты) , клетчатка. Витаминный ряд, который имеется в горохе, включает бета - каротин, аскорбиновую кислоту, витамины группы В, Е, Н, РР, большой ряд микро и макроэлементов, в составе которого содержится: К, Са, №, 8г, 8п,С1, Р,Сг т.д. [9] .
В данной работе нами было исследовано воздействие пищевого горохового волокна, полученного дезинтеграционно - волновым методом измельчения на реологические, органолептические характеристики и физико -химические свойства хлебобулочных изделий.
Органолептический анализ хлебобулочных изделий с внесением добавки горохового пищевого волокна проводили по ГОСТ Р 53161 - 2008 , средний ВЕЧЕР рассчитывали по формуле с применением метода предпочтений по весомости ряда показателей.
Органолептические показатели хлебобулочных изделий с внесением горохового пищевого волокна, полученного дезинтеграционно - волновым методом измельчения , представлены на рисунке 1
Рис. 1 - Профилограмма органолептических показателей хлебобулочных изделий с добавлением пищевого горохового волокна, в сравнении с контрольным образцом
Из рисунка 1 видно, что с увеличением концентрации вводимой добавки органолептические свойства хлебобулочных изделий улучшаются. Наилучшей концентрацией добавки является добавка 10% пищевого горохового волокна.
Реологические свойства теста хлебобулочных изделий с добавлением горохового пищевого волокна изучались на приборе вискозиметр Реотест 2.1 [3] и представлены на рисунке 2.
3,5
3
——-----г*
2,5 » 2 « С —' 1 5 С - 1
■ ^ ф^*"*^**^^ —^0 % горохового волокна
-Н5°/о горохового волокна
—10 % горохового волокна
0,5
0
1_п Ог (1/с)
Рис. 2 - Зависимость вязкости теста с добавлением пищевого горохового волокна от скорости сдвига
Из рисунка 2 видно, что добавление пищевого горохового волокна вносит изменения в вязкость систем, причем, с увеличением концентрации добавки вязкость возрастает, консистенция продукта становится более вязкой, что благоприятно сказывается на структурно-механических свойствах теста.
Физико-химические показатели хлебобулочных изделий с добавлением горохового пищевого волокна представлены в таблице.
Таблица - Физико-химические показатели хлебобулочных изделий с добавлением горохового пищевого волокна
Концентрация добавки горохового пищевого волокна Пористость, % Кислотность, % Влажность, % Формоустойчивость
0% 78 2 42 0,5
5% 80 2,5 44 0,5
10% 89 2,5 48 0,6
Из данных таблицы видно, что вводимая добавка положительно влияет на физико-химические показатели хлебобулочных изделий с добавлением горохового пищевого волокна.
В процессе исследования было выявлено, что наилучшей концентрацией включения пищевого горохового волокна является 10% от колличества муки пшеничной и нерастворимых пищевых волокон из зерна гороха. При внесении добавки менее 10% технический итог продукта не может быть достигнут. Внесение добавки в количестве больше 10% приводит к повышению биологической ценности готовой продукции, но это ухудшает органолептические и физико -химические показатели продукции. Технология изготовления хлебобулочных изделий с добавлением горохового пищевого волокна описана ниже.
Дрожжи хлебопекарные прессованные разводят водой питьевой при температуре 30С, добавляют сахар - песок, соль поваренную пищевую. После этого полученную смесь помещают в дежу тестомесильной машины, добавляют пищевое гороховое волокно, перемешанное с мукойпшеничной высшего сорта. Замешивают тесто достаточно интенсивно в тестомесильной машине, затем устанавливают в камеру для брожения на 120 мин, после чего обминают тесто два раза с периодичностью в 60 мин. Тестовые заготовки разделяют тестоделителем на кусочки необходимой массы, затем помещают в расстойный шкаф при температуре 35С на 20 мин, смазывают льезоном, после чего выпекают при температуре 200 - 220С в хлебопекарной печи 25 мин. Готовые изделия должны охлаждаться при комнатной температуре в камерах с кондиционированием в них воздуха (при температуре 23 - 27С и относительной влажности воздуха 80 - 85%) .
Проведенные исследования показывают, что добавление пищевого горохового волокна в рецептуру хлебобулочных изделий позволяет расширить ассортимент продуктов для здорового питания, получить хлебобулочное изделие повышенной биологической ценности при его низкой себестоимости, улучшить органолептические и физико-химические показатели качества готового изделия.
Литература
1. Покровский В.И. Политика здорового питания. Федеральный и региональный уровни/В.И.Покровский, Г.А.Романенко, В.А. Княжев и др.-Новосибирск: - Издательство НГУ, 2002. - 344с.
2. Садыгова М.К. Технологический потенциал нута; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов: Издательство «Кубик», 2012.-132 с.
3. Птичкина Н.М. Измерение вязкости реальных и модельных пищевых систем: Учебно-методическое пособие для студентов специальности 271200 - Технология общественного питания/ Сост. Н.М. Птичкина; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ».Саратов,2003. - 28с.
4. Стратегия развития пищевой и перерабатывающей промышленности российской федерации на период до 2020 года. Утв. распоряжением правительства Российской Федерации от 17 апреля 2012г. № 559-р.
5. Шаповалов Е. Н., Асмаева З. И., Киримбаева А. А. Применение пищевых волокон в производстве диетических и хлебобулочных изделий // Материалы II международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделий XXI века», 22-24 сентября 2011. Краснодар, 2011. С. 192-193.
6. Комилова Д. А., Дубцов Г. Г. Модификация технологии производства хлеба из цельномолотого зерна пшеницы // Хлебопечение России. 2011. № 5. С. 26-27.
7. Косован А. П., Шапошников И. И. Программа развития хлебопекарной промышленности до 2020 г. (про- ект ГОСНИИХП) // Хлебопечение России. 2011. № 4. С. 4-5.
8. Лахмоткина Г. Н. Пищевые волокна люпина как ингредиент продуктов функционального питания // Пищевая промышленность. 2011. № 11. С. 29-31.
9. Пономарева Е. И., Застрогина Н. М. Влияние способа измельчения плодов на антиоксидантную активность // МНИЖ. 2013. №12-2 (19).
References
1. Pokrovskij V.I. Politika zdorovogo pitanija. Federal'nyj i regional'nyj urovni/V.I.Pokrovskij, G.A.Romanenko, V.A. Knjazhev i dr.-Novosibirsk: - Izdatel'stvo NGU, 2002. - 344s.
2. Sadygova M.K. Tehnologicheskij potencial nuta; FGOU VPO «Saratovskij GAU». - Saratov: Izdatel'stvo «Kubik», 2012.-132 s.
3. Ptichkina N.M. Izmerenie vjazkosti real'nyh i model'nyh pishhevyh sistem: Uchebno-metodicheskoe posobie dlja studentov special'nosti 271200 - Tehnologija obshhestvennogo pitanija/ Sost. N.M. Ptichkina; FGOU VPO «Saratovskij GAU».Saratov,2003. - 28s.
4. Strategija razvitija pishhevoj i pererabatyvajushhej promyshlennosti rossijskoj federacii na period do 2020 goda. Utv. rasporjazheniem pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 17 aprelja 2012g. № 559-r.
5. Shapovalov E. N., Asmaeva Z. I., Kirimbaeva A. A. Primenenie pishhevyh volokon v proizvodstve dieticheskih i hlebobulochnyh izdelij // Materialy II mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Hlebobulochnye, konditerskie i makaronnye izdelij XXI veka», 22-24 sentjabrja 2011. Krasnodar, 2011. S. 192-193.
6. Komilova D. A., Dubcov G. G. Modifikacija tehnologii proizvodstva hleba iz cel'nomolotogo zerna pshenicy // Hlebopechenie Rossii. 2011. № 5. S. 26-27.
7. Kosovan A. P., Shaposhnikov I. I. Programma razvitija hlebopekarnoj promyshlennosti do 2020 g. (pro- ekt GOSNIIHP) // Hlebopechenie Rossii. 2011. № 4. S. 4-5.
8. Lahmotkina G. N. Pishhevye volokna ljupina kak ingredient produktov funkcional'nogo pitanija // Pishhevaja promyshlennost'. 2011. № 11. S. 29-31.
9. Ponomareva E. I., Zastrogina N. M. Vlijanie sposoba izmel'chenija plodov na antioksidantnuju aktivnost' // MNIZh. 2013. №12-2 (19).
DOI: 10.18454/IRJ.2016.50.145 Миронов Д.О.
Аспирант,
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II" КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕМЕНТАХ
ДИСКОВОГО ТОРМОЗА
Аннотация
В статье приведены результаты компьютерного моделирования кинетики тепловых процессов в элементах дисковых тормозов. При этом выполнены исследования нестационарных температурных полей с допущением о постоянстве распределения давлений во времени на поверхности торможения. Для конечно-элементной модели со слабым отклонением от осевой симметрии при достаточной для вступления в силу граничных условий длительности подвода тепловой мощности получено поле температур практически близкое к осесимметричному, что удовлетворяет условию дальнейшего равномерного подвода теплоты в окружном направлении и доказывает правомерность использования схемы осесимметричного теплового нагружения в такой схеме.
Ключевые слова: дисковый тормоз, компьютерное моделирование, тепловые процессы.
Mironov D.O.
Postgraduate student, Moscow state University of railway engineering COMPUTER SIMULATION OF THE KINETICS OF THERMAL PROCESSES IN THE CELL DISC BRAKES
Abstract
The article presents the results of computer simulation of the kinetics of thermal processes in the elements of disc brakes. This made the study of unsteady temperature fields with the assumption of the constancy of the pressure distribution in time for the braking surface. For the finite element model with slight deviation from axial symmetry with sufficient for entry into force of the boundary conditions of thermal power supply duration to get the temperature field is almost close to the ax symmetric that satisfies further uniform heat supply in the circumferential direction and proves the legitimacy of the use of the scheme ax symmetric thermal loading in such a scheme.
Keywords: disc brake, computer simulation, thermal processes.
Важное место в расчете нестационарных температурных полей, возникающих в деталях дискового тормоза при торможении, занимает контактная задача [1-3]. Интенсивность теплового потока, выделяемого на поверхностях торможения, определяется распределением давлений между накладками и диском, и скоростью движения вагона.
Особенность контактной задачи для башмака и диска состоит в том, что определяющее влияние на законы распределения контактных давлений оказывают конструкция накладок, способы соединения колодки с башмаком, а также накладок с пластиной колодки [4]. В процессе торможения законы распределения контактных давлений могут меняться из-за температурных деформаций элементов тормоза.
В работе выполнены исследования нестационарных температурных полей с допущением о постоянстве распределения давлений во времени на поверхности торможения. Температурная задача для диска решалась в предположении постоянства температур в окружном направлении. Для ее решения могла бы использоваться осесимметричная расчетная схема, представляющая собой осевое сечение диска. Для такой схемы требуется распределение давлений в радиальном направлении.
При решении задачи задавались следующие краевые условия. По поверхности торможения - подвод и отвод тепла, по другим поверхностям - отвод тепла, для других неконтактирующих узлов - никаких специальных краевых условий не задавалось, что обеспечивало учет симметрии схемы относительно этих плоскостей. Информация о температурах и напряжениях выдавалась для узлов, расположенных в плоскости у = 0. Температура окружающей среды принималась равной 0°С.
Для проведения компьютерного моделирования кинетики тепловых процессов для элементов дисковых тормозов сделаем следующие допущения. Моделирование проводим в режиме экстренного торможения поезда, при этом максимальная конструкционная скорость тележек модели 48-6075 составляет 160 км/ч. По данным Тверского института вагоностроения коэффициент трения между накладками и венцом в процессе торможения довольно
