CC BY
81
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Канд. техн. наук Е. Я. Троицкая канд. техн. наук Н. А. Акимова
КРЕАТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ И МУЧНЫХ КУЛИНАРНЫХ
ИЗДЕЛИЙ
Освещаются результаты изготовления по новым технологиям полуфабрикатов теста и изделий из ржаной и пшеничной муки с натуральными рецептурными компонентами, позволяющими повысить многофункциональность их использования при производстве готовых изделий.
Хлебобулочные изделия относятся к самым распространенным продуктам питания всех групп населения. Их ценность определяется содержащимися в зерне растительными белками, углеводами, пищевыми волокнами, а также витаминами, макро- и микроэлементами. К сожалению, в процессе переработки зерна в муку и при последующей выпечке изделий содержание витаминов и минеральных веществ существенно (на 50-60%) снижается [1].
В последнее время появились новые виды сырья, добавок, компонентов, использование которых в производстве хлебобулочных и мучных изделий способствует не только обогащению их макро- и микро-нутриентами, но и формированию изделий с определенными технологическими, питательными и профилактическими свойствами. Особого внимания заслуживают пищевые добавки, технологически облегчающие производство, значительно расширяющие вкусовую палитру изделий, повышающие их пищевую ценность, улучшающие внешний вид, вкус, запах, удлиняющие срок хранения. Отдельные виды пищевых добавок обладают радиопротекторными свойствами, являются энтеросор-бентами различных экологически вредных веществ, оказывают лечебно-профилактическое воздействие на организм [2]. Перспективным научным направлением в пищевой индустрии становится поиск и внедрение в производство субстанций природного происхождения, отличающихся технологической и физиологической функциональностью одновременно.
Цель проведенных нами исследований - разработка новых технологий производства и рецептур хлебобулочных и мучных кулинарных
изделий из ржаной (без традиционной закваски) и пшеничной муки. Ржаная мука в общественном питании практически не используется, поэтому актуальным становится расширение и обновление ассортимента хлебобулочных и мучных кулинарных изделий из нее с высокими потребительскими свойствами.
Традиционно ржаной хлеб готовится на закваске, которую создают в непрерывном цикле, периодически возобновляя процесс. Белки ржаной муки, несмотря на наличие глиадина и глютенина, не способны к образованию губчатого структурного каркаса теста. Повышенная кислотность теста благоприятно влияет на набухаемость белков. Эта особенность была учтена при разработке новой технологии производства полуфабриката теста из ржаной муки с добавлением свежих измельченных яблок сорта «антоновка». Аналогов подобной технологии из ржаной муки нет. Незначительные количества свободной воды в жидкой фазе теста способствуют при введении в нее ржаной муки быстрому замесу и формированию структуры теста. Тесто быстро загустевает, обладает хорошими адгезионными свойствами, не прилипает к инвентарю и рукам, имеет хорошую формоудерживающую способность.
Традиционная технология производства хлебобулочных изделий из пшеничной муки с использованием дрожжей не менее сложна и требует значительного времени (оптимальный цикл брожения с двумя обминками до 6 часов) [1]. Сокращение длительности цикла за счет усиления активности дрожжей и различных улучшителей структуры теста не всегда дает хороший результат. Изделия из невыброженного теста (сокращенный цикл) быстро черствеют, крошатся и не имеют необходимого хлебного аромата. Поэтому была поставлена задача - разработать рецептуру бездрожжевого полуфабриката теста, изделия из которого по внешнему виду, органолептическим показателям были бы близки к изделиям из дрожжевого теста.
В результате была разработана технология приготовления бездрожжевого полуфабриката теста из пшеничной муки с использованием нежирного творога и растительного масла, которая может быть рекомендована для приготовления широкого ассортимента мучных кулинарных изделий: пирогов, расстегаев, кулебяк, пиццы, тарталеток, рогаликов и рожков закусочных с различными начинками, мелкоштучных изделий разнообразной формы, глазированных современными помадками.
Известные рецептуры мелкоштучных булочных изделий и тортов с использованием творога предполагают использование большого количества сахарного песка и маргарина. В разработанной нами рецептуре значительно снижено содержание сахара и жира. Использование растительного жира улучшает адгезионные свойства теста, оно легко рас-
катывается, формуется, не прилипает к инвентарю и рукам. Применение новой технологии приготовления бездрожжевого мучного полуфабриката теста позволило получить из него изделия, обогащенные молочным белком и полиненасыщенными жирными кислотами, способными задерживать процесс черствения при хранении.
В ходе научной разработки объектами исследования были тесто (модельные, оптимальные и контрольные рецептуры), выпеченные полуфабрикаты (модельные, оптимальные и контрольные рецептуры), готовые хлебобулочные и мучные изделия (оптимальные и контрольные рецептуры). В качестве модельных из ржаной муки были выбраны рецептуры с различным количеством яблочного компонента - 5, 15 и 25% к массе теста. Для бездрожжевого полуфабриката теста из пшеничной муки модельными рецептурами были образцы с содержанием творога 10, 25 и 40%.
В качестве оптимальной для обоих видов изделий была признана рецептура, полученная в результате исследования модельных образцов и выбранная на основании их комплексной оценки в качестве лучшей. Эта рецептура отражена в разработанной нормативно-технической документации (технико-технологической карте). Контрольной рецептурой для исследуемых образцов из ржаной муки была выбрана рецептура теста и изделия «Ржаная лепешка» (ГОСТ 9903-61), для образцов из пшеничной муки - рецептура полуфабриката теста пресного сдобного для пирожков, пирогов и булочка «Пресная сдобная».
Качество полуфабриката теста и готовых изделий контролировалось по органолептическим, физико-химическим, структурно-механическим, реологическим и микробиологическим показателям. Для выделения главного и систематизации информации использовался метод моделирования - один из самых современных. После уточнения задачи был выявлен комплекс факторов, влияющих на исследуемый объект, определена методика работы; обоснована степень точности проведения эксперимента (величина допустимых ошибок); составлен план эксперимента. Особое внимание было обращено на соблюдение должной последовательности и точности замеров. В целом задача считалась выполненной, когда собранная информация удовлетворяла четырем требованиям: новизне, достоверности, доказательности и полноте.
Исследования носили комплексный характер. С помощью физических моделей было изучено влияние отдельных параметров на течение физических процессов. Математические модели позволили количественно изучить явления, трудно поддающиеся анализу на физических моделях. Наряду с аналитическими методами, позволяющими раскрывать процессы в общем виде, были использованы экспериментальные методы, устанавливающие частные зависимости между отдельными пе-
ременными в строго определенных интервалах изменения. Таким образом, определение рецептуры и технологии производства состояло из нескольких этапов:
1. Исследование модельных рецептур с различным содержанием нового компонента.
2. Сравнение органолептических, физических и реологических свойств модельных образцов с контрольными.
3. Определение оптимальной рецептуры и технологии производства полуфабриката теста и изделий из него.
4. Определение органолептических, физико-химических, структурно-механических и реологических свойств образцов с оптимальной рецептурой для теста и готовых мучных, хлебобулочных изделий.
Органолептическая оценка готовых изделий осуществлялась по пятибалльной шкале с учетом коэффициентов весомости в соответствии с действующими Методическими указаниями и рекомендациями к ним. Массовая доля влаги (Ж, %) в тесте и готовых изделиях определялась по методикам, изложенным в государственных стандартах (ОСТ 21094-75, ГОСТ 5900-73). Эксперимент проводился на приборе Чижовой методом высушивания образца до постоянной массы при температуре 160-165оС. Вычисления влаги проводились расчетом по соответствующей методике [3] с погрешностью не более 0,01%. Результаты исследований приведены в табл. 1.
Т а б л и ц а 1
Показатели влажности объектов исследования (в %)
Вид объекта исследования Тесто из муки Готовое изделие
ржаной пшеничной ржаная лепешка булочка
Модельный с минимальным содержанием добавки 20,2 36,4
Модельный с максимальным содержанием добавки 34,8 60,1
Оптимальная рецептура 32,1 43,7 27,7 42,5
Контрольный образец 27,0 37.0 19,3 35,2
Как следует из табл. 1, изделия, приготовленные из нетрадиционного сырья, имеют большую влажность по сравнению с контрольными образцами.
Большой интерес представляют проведенные реологические исследования теста и структурно-механические свойства готовых изделий, основываясь на результатах которых можно не только охарактеризовать консистенцию нового разработанного теста или хлебобулочного изделия [4], но и получить продукты желаемой консистенции. Целью реологических исследований было установить оптимальную концен-
трацию компонентов, входящих в рецептуру; выявить оптимальное соотношение между ними; описать характер течения теста с помощью математических уравнений (п = { (у) ), охарактеризовать готовые изделия с помощью показателя предельного напряжения сдвига (©пред, кПа).
Эффективную вязкость (п, мПас) рассчитывали с помощью ротационного вискозиметра «РЕОТЕСТ2.1» (ГДР) с использованием цилиндрического устройства Н/Н1 по методике, описанной в техническом паспорте к прибору. Для исследований были выбраны рабочие режимы у = 0,1617 - 4,5 с"1; п = 64,8 - 1,1 мПас; Q = 59 - 230 Па. Погрешность измерений согласно ТГЛ 0-1319 менее 1%.
Структурно-механические свойства готовых изделий определяли с помощью автоматического пенетрометра 0В-202 ЬоЬог, который позволяет одновременно замерять предельное напряжение сдвига (©пред) и степень пенетрации. Степень пенетрации отсчитывалась непосредственно по шкале с помощью оптической системы. Результаты исследований приведены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2
Реологические свойства теста и структурно-механические свойства готовых изделий
Тесто Готовое изделие
Вид исследуемого образца Эффективная вязкость (п), мПа-с Предельное напряжение сдвига ©пред), кПа
Из ржаной муки Модельный с минимальным птт = 6,737 • у" 0,766 48,014
содержанием добавки (яблочный компонент) Модельный с максимальным птах = 6,013 • у" 0,828 19,002
содержанием добавки (яблочный компонент) Оптимальная рецептура Контрольная рецептура п ор< = 6,590 • у" 0,791 пконтр = 6,762 • у 1,163 25,003 640,011
Из пшеничной муки Модельный с минимальным „ о - 0,571512 птт = 8,67066 • у 8,541
содержанием добавки (творожный компонент) Модельный с максимальным птах = 9,1468 • у" 0™ 34,750
содержанием добавки (творожный компонент) Оптимальная рецептура Контрольная рецептура п о* = 8,95191-у" °,50671 пконр = 9,23878 • у" °,586068 17,076 12,013
Математическая обработка экспериментальных данных, графическая интерпретация полученных результатов, а также регрессионный анализ осуществлялись с помощью специализированной программы
БТАТБОКАРШСБ. При этом был проведен регрессионный анализ найденных зависимостей, который показал, что среди математических моделей (линейной, степенной, гиперболической, экспоненциальной) с наибольшей долей достоверности происходящие процессы (влияния компонентов на структуру теста) можно описать степенными уравнениями (табл. 2).
При исследовании модельных образцов теста из ржаной муки найдены их характеры течения и адекватные степенные зависимости вязкости от градиента скорости течения п = А(у), в режиме скоростей 0,1667 - 2,7 с"1 установлена для теста с оптимальной рецептурой адекватная степенная зависимость, описывающая процесс его течения, представленный в графическом (рис. 1) и математическом виде.
П 1 = 6,762 ■ у " и63 П ар1 = 6,590 ■ у" 0,791
1
2 (Р у, с" 1
Рис. 1. Зависимость эффективной вязкости теста от градиента скорости: 1 - контрольный образец; 2 - оптимальный образец
Исследуемый объект ржаного теста относится к вязко-пластическим структурам и подчиняется уравнению течения:
Пср1 = 6,590 ■ у" °'791.
Коэффициент корреляции при этом гор{ = 0,985.
Были исследованы структурно-механические свойства изделия «Ржаная лепешка оригинальная». Математический анализ выявил линейную зависимость предельного напряжения сдвига от влажности в рецептуре готового изделия. Полученная зависимость с достаточной степенью достоверности (г = 0,62) описывает характер сдвигающих напряжений в объектах:
бпред = 76,849 - 1,78 ■ Ж, где Ж - влажность модельных рецептур, %.
Исследуемые изделия характеризуются более мягкой, пористой структурой по сравнению с контрольным.
В результате анализа модельных образцов теста из пшеничной муки найдены характеры их течения и степенные зависимости вязкости от градиента скорости течения п - А(у), в режиме скоростей 0,1667 -2,7 с"1 установлена зависимость, адекватно описывающая процесс течения теста с оптимальной рецептурой в графическом (рис. 2) и математическом (табл. 2) виде.
„ _ол;.т - 0,550671
П 1 (ор) - 8,95191- у П 2 - 9,23878 -у " °,586068
2 1
у, с" 1
Рис. 2. Зависимость эффективной вязкости полуфабриката теста многофункционального назначения от градиента скорости: 1 - оптимальный образец; 2 - контрольный образец
Характер течения теста многофункционального назначения из пшеничной муки с оптимальной рецептурой показал, что исследуемый образец относится к вязко-пластическим структурам [6] и подчиняется уравнению
ОПС1П1 - 0,50671
Пор - 8,95191- у .
Выбор лучшей из модельных рецептур полуфабриката теста многофункционального назначения из пшеничной муки осуществлялся не только по реологическим, но и по другим показателям, входящим в комплексный показатель качества, прежде всего по органолептическим свойствам выпеченных изделий. Объектом была булочка «Творожная» (табл. 2). Установлено, что булочка «Творожная» (оптимальная рецептура) обладает предельным напряжением сдвига 17,076 кПа, что близко к контролю 12,013 кПа. При достижении значения 0пред - 34,75 кПа в изделии формируется достаточно прочный структурный каркас, который отрицательно сказывается на его органолептических показателях.
В результате математической обработки найдено степенное уравнение, описывающее влияние содержания творога на процесс разрушения структуры, а именно:
бпред = 5,5203 ■ С - °,909066, где С - концентрация творога в изделии, %.
Степень достоверности (г), с которой уравнение описывает процесс разрушения, составляет 99,03%, что свидетельствует о высоком уровне адекватности степенной зависимости исследуемому процессу течения теста.
Для выпеченных полуфабрикатов из ржаной муки большое значение имеет такое физическое свойство мякиша, как расплываемость (величина Н/D). По этой величине судят о консистенции и других структурных свойствах полуфабрикатов, а следовательно, и теста [3]. Высота (Н) и диаметр (D) определялись при помощи мерной линейки с миллиметровыми делениями. Отношение Н/D в оптимальной рецептуре составляет 2,4, что существенно отличается от контрольного образца -1,7. Различие свидетельствует о наибольшей высоте подъема у изделий, приготовленных по новой технологии, о большей пористости мякиша.
Влияние содержания яблочного компонента на величину Н/D готовых мучных изделий изучали с помощью программы STATS-GRAPHICS. Математический анализ показал, что имеет место линейный характер, который описывается уравнением
Н/D = 1,025 + 0,06 ■ C,
где С - концентрация яблочного компонента, %.
Таким образом, разработана принципиально новая технология производства теста из ржаной муки и бездрожжевого полуфабриката многофункционального назначения из пшеничной муки, созданы рецептуры и технология производства нового ассортимента изделий, проведена комплексная оценка качества как полуфабриката (теста), так и готовых изделий; исследованы их структурно-механические свойства; установлены характер течения и степенные зависимости в тесте (как для вязко-пластичных тел) и хлебобулочных изделиях из него, выработаны режимы контроля качества разработанного ассортимента в процессе массового производства. Микробиологические показатели готовых изделий соответствуют действующим требованиям по СанПиН 2.3.6.1079-01.
На производство полуфабриката теста и изделия «Ржаная лепешка оригинальная» составлена нормативная документация (технико-технологическая карта (ТТК) и проект технологической инструкции). Кроме того, разработан ассортимент хлебобулочных изделий из ржаной
муки - «Булочка закусочная», «Ржаная ватрушка», «Ржаной гамбургер», «Детский ассортимент».
Бездрожжевой полуфабрикат теста многофункционального назначения можно использовать для приготовления пиццы, круассана «Закусочный», закусочных рогаликов с разнообразными фаршами и начинками, кулебяки «Грибная».
Разработан проект технологической инструкции на булочку «Творожная», круассан «Новинка», рожок «Закусочный». Изделия из нового вида теста получили положительный отзыв и дипломы «За новые технологии» 3-го молодежного конкурса кулинарного искусства и сервиса (ноябрь 1999) и 4-го молодежного конкурса кулинарного искусства и сервиса (декабрь 2000).
Список литературы
1. Аношкина Г. В. Производство хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки // Хлебопродукты. 2001. № 1.
2. Кочеткова А. А. Функциональные продукты в концепции здорового питания // Пищевая промышленность. 1999. № 3.
3. Лурье И. С., Скокон Л. Е., Цитович А. П. Технологический и микробиологический контроль в кондитерском производстве: Справочник. М.: Колосс, 2003.
4. Мазур П. Я., Крысанова М. Н., Токарева Ю. С. Вязкость теста как критерий качества готовых изделий // Хлебопечение России. 2000. № 2.
5. Пучкова Л. И., Паландова Р. Д., Матвеева И. В. Технология хлебопекарного производства. М.: Колосс, 1999.
6. Троицкая Е. Я., Акимова Н. А. Реологические свойства нового бездрожжевого полуфабриката теста многофункционального назначения // Труды инженерно-экономического института. Вып. 3. М., 2003.
