CC BY
23
УДК 664.6.002
О. В. Лукина, Д. В. Лукина
ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ДЕФРОСТАЦИИ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РАЗМОРОЖЕННОГО ПОЛУФАБРИКАТА И ГОТОВЫХ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
ФГБОУ ВПО «ЧУВАШСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»
O. V. Lukina, D. V. Lukina FUNDAMENTALS OF DEFROSTING PROCESS AND QUALITY ASSESSMENT OF DEFROZEN SEMI-FINISHED PRODUCT AND FINISHED BAKERY PRODUCTS FSBEI HPE «CHUVASH STATE AGRICULTURAL ACADEMY»
Рассмотрено воздействие процессов замораживания и размораживания на качество продуктов. Указано, что скорость замораживания является решающим фактором, влияющим на количество, размеры и равномерность распределения кристаллов льда в тесте, что, в свою очередь, влияет на качество продукта.
Представлена схема разработанной установки для размораживания теста, использующая электромагнитное излучение высокой частоты, воздействующее на измельченную перемешиваемую массу.
Ключевые слова: тесто, электромагнитное излучение высокой частоты, размораживание.
Дарья Владимировна Лукина
Darya Vladimirovna Lukina кандидат технических наук, ассистент E-mail: dashalukina1986@mail.ru
Вода, содержащаяся в межклеточном пространстве и в клетках незамороженного теста, находится в виде ассоциированных молекул. Молекулы воды, притягиваясь разноименными зарядами, образуют удвоенные, утроенные цепочки молекул и т. д. Атом водорода, ковалентно связанный с атомом электроотрицательного кислорода, может вступить в связь с другим атомом водорода. В интервале температур 0-4 оС наибольшей устойчивостью обладают молекулы воды с двойной водородной связью - удвоенные молекулы (Н2О)2. При температуре 0 оС вода состоит, в основном, из утроенных молекул (Н2О)3. В этом состоянии вода замерзает. Лед, образующийся в тесте при замораживании, представляет собой вязкопластичную упругую среду со скачкообразными изменениями физико-механических свойств на межфазовых границах. Пластолед имеет неоднородную макроструктуру: большие кристаллы льда с включениями вещества продукта образуют отдельные зерна, между которыми остаются локальные зоны растворов различных солей, такие же зоны имеются внутри ледяных зерен. Следует учитывать, что при замораживании и последующем хранении тесто
Impact of freezing processes and defrosting on products quality is considered. It is specified that freezing speed is decisive factor, influencing quantity, sizes and uniformity of ice crystals distribution in dough, and in turn, influences on product quality.
The scheme of developed plant for dough defrosting, using the electromagnetic radiation of high frequency influencing the crushed mixed mass is offered.
Keywords: dough, electromagnetic radiation of high frequency, defrosting.
k J
под влиянием различных процессов претерпевает изменения. Поэтому исходные свойства продуктов при размораживании восстанавливаются не полностью. Воздействие процессов замораживания и размораживания на качество продуктов в размороженном состоянии исследователи объясняют с позиций теории кристаллизации воды. Скорость замораживания является решающим фактором, влияющим на количество, размеры и равномерность распределения кристаллов льда в тесте. От размеров кристаллов зависит степень сохранения целостности естественной структуры теста.
Степень разрушения структурных элементов теста зависит также от глубины автолитических процессов в момент замораживания. Кроме того, в процессе хранения происходят увеличение кристаллов льда, дальнейшее углубление автолитических процессов, явление «старения» белковых коллоидных систем и мембран клеток дрожжей, что отрицательно влияет на конечный продукт [1]. Изменения кол -лоидной структуры теста, вызываемые перераспределением воды и увеличением концентрации жидкой фазы при замораживании, отражаются на вели-
Оксана Владимировна Лукина
Oksana Vladimirovna Lukina аспирант
Е-mail: dashalukina1986@mail.ru
Вестник Курганской ГСХА № 4, 2013
81
чине влагосвязывающей способности после их размораживания. Они тем больше, чем выше скорость и ниже температура замораживания. Основными причинами, вызывающими образование воды в процессе замораживания-размораживания, являются: денатурация белков в результате отделения воды от белковой субстанции; рост концентрации минеральных веществ в растворах, содержащихся внутри и вне волокон и т. д. [2]. Степень воздействия указанных факторов определяется скоростью кристаллообразования и глубиной фазового превращения воды. Для того чтобы восстановилось содержание влаги в тесте, влага должна сначала пройти фазовое превращение (лед-вода), а затем проникнуть и восстановиться в тех белковых субстанциях и коллоидных системах, из которых она диффундировала в межклеточное пространство при замораживании и хранении с помощью диффузионно-осмотических сил. Способность белковых субстанций и коллоидных систем поглощать и связывать эту влагу определяется их биологической активностью, которая зависит от режимов холодильной обработки продуктов, включая и размораживание [1]. В связи с этим поиск энергосберегающих технологий, обеспечивающих улучшение качества хлебобулочных изделий, актуален. Поэтому разрабатываются установки для активации бродильных процессов хлебопекарных дрожжей с использованием энергии электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) [3, 4] и оборудование для дефростации теста.
Нами разработана СВЧ установка для размораживания теста (рисунок). Установка для термообработки замороженных тестовых заготовок работает следующим образом. Включают измельчающий механизм 3, загружают тестовые куски 4 в его приемный патрубок. Одновременно включают СВЧ генератор 5, после чего в резонаторной камере 2 образуется электромагнитное поле СВЧ диапазона, так как излучатель 6 направлен внутрь резонаторной камеры 2 через торец экранного корпуса 1. Измельченное тесто 7 попадает в резонаторную камеру 2, эндогенно нагревается, равномерно размораживается и с помощью диэлектрических направляющих 10 попадает на валки 8, 9. При этом вращающийся от мотора редуктора валок 9 затягивает размороженные частицы теста 7 в щель, ширина которой регулируется пружиной 11. Тесто раскатывается между валками 8, 9 и попадает на отводящий транспортер 15. Толщина раскатанного теста определяется шириной щели между валками 8, 9. При этом щель и зазоры 12 на образующих ре-зонаторной камеры и экранного корпуса не должны превышать четверть длины волны для соблюдения санитарной нормы потока мощности электромагнитных излучений СВЧ диапазона. Этому способствуют также экранные перегородки 13. Чтобы кусок теста был
захвачен валками и раскатывался, необходимо, чтобы угол захвата был меньше угла трения теста. Предельную частоту вращения валков находят, исходя из условия исключения проскальзывания кусков теста по поверхности валков.
4
1 - экранный корпус, 2 - цилиндрическая резонаторная камера, 3 - измельчающий механизм, 4- тестовые заготовки, 5 - СВЧ генераторный блок, 6 - излучатель, 7 - измельченные тестовые заготовки, 8, 9 - диэлектрические валки (8 - неподвижный, 9 - подвижный),10 -диэлектрические направляющие, 11 - пружина, 12 - зазор на образующей резонаторной камеры, 13 - экранные перегородки, 14 - раскатанное тесто, 15 - отводящий транспортер
Рисунок - Схема установки для термообработки тестовых заготовок
Проведены испытания трех образцов: 1 - кон -трольный образец теста, размороженный при комнатной температуре; 2 - опытный образец теста, размороженный в расстоечном шкафу; 3 - опытный образец теста, размороженный в СВЧ установке, проведена оценка размороженного теста и хлебобулочного изделия опытного и контрольных образцов на основе физико-химических показателей, которые подтверждены протоколами испытаний ФГУ «Госу -дарственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Чувашской Республике» (таблица):
- № 1196 от 19.08.2013 г. на качество размороженного теста;
- № 1197 от 19.08.2013 г. на качество хлебобулочных изделий.
Проведенные испытания подтверждают, что тесто, размороженное при помощи разработанной установки, соответствует требованиям ГОСТ Р52 697-2006 «Полуфабрикаты хлебобулочные замороженные и охлажденные. Общие технологические условия».
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-
