Научная статья на тему 'ОЦЕНКА ГАЗОУЖЕРЖИВАЕЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПРИ ЗБРАЖИВАНИИ СРЕД В ХЛЕБОПЕКАРНОЙ ОТРОСЛИ'

ОЦЕНКА ГАЗОУЖЕРЖИВАЕЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПРИ ЗБРАЖИВАНИИ СРЕД В ХЛЕБОПЕКАРНОЙ ОТРОСЛИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
3
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕСТО / ДАВЛЕНИЯ / УПРУГО-ПЛАСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ / ПЕРЕМЕШИВАНИЯ / ЭНЕРГИЯ / ТЕМПЕРАТУРА / РАСТВОРИМОСТЬ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Коваль О.В.

Приведены материалы, касающиеся сбраживания тестовых заготовок с точки зрения оценки газоудерживающей способности и энергии, вводимой в систему. Изложены мотивация и режимы внешних воздействий на сбраживаемые среды в форме переменных давлений для достижения качественного замеса теста в дополнение к существующим технологиям машинных процессов. Подоплека таких подходов касается особенностей тестовых заготовок, которые рассматриваются упругопластическими системами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Коваль О.В.

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

FEATURES FERMENTATION MEDIA IN THE BAKING INDUSTRY

The materials relating to the fermentation of the dough pieces from the point of view of the gas-retention capacity and energy that is introduced into the system. The article profiles the motivation and external influences on the environment in the form of fermented variable pressure to achieve high quality kneading in addition to the existing technology of machine processes. Background characteristics such approaches concerns the dough pieces are considered as a resilient system.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА ГАЗОУЖЕРЖИВАЕЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПРИ ЗБРАЖИВАНИИ СРЕД В ХЛЕБОПЕКАРНОЙ ОТРОСЛИ»

тестированием и обучением персонала, управлением талантами, систематизацией и хранением знаний, а также с организацией корпоративных коммуникаций и взаимодействия между сотрудниками и руководством [1]. Продукт является эффективным дополнением к «1С: Зарплата и кадры бюджетного учреждения 8», имеет отличную интеграционную систему, его внедрение позволит автоматизировать следующие кадровые процессы:

- процедура оценки персонала;

- формирование кадрового резерва;

- внутренний подбор персонала и ротация кадров;

- формирование программ повышения квалификации персонала;

- формирование индивидуальной программы карьерного роста.

Использованные источники:

1. Абрамова, Т. Г. Применение кадровых технологий в управлении персоналом государственной службы / Т. Г. Абрамова // Государственная служба. - 2012. - № 2. - С. 48-53.

2. Баласанян, В. Э. Электронный документооборот - основа эффективного управления современным предприятием / В. Э. Баласанян // Управление персоналом. - 2012. - №2.

3. Кибанов А. Я. Мотивация и стимулирование трудовой деятельности / А. Я. Кибанов. - М. : ИНФРА-М, 2014. - С. 144-147.

4. Орешин В. П. Система государственного и муниципального управления / В. П. Орешин. - М. : ИНФРА-М, 2012. - С. 217.

Коваль О.В. аспирант, ассистент кафедра технологии питания и ресторанного бизнеса Национальный университет пищевых технологий

Украина, г. Киев ОЦЕНКА ГАЗОУЖЕРЖИВАЕЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПРИ ЗБРАЖИВАНИИ СРЕД В ХЛЕБОПЕКАРНОЙ ОТРОСЛИ Приведены материалы, касающиеся сбраживания тестовых заготовок с точки зрения оценки газоудерживающей способности и энергии, вводимой в систему. Изложены мотивация и режимы внешних воздействий на сбраживаемые среды в форме переменных давлений для достижения качественного замеса теста в дополнение к существующим технологиям машинных процессов. Подоплека таких подходов касается особенностей тестовых заготовок, которые рассматриваются упругопластическими системами.

Ключевые слова: тесто, брожение, давления, упруго-пластические системы, перемешивания, газообразование, энергия, температура, растворимость.

Koval O.V., postgraduate student, assistant of the department

food and catering technology National University of Food Technologies

Ukraine, Kiev

FEATURES FERMENTATION MEDIA IN THE BAKING

INDUSTRY

The materials relating to the fermentation of the dough pieces from the point of view of the gas-retention capacity and energy that is introduced into the system. The article profiles the motivation and external influences on the environment in the form of fermented variable pressure to achieve high quality kneading in addition to the existing technology of machine processes. Background characteristics such approaches concerns the dough pieces are considered as a resilient system.

Keywords: dough fermentation, pressure, elastic-plastic system, mixing, gas production, energy, temperature, solubility.

Задачей этой обработки в производстве хлеба и хлебобулочных изделий является достижение разрыхления теста для образования его пористой структуры. Такой процесс осуществляется биохимическим, механическим или химическим способами [1].

При использовании биохимического метода предусматривается применение прессованных или сушеных хлебопекарных дрожжей, дрожжевого молока, а также жидких дрожжей и дрожжевых заквасок [2].

Образование диоксида углерода и спирта в сбраживания сахаров дрожжами и некоторыми видами молочнокислых бактерий обеспечивает разрыхление теста биохимическим способом [3].

Определенной альтернативой биохимическому способу выступает механический способ разрыхления теста, при котором диоксид углерода, кислород или воздух под давлением или разрежения подаются в герметично закрытую тестомесильную машину [2].

Хотя этот способ не нашел широкого применения однако дальнейшие меры по совершенствованию этой технологии является многообещающим.

Задачей данного исследования избрана разработка технологии углубленного внутреннего перемешивания теста при его приготовлении.

Хотя механический и химический способы являются экономичными, чем биохимический, однако они уступают в вкусовых качествах, имеют заметно хуже состояние мьякиша и меньший объем. Только при биохимическом методе брожения накапливаются продукты брожения, которые формируют вкус и аромат изделий, образуется разрыхленный эластичный мякиш.

Хлебопекарные дрожжи сбраживают все основные сахара теста: глюкозу, фруктозу, сахарозу и мальтозу после разложения двух последних на моно сахариды. Сахароза под действием фермента сахарозы трансформируется в глюкозу и фруктозу, а мальтоза под действием

фермента мальтазы превращается в две молекулы глюкозы.

После замешивания теста в течение 1 ... 1,5 часов достигается сбраживания собственных сахаров муки, а дальнейшая жизнедеятельность дрожжей связана с состоянием углеводно-амилазного и белково-протеиназного комплекса муки, ими обеспечивается ферментативный гидролиз крахмала, в тесте синтезируется мальтоза, которая является основным веществом питания дрожжей.

Динамика сбраживания сахаров определяет динамику газообразования. Очевидно, что на нее влияет рецептура среды.

За время созревания теста его масса уменьшается на 1,5 ... 3,5% за счет частичного испарения, но, в основном, за потерь сухих веществ на брожение.

В окружающую среду выделяется определенная часть диоксида углерода, спирта и летучих кислот, по количеству СО2 и С2Н5ОН,что образовался возможно определяться с общими потерями сухих веществ.

Считается, что за технологий работы на густой опаре потери СВ близки к 3,0 ... 3,3, а на жидких - 2,5 ... 2,8%.

Значительное количество веществ в среде, изменение их концентрации, взаимодействия между ними и микроорганизмами, присутствие стимуляторов и т.д. приводят к относительной нестабильности системы. При таких условиях существует понимание того, в каком направлении следует оценивать влияние отдельных факторов. С первого взгляда может показаться, что лучшему случаю должено соответствовать максимальное удовольствие или обеспечение на верхних уровнях факторов влияния. Однако негативные последствия также следует программировать, например, по величинам осмотических давлений, двойных и тройных воздействий факторов, ухудшение качественных показателей продукции и тому подобное. Оценивать влияние композиций факторов тем более сложно.

Например, результатов трансформаций физических факторов определенных с этой точки зрения недостаточно. Если влияние температуры тщательно отслежено, то в отношении физического давления завершенной точки зрения не существует [3]. Однако положения термодинамики тесно связывают параметры давления и температуры, например, в газовых законах, уравнении Менделеева-Клайперона, законе Генри и тому подобное. С точки зрения технической доступности в действиях на сбраживаемые тестовые массивы интерес представляют, например, адиабатные или политропные процессы [4]. В связи с сжатием системы, которой является сбраживаемый тестовой массив, повышается температура газовой фазы. Очевидно, что к сжатию системы температуры газовой фазы и теста совпадают. Однако после сжатия получаем соотношение температур:

Т 2 = Т\(Р 2/ Р>) V

(1)

т-1

в адиабатном процессе

Т 2 = Т1(Р 2/ Р1)

т

Ti

T

P1 Р2

Графж залежностi мiж параметрами сн та Р у вщповщносл до закону TeHpi

в политропном, где 1 и

2 - соответственно начальная и конечная

р

температура газовой фазы; р 1 . р

1 2 - соответственно начальный и конечный давление; к и т - показатели адиабаты и политропы.

Энергия, котрая вводится в систему при таких условиях, равна

МЯ,Т

L =

k-1

Ti)

(3)

где М - масса сжимаемого газа; R - универсальная газовая сталая.

Введенная таким образом энергия должна перераспределяться между диспергированной газовой фазой и тестом и общая температура системы возрастает.

В соответствии с законом Генри рост парциального (а в нашем случае общего) давления повышает растворимость газа в жидкостной фазе среды, а увеличение температуры растворимость уменьшает:

Сн = kp,

(4)

где k - константа Генри. Этот показатель учитывает как коэффициент пропорциональности влияние температуры и физико-химические свойства

составляющих системы. Увеличение температуры растворимость н уменьшает (см. график).

На графике приведены изотермы Т1 и Т2 и очевидно, что теоретически возможен вариант, при которых растворимость растет, снижается или остается постоянной с изменениями давления. Вместе с тем температура среды в соответствии с законом Вант-Гоффа влияет на осмотическое давление раствора:

п = CRT, (5)

где п - осмотическое давление раствора, кПа; С - мольнообьемна его концентрация (молярность), кмоль / л; R = 8,314 Дж / (моль • К) -универсальная газовая сталая.

Молярность раствора С представляет собой отношение количества растворенного вещества n к объему раствора V (л):

С = n/V, (6)

а количество вещества равно ее массе т, разделенную на мольную

с=-т

массу М. Отсюда имеем: МУ

(7)

Л т тЯТ тЯТ

лу =-; Л =-

и уравнение Вант-Гоффа: М МУ .

(8)

С последнего условия следует, что кроме влияния температуры Т среды, которая может избираться в достаточно заметном диапазоне, более значительное влияние на осмотическое давление достигается за счет деструкции сахаров и других органических полимеров в процессе брожения, поскольку конечными результатами трансформаций является спирт и диоксид углерода.

Таким образом, вторичным следствием изменения давления в сброженных системе является изменение температур диспергированной газовой фазы, введение дополнительной энергии в систему, изменения осмотического давления. Первичным же следствием изменения давления в среде является активное перемешивание теста. Его ход происходит в условиях объемного напряженного состояния за счет сжатия или расширения газовой фазы. При этом важно, что при таких условиях возникает взаимодействие между локальными зонами, центрами которых являются газовые каверны. Возникновение последних в физической сути соответствует явлению разрыва сплошной среды на основе трансформации химической энергии соединений среды в механическую потенциальную и одновременно кинетическую энергию изменения форм и размеров.

Переходный процесс активного газообразования означает рост габаритных размеров массива среды и его объема, однако скорость таких изменений есть достаточно ограниченной. Изменения объема среды происходят в потенциальном поле сил притяжения, преодоление которых осуществляется движущим фактором потенциальной энергии газовой фазы.

Однако за использования технологий изменения внешних для системы давлений течение таких быстрых процессов может быть достаточно скоротечным, равно как в широком диапазоне может быть частота импульсов. При этом, очевидно, имеет место сочетание двух процессов, поскольку до импульсного перемешивания добавляется сбраживания сахаров среды. Следствием такого сочетания является интенсификация массообменных и биохимических процессов.

Механическое перемешивание системы не только интенсифицирует брожения, а и улучшает структурно-механические свойства теста. Такая операция называется обминка. В существующих технологиях процесс обминки является коротким и составляет 1,5 ... 2,5 мин. При этом достигается удаление слишком больших каверн СО2, происходит

перераспределение в тесте микробных клеток после их почкования, имеет место перестройка клейковинного каркаса с образованием мелкой белковой сети. В результате перемешивания тесто достигает большего объема, улучшается его газо- и формоудерживающая способность. Такое перемешивание осуществляют один или два раза и при этом значение имеют частота и амплитуда силовых воздействий.

Приведенная часть анализа относительно приготовления и особенностей брожения теста однозначно приводит к выводу о возможности и целесообразности применения импульсных воздействий. Последние могут применяться непосредственно во время брожения, или вместо традиционных операций обминки, или их дополнения.

На основе феноменологических соображений и с учетом изложенного анализа приходим к выводу, что для решения поставленной задачи целесообразно замешивания теста, созревание, брожение и обминки осуществлять за давлений, больших атмосферные, что за последующие процессов с переходом к атмосферным давлений приводит к резкому увеличению газоудерживающей способности среды.

Вывод. Импульсные энергетические воздействия на основе накопленных энгетичних потенциалов диспергированной газовой фазы в опаре, тестовых массивах и заготовках в хлебопекарной отрасли должны привести к ограничению материальных потерь. Такой технологии отвечает организация брожения опары и теста под давлением.

Использованные источники:

1. Дробот, В.1. Технолопя хлiбо-пекарського виробництва / В.1. Дробот. -К.: Техшка, 2006. - 408 с.

2. Дробот, В.И. Использование нетрадиционного сырья в хлебопекарной промышленности. / В.И. Дробот. - К.: Урожай, 1988. - 150 с.

3. Бшик, О.А. Удосконалення технологи хибобулочних виробiв з борошна зi зниженими ^бопекарськими властивостями: дис. ... канд. техн. наук: 05.18.01 / Бшик Олена Анатоливна; НУХТ. - К., 2006. - 146 с.

4. Соколенко, А.1. Енергетичш трансформаци i енергозбереження в харчових технолопях: монографiя / А.1. Соколенко, А.А. Мазараю, В.А. Пщдубний та ш. - К.: Фешкс, 2012. - 484 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.