CC BY
56
РАСТИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ И ПРОДУКТЫ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ
ТЕМА НОМЕРА
УДК 664.651.4.
Совершенствование технологии производства кексов и маффинов
с использованием крахмалосодержащего сырья
Е.В. Балаева, аспирант
Международная промышленная академия
Рынок мучных кондитерских изделий сегментирован по видам: печенье, торты и пирожные, пряники и коврижки, вафли, кексы, бабы и рулеты, галеты и крекеры и др.
Мучные кондитерские изделия, к которым относят маффины и кексы, по объемам продаж составляют один из крупнейших сегментов российского кондитерского рынка.
Производство мучных кондитерских изделий базируется на переработке российских и импортных ингредиентов. В связи с расширением рынка отечественного сырья и раз-
Ключевые слова: экструдированная пшеничная мука; метод ядерной магнитной релаксации; влагоудержива-ющая способность.
Key words: extruded wheat flour; NMR relaxation; water-holding capacity.
работками инновационных продуктов нового поколения появляются возможности развития и внедрения ресурсосберегающих технологий,
Рис. 1.
Аппаратурно-технологическая схема производства экструдированной пшеничной муки 1 - расправитель мешков; 2 - бункер накопительный; 3 - просеиватель; 4 - дозатор весовой; 5 - смеситель; 6 - экструдер; 7 - кутер; 8 - фасовочно-упаковочный агрегат
iivj ||х|ф|иг
4
nffl
д™ду 2
чун:::
Таблица 1
Фактор
Обозначение факторов
Уровень
нижний
верхний
Центр эксперимента
Шаг варьирования
Влажность сырья, %
Температура
обработки,
°С
Частота вращения шнека, с-1
Х
16,0 22,0 19,0
160 220
180
1,0 1,84 1,42
3,0
20
0,42
13 15 17 19 Влажность, %
Рис. 2. Зависимость изменения содержания водорастворимых веществ в муке от параметров обработки
что является актуальным направлением современных научных исследований.
Один из таких видов сырья - экструдированная пшеничная мука, полученная интенсивным барогидро-термическим воздействием на зерно пшеницы, приводящим к различным по глубине изменениям составных частей пшеницы.
Целесообразность использования экструдированной пшеничной муки обусловлена возможностью повышения стабильности качества кексов и маффинов, увеличению выхода готового изделия, улучшению внешнего вида продуктов и продлению срока годности изделий.
Были проведены исследования экструдированной пшеничной муки, полученной на одношнековом пресс-экструдере КМЗ-2У. Технологическая схема производства экспериментальной пшеничной муки (ЭПМ) из хлебопекарной пшеничной муки приведена на рис. 1.
Для определения оптимальных технологических параметров экструзии получения ЭПМ в качестве объектов оптимизации были взяты такие параметры, как влажность, температура и скорость вращения шнека.
Для исследования влияния параметров экструди-рования на выбранные критерии был составлен и реализован план полнофакторного эксперимента.
Так как экструзия - процесс комплексного воздействия на материал термовла-гических напряжений - подтвердилась тесная взаимосвязь таких факторов, как частота вращения шнека и температура, влажность сырья и температура.
После проведения серии опытов по изучению зависимости изменения содержания водорастворимых веществ в муке от параметров обработки составлена диа-грамма (рис. 2).
Данные диаграммы позволяют сделать вывод о том, что для максимального содержания водорастворимых веществ оптимальная область параметров обработки будет иметь следующие границы: влажность сырья - 13-15 %; температура обработки 165...180 °С; частота вращения шнека, близкая к 2,0 с-1.
Диаграммы также указывают на то, что увеличение частоты вращения шнека нивелируют влияние изменений других регулируемых параметров.
8
2
3
5
6
7
Х
Х
Рис. 3. Влияние ЭПМ на
влажность теста для кекса «Творожного»
Рис. 4. Влияние ЭПМ на влажность маффина классического
Пробы муки пшеничной хлебопекарной, ЭПМ и смеси пшеничной хлебопекарной муки и ЭПМ исследовали по органолептическим и физико-химическим показателям.
Технологические характеристики ЭПМ и пшеничной хлебопекарной муки определяли на фаринографе Brabender и альвеографе Chopin. Результаты исследований показаны в табл. 2-3.
ВПС ЭПМ выше, чем пшеничной хлебопекарной муки более чем на 20 %. Время образования теста из ЭПМ более чем в 2 раза больше, чем у пшеничной хлебопекарной муки. Показатель устойчивость теста у ЭПМ почти в 2 раза меньше, чем у пшеничной хлебопекарной муки, а степень разжижения на 60,0 % больше. Это свидетельствует о том, что тесто из пшеничной муки длительнее сохраняет оптимальные реологические свойства.
Наличие в тесте ЭПМ скорее всего обеспечивает более высокую водо-поглатительную способность и удержание влаги в изделии за счет более высокой энергии связи воды.
Сравнивая альвеограммы, можно сделать следующие выводы, что упругость пшеничной хлебопекарной муки почти в 3 раза больше, чем ЭПМ, растяжимость более чем в 11 раз больше, пшеничная мука более чем в 20 раз сильнее. Можно предположить, что после экструзионной обработки клейковина муки разрушается.
В исследованиях использовали различные соотношения смесь муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта и ЭПМ. В условиях лаборато-
рии проверяли кислотность и влажность муки и мучной смеси, на бе-лизномере определяли белизну, а также отмыли клейковину Результаты исследований приведены в табл. 4.
Анализируя результаты исследования различных соотношений смеси муки пшеничной хлебопекарной и ЭПМ были сделаны выводы, что с увеличением процентного содержания ЭПМ: кислотность мучной смеси увеличивается; влажность смеси снижается; белизна смеси уменьшается; происходит ослабление сырой клейковины с 68,7 до 76,6 ед. прибора ИДК; снижается массовая доля сырой клейковины.
Из полученных мучных смесей замешивали тесто для кекса «Творожного» и сравнивали изделия с контрольным образцом, изготовленным из пшеничной хлебопекарной муки.
Влажность контрольного образца теста для кекса «Творожного» -30,0 %.
Влияние ЭПМ на влажность готового теста для кекса «Творожного» представлено на рис. 3.
Из приведенной диаграммы видно, что с увеличением содержания ЭПМ в составе рецептурной смеси влажность теста для кексов уменьшается. Тесто становится более крепким. Единая влажность теста достигалась изменением содержания количества воды (табл. 5).
При изготовлении контрольного образца маффинов воду не использовали. В тесте наблюдали те же процессы, что и в тесте для кекса «Творожного». Влияние ЭПМ на влажность готового теста для маффина представлено на рис. 4.
Таблица 2
Сравнительная оценка технологических характеристик ЭПМ и пшеничной хлебопекарной муки на фаринографе Brabender
Мука ВПС муки, % Время образования теста(В), мин Устойчивость теста (С), мин Степень разжижения теста(Е), е.ф.
ЭПМ 77,3 5,7 5,9 81
Пшеничная хлебопекарная мука в.с. 60,1 2,3 9,9 51
Таблица 3
Сравнительная оценка технологических характеристик ЭПМ и пшеничной хлебопекарной муки на альвеографеChopin
Мука Упругость муки, мм Н2О Растяжимость, мм Удельная рабочая деформация теста (сила муки), 10Е -4J
ЭПМ 34 8 14
Пшеничная 93 91 311
хлебопекар-
ная мука в.с.
Таблица 4
Характеристика смеси муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта и ЭПМ
Мука пшеничная в.с./ ЭПМ, % Кислотность, °T Влажность, % Белизна, усл. ед. прибора Качество сырой клейковины, условные ед. прибора ИД Массовая доля сырой клейковины, %
100,0/ 0,0 2,2 12,4 56,0 68,7 29,8
90,0/ 10,0 2,6 11,6 54,0 69,4 28,04
80,0/ 20,0 3,0 11,2 36,8 70,4 25,4
70,0/ 30,0 3,4 10,8 29,4 71,9 18,6
60,0/ 40,0 4,4 10,4 19,3 76,6 17,3
Таблица 5
Изменение содержания воды в тесте кекса «Творожного» при влажности теста 30,0 % с использованием различных рецептур мучных смесей
Сырье и параметры процесса Расход сырья, кг
Процентное соотношение пшеничной муки в.с. и ЭПМ Контроль 90:10 80:20 70:30 60:40
Вода питьевая 0,160 0,186 0,209 0,226 0,243
Итого 12,075 12,261 12,284 12,301 12,318
Выход 10,000 10,15 10,17 10,19 10,20
При изготовлении образцов с различной рецептурной смесью в тесто добавляли воду. Результаты приведены в табл. 6.
Далее исследовали влияние ЭПМ на качество кекса «Творожного» и
РАСТИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ И ПРОДУКТЫ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ
ТЕМА НОМЕРА I
Таблица 6 Содержания воды в тесте маффина при влажности теста 36,0 % с использованием различных рецептур мучных смесей
Сырье и параметры процесса Расход сырья, кг
Процентное Конт- 90:10 80:20 70:30 60:40 95:5
соотношение роль
пшеничной
муки в.с. и
ЭПМ
Вода - 0,046 0,072 0,159 0,184 0,023
питьевая
Итого 11,90 11,946 11,972 12,059 12,084 11,923
Выход 10,000 10,04 10,06 10,13 10,15 10,02
формо
Я 2
/Та \
Вида у'
изломе«^ ооерх ноет ь
\\\ \1
Цвет
Рис. 6. Профилограммы органолептических
показателей маффина
граммы органолептических показателей маффина.
В табл. 8 представлена оценка физико-химических показателей маффина.
Наилучший результат был получен при замене 10,0 % пшеничной хлебопекарной муки ЭПМ. Образец с таким соотношением муки имеет наибольший объем, лучшие состояние поверхности и вид на изломе.
Контрольный образец кекса «Творожного» изготавливали по классической рецептуре. Оценка органолептических свойств кекса «Творожного» в зависимости от процентного содержания ЭПМ представлена на рис. 7.
По результатам протокола дегустационной комиссии от (21.10.2011 г.) на рис. 8 представлены профило-граммы органолептических показателей кекса «Творожного».
В табл. 9 представлена оценка физико-химических показателей кекса «Творожного».
маффина классического. Для этого проводили сравнительные пробные выпечки с различным процентным содержанием ЭПМ.
Контрольный образец маффинов производили по рецептуре, приведенной в табл. 7.
V .,
К ЙН
Рис. 7. Кекс «Творожный» с различным процентным содержанием ЭПМ
Таблица 7
Рецептура и параметры технологического процесса маффина классического
Сырье Массовая доля сухих веществ, Расход сырья на 10 кг готовой продукции, кг
% в натуре в сухих веществах
Мука пшеничная в.с. 87,60 4,00 3,50
Масло сливочное 84,00 1,60 1,34
Соль пищевая 96,50 0,05 2,00 0,05
Меланж 27,00 1,20 0,34 0,32
Аммоний углекислый 0,00 0,120 0,06 0,00
Итого 11,90 0,00 7,61
Выход 70,00 10,000 7,00
Таблица 9
Физико-химические показатели кекса «Творожного»
Содержание ЭПМ, % Влажность, % Щелочность, град, не более Массовая доля золы, не более Плотность, кг/м3
Контроль 22,0 1,7 0,02 440
10 22,5 1,7 0,02 420
30 24,0 1,8 0,02 475
40 23,0 1,8 0,04 490
Таблица 8
Физико-химические показатели маффина классического
Содержание ЭПМ, % Влажность, % Щелочность, град, не более Массовая доля золы, не более Плотность, кг/м3
Контроль 21,0 1,6 0,04 376
5 21,5 1,6 0,04 370 360
20 21,5 1,6 0,04 380
40 22,0 1,7 0,05 420 435
50 22,5 1,8 0,05 450
Рис. 8. Профилограммы органолептических показателей кекса «Творожного»
Оценка органолептических свойств маффина в зависимости от процентного содержания ЭПМ представлена на рис. 5.
По результатам протокола дегустационной комиссии от (21.10.2011 г.) на рис. 6 представлены профило-
Наилучший результат получили при замене 10 % пшеничной хлебопекарной муки ЭПМ. Образец с таким соотношением муки имеет наибольший объем и наилучший вид на изломе.
Изучали возможность удержания влаги в продукции не за счет осмо-
МО МЭ
° 1 CD
Id ^ о
CD
605040-
i * о
го-
s
10
Срок хранения, сут
Рис. 9. Изменение относительного содержания протонов воды в подвижной фазе при хранении маффинов
тического набухания, а путем удержания влаги при помощи добавки оптимального процента ЭПМ методом ядерного магнитного резонанса.
Изменение содержания влаги в маффинах из пшеничной хлебопекарной муки и маффинах с 10 %-ной добавкой ЭПМ представлены на рис. 9.
До 5 сут содержание водных протонов в контрольном образце и об-
разцах из смеси хлебопекарной пшеничной муки и ЭПМ приблизительно одинаково (с небольшим превышением в образцах, содержащих ЭПМ, над контрольным образцом).
К 9-м сут доля водных протонов в контрольном образце опускалась ниже предела измерений, тогда как для образцов, содержащих ЭПМ, и на 14-е сут эта величина составляла около 15 %. Одинако-
вые значения доли водных протонов для изделий, содержащих ЭПМ, отмечали в среднем на 3-4 дня позже, чем в контрольных образцах, что, возможно, характеризует процесс замедления черстве-ния.
ЛИТЕРАТУРА
1. Baik, M.Y. Effects of glycerol and moisture gradient on thermo -mechanical properties of white bread/ Baik 2000 (M.Y. Baik, P. Chinachoti// J. of Agricultural and Food Chemistry. - 2001. - № 49. - Р. 40314038.
2. Lin, W. Changes in carbohydrate fractions in enzyme-supplemented bread and the potential relationship to staling/W. Lin, Llineback D.R./Starch/ Starke. - 1990. - № 42. - Р. 385-394.
3. Shiraldi, А. Mechanism of staling: an overview/A. Shiraldi, D. Fessas//In Bread Staling. - New York: CRC press, 2001. - 1-17 р.
4. Nuclear magnetic resonance studies of water mobility in bread during storage/J. Chen [et. Al.]// Lebensmittel-Untersuchung und -Forschung. - 1997. - № 30. - (2). - Р. 183-187.
Стратегия развития кондитерской отрасли
Российской Федерации
В заседании приняли участие представители
Минсельхоза,
Минэкономразвития,
Минпромторга,
Роспатента,
Евразийской экономической комиссии,
Ассоциации предприятий кондитерской промышленности
«АСКОНД»,
ВНИИ кондитерской промышленности, Международной промышленной академии, Ассоциации производителей и потребителей масложировой продукции, Масложирового союза России, Национального союза производителей молока (Союзмолоко),
ООО УК «Объединенные кондитеры», ООО «Марс», ООО «Мон'дэлис Русь», ООО «Нестле Россия», ООО «Кондитерская фабрика «ТАКФ», ЗАО «Шоколадная фабрика «Новосибирская», КО «Славянка» (Белгородская обл.), ОАО «Кондитерская фабрика «Пермская», ОАО «АККОНД» (г. Чебоксары), ОАО «Красный Октябрь»,
Союз сахаропроизводителей России (Союзроссахар),
ГК «Разгуляй»,
ГК «Сюкден»,
ООО «Русагро-Центр»,
ГК «Доминант»,
ГК «Продимпекс»,
Издательство «Пищевая промышленность».
В Зале Коллегии Минсельхоза России 17 июля 2013 г. состоялось заседание Рабочей конференции по стратегии развития кондитерской отрасли Российской Федерации.
Совещание вел заместитель Министра сельского хозяйства Российской Федерации И.В. Шестаков. На заседании прозвучали доклады: «О стратегии развития кондитерской отрасли Российской Федерации» (докладчик — С.М. Носенко, Президент Ассоциации «АСКОНД», содокладчик — А.Б. Бодин, председатель Правление Союза «Союзроссахар»); «Техническое регулирование отрасли и разработка национальных стандартов» (докладчик — Л.Е. Скокан, заместитель директора ВНИИ кондитерской промышленности); «Таможенно-тарифная политика в условиях ВТО и поддержка экспорта кондитерских изделий в Российской Федерации» (докладчик — Д.А. Трефилов, директор департамента международного сотрудничества Минсельхоза России). По итогам совещания было принято решение провести очередное рабочее заседание в октябре 2013 г.
ЯР
