Научная статья на тему 'Технология изготовления хлеба с использованием электрической хлебопекарной печи хпэ-иуз с ультразвуком в импульсном режиме'

Технология изготовления хлеба с использованием электрической хлебопекарной печи хпэ-иуз с ультразвуком в импульсном режиме Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
191
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНТЕНСИВНОСТЬ / ТЕСТО / УЛЬТРАЗВУК В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ / ХЛЕБОПЕКАРНАЯ ПЕЧЬ / ХЛЕБОБУЛОЧНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Романчиков Сергей Александрович

Повышение качественных показателей хлебобулочных изделий при производстве хлеба в полевых условиях является приоритетной задачей в настоящее время. В целях реализации данной задачи предложена технология производства хлеба с использованием электрической хлебопекарной печи с ультразвуком в импульсном режиме. Технологическое решение основано на использовании модернизированной хлебопекарной печи электрической с включенным в ее конструкцию ультразвуковым генератором, ультразвуковым преобразователем и ультразвуковым излучателем, подающим ультразвук в импульсном режиме. Устройство для ультразвуковой обработки жидких сред («УУЗОЖС-1») позволяет стерилизовать воду в целях удаления микроорганизмов. Использование устройства для ультразвуковой магнитострикционной обработки муки («УМОМ-1») обеспечивает возможность снижения количества мезофильно-аэробных, факультативно аэробных микроорганизмов и плесневых грибов в муке. Использование тестоделителя («ТД-16») позволяет снизить трудоемкость процесса деления созревшего объема теста на тестовые заготовки. Устройство для нарезки и упаковки хлеба («УНУХ-1») применяется для ускорения процесса деления хлеба на ломти. Модернизация устройства для производства хлеба способствует интенсификации выпечки, снижению упека и канцерогенных веществ, а также улучшает качественные показатели готовых изделий. Для достижения поставленной цели были проведены экспериментальные исследования, которые определили основные параметры при выпечке хлеба. Воздействие ультразвука в импульсном режиме в процессе выпечки позволило сократить расход удельной тепловой энергии на единицу готового продукта на 15-18 %; обеспечить равномерное распределение тепла в зоне тепловой обработки и внутри тестовой заготовки без перегрева; сохранить ароматические вещества и витамины в готовой продукции за счет сокращения времени тепловой обработки; повысить теплообмен в зоне технологической обработки тестовой заготовки за счет турбулизации пристенного слоя горячего воздуха, что позволяет снизить температуру выпечки на 70…100 °С и тем самым достичь равномерной окраски корки, сократить время остывания и количество канцерогенных веществ; обеспечить нормативную влажность мякиша в готовых изделиях, снизить упек, усушку и увеличить срок хранения готовых изделий.I

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Романчиков Сергей Александрович

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

mproving the quality indicators of bakery products in the production of bread in the field is a priority at present. In order to implement this task, a technology has been proposed for the production of bakery products using an electric baking oven with ultrasound in a pulsed mode. The technological solution is based on the use of an upgraded electric baking oven with an ultrasonic generator, an ultrasonic transducer and an ultrasonic transducer supplying ultrasound in a pulsed mode included in its design. A device for the ultrasonic treatment of liquid media (ULRA-1) allows sterilization of water in order to remove microorganisms. The use of a device for ultrasonic magnetostriction processing of flour (UMOM-1) provides the possibility of reducing the number of mesophilic-aerobic, optionally aerobic microorganisms and mold fungi in flour. The use of a dough divider (TD-16) makes it possible to reduce the complexity of the process of dividing the ripened volume of dough into dough pieces. A device for cutting and packing bread (UNUH-1) is used to speed up the process of dividing bread into chunks. Modernization of the device for the production of bakery products contributes to the intensification of baking, reducing package and carcinogenic substances, as well as improving the quality indicators of finished products. In order to achieve this goal, experimental studies were carried out that made it possible to determine the main parameters for baking bread. The impact of ultrasound in a pulsed mode in the baking process made it possible to reduce the consumption of specific thermal energy per unit of finished product by 15-18 %; to ensure uniform distribution of heat in the heat treatment zone and inside the dough piece without overheating; to preserve aromatic substances and vitamins in finished products, by reducing the time of heat treatment; to increase the heat exchange in the processing zone of the dough piece due to the turbulence of the hot air near-wall layer, which allows baking with a decrease in the temperature of the gaseous medium by 70... 100 °C, what allows to reach uniform coloring of a crust, lack of cancerogenic substances and reduction of cooling time; providing regulatory crumb moisture in finished products, which reduces pack, shrinkage and increases the shelf life of finished products.

Текст научной работы на тему «Технология изготовления хлеба с использованием электрической хлебопекарной печи хпэ-иуз с ультразвуком в импульсном режиме»

УДК 664.66:664.65.05(045)

технология изготовления хлеба с использованием электрической хлебопекарной печи ХПЭ-1/1УЗ с ультразвуком в импульсном режиме

С.А. Романчиков, канд. техн. наук

Военная академия материально-технического обеспечения им. генерала армии А.В. Хрулева, Санкт-Петербург Реферат

Повышение качественных показателей хлебобулочных изделий при производстве хлеба в полевых условиях является приоритетной задачей в настоящее время. В целях реализации данной задачи предложена технология производства хлеба с использованием электрической хлебопекарной печи с ультразвуком в импульсном режиме. Технологическое решение основано на использовании модернизированной хлебопекарной печи электрической с включенным в ее конструкцию ультразвуковым генератором, ультразвуковым преобразователем и ультразвуковым излучателем, подающим ультразвук в импульсном режиме. Устройство для ультразвуковой обработки жидких сред («УУЗОЖС-1») позволяет стерилизовать воду в целях удаления микроорганизмов. Использование устройства для ультразвуковой магнитострикционной обработки муки («УМОМ-1») обеспечивает возможность снижения количества мезофильно-аэробных, факультативно аэробных микроорганизмов и плесневых грибов в муке. Использование тестоделителя («ТД-16») позволяет снизить трудоемкость процесса деления созревшего объема теста на тестовые заготовки. Устройство для нарезки и упаковки хлеба («УНУХ-1») применяется для ускорения процесса деления хлеба на ломти. Модернизация устройства для производства хлеба способствует интенсификации выпечки, снижению упека и канцерогенных веществ, а также улучшает качественные показатели готовых изделий. Для достижения поставленной цели были проведены экспериментальные исследования, которые определили основные параметры при выпечке хлеба. Воздействие ультразвука в импульсном режиме в процессе выпечки позволило сократить расход удельной тепловой энергии на единицу готового продукта на 15-18 %; обеспечить равномерное распределение тепла в зоне тепловой обработки и внутри тестовой заготовки без перегрева; сохранить ароматические вещества и витамины в готовой продукции за счет сокращения времени тепловой обработки; повысить теплообмен в зоне технологической обработки тестовой заготовки за счет турбулизации пристенного слоя горячего воздуха, что позволяет снизить температуру выпечки на 70...100 °С и тем самым достичь равномерной окраски корки, сократить время остывания и количество канцерогенных веществ; обеспечить нормативную влажность мякиша в готовых изделиях, снизить упек, усушку и увеличить срок хранения готовых изделий.

Ключевые слова

интенсивность; тесто; ультразвук в импульсном режиме; хлебопекарная печь; хлебобулочные изделия Цитирование

Романчиков С.А. (2019) Технология изготовления хлеба с использованием электрической хлебопекарной печи ХПЭ-ИУЗ с ультразвуком в импульсном режиме // Пищевая промышленность. 2019. № 2. С. 44-48.

Technology of bread using electric kleb-baiking KHPE-IUZ furnace with ultrasound in pulse mode

S.A. Romanchikov, Candidate of Technical Sciences Military academy of logistics, St. Petersburg

Abstracts

Improving the quality indicators of bakery products in the production of bread in the field is a priority at present. In order to implement this task, a technology has been proposed for the production of bakery products using an electric baking oven with ultrasound in a pulsed mode. The technological solution is based on the use of an upgraded electric baking oven with an ultrasonic generator, an ultrasonic transducer and an ultrasonic transducer supplying ultrasound in a pulsed mode included in its design. A device for the ultrasonic treatment of liquid media (ULRA-1) allows sterilization of water in order to remove microorganisms. The use of a device for ultrasonic magnetostriction processing of flour (UMOM-1) provides the possibility of reducing the number of mesophilic-aerobic, optionally aerobic microorganisms and mold fungi in flour. The use of a dough divider (TD-16) makes it possible to reduce the complexity of the process of dividing the ripened volume of dough into dough pieces. A device for cutting and packing bread (UNUH-1) is used to speed up the process of dividing bread into chunks. Modernization of the device for the production of bakery products contributes to the intensification of baking, reducing package and carcinogenic substances, as well as improving the quality indicators of finished products. In order to achieve this goal, experimental studies were carried out that made it possible to determine the main parameters for baking bread. The impact of ultrasound in a pulsed mode in the baking process made it possible to reduce the consumption of specific thermal energy per unit of finished product by 15-18 %; to ensure uniform distribution of heat in the heat treatment zone and inside the dough piece without overheating; to preserve aromatic substances and vitamins in finished products, by reducing the time of heat treatment; to increase the heat exchange in the processing zone of the dough piece due to the turbulence of the hot air near-wall layer, which allows baking with a decrease in the temperature of the gaseous medium by 70 ... 100 °C, what allows to reach uniform coloring of a crust, lack of cancerogenic substances and reduction of cooling time; providing regulatory crumb moisture in finished products, which reduces pack, shrinkage and increases the shelf life of finished products.

Key words

bakery oven; bakery products; dough; intensity; pulsed ultrasound Citation

Romanchikov S.A. (2019) Technology of bread using electric kleb-baiking KHPE-IUZ furnace with ultrasound in pulse mode // Food processing industry = Pishhevaya promyshlennost. 2019. № 2. P. 44-48.

В целях повышения показателей качества (органолептических, физико-химических и микробиологических) хлебобулочных изделий в полевых условиях предложена технология хлеба с использованием электрической хлебопекарной печи с ультразвуком в импульсном режиме.

Интенсификация выпечки, снижение упека и канцерогенных веществ, а также улучшение показателей качества хлеба достигается применением электрической хлебопекарной печи ХПЭ-ИУЗ с ультразвуком в импульсном режиме.

Предлагаемая схема технологических принципов показана на рис. 1.

Согласно этой схеме, технология включает следующие этапы: подготовка исходного сырья (воды, муки, соли и хлебопекарных дрожжей); замес; созревание теста; подготовка хлебопекарных форм; деление теста на тестовые заготовки; укладка хлебопекарных форм с тестовыми заготовками в расстоечный шкаф; расстойка тестовых заготовок; выпечка; выемка хлеба из форм, охлаждение, нарезание на ломти и обертка (упаковка).

Для реализации перечисленных этапов выпечки хлеба на каждом из них применяется соответствующие технологическое оборудование (рис. 2).

специального пояснения требует применение предложенных ранее технических решений в рамках рассмотренной технологии. К этим техническим решениям относятся устройство для ультразвуковой обработки жидких сред («УУЗОЖС-1») и устройство для ультразвуковой маг-нитострикционной обработки муки («УМОМ-1») [1], применяемые на этапе подготовки исходного сырья; тестодели-тель («ТД-16»), используемый на этапе деления теста на тестовые заготовки [2], устройство для нарезки и упаковки хлеба («УНУХ-1») применяемое на этапе нарезки хлеба на ломти и их упаковки [3].

Так, устройство для ультразвуковой обработки жидких сред («УУЗОЖС-1») применяется для стерилизации воды в целях удаления микроорганизмов [4]. Устройство характеризуется следующими параметрами: потребляемая мощность 150 Вт, время обработки до 3 мин., частота ультразвука - 22-2,5 кГц; интенсивность обработки воды - 1-2 Вт/см2 [5].

Использование устройства для ультразвуковой магнитострикционной обработки муки («УМОМ-1») обеспечивает возможность снижения количества мезофильно-аэробных, факультативно аэробных микроорганизмов и плесневых

грибов в муке. Устройство имеет следующие параметры: частота ультразвука -22 кГц; амплитуда - 10 мкм; время обработки 1-2 сек, интенсивность - 10 Вт/см2).

Тестоделитель («ТД-16») применяется для снижения трудоемкости процесса деления созревшего объема теста на тестовые заготовки массой 1,2-1,7 кг (в зависимости от сорта выпекаемого хлеба). Это благоприятно сказывается на сохранении бродильной активности хлебопекарных дрожжей [6]. Технические характеристики устройства позволяют в 8 раз ускорить процесс, в 2 раза сократить количество производственных столов для осуществления данной операции.

Устройство для нарезки и упаковки хлеба («УНУХ-1») применяется для ускорения процесса деления хлеба на ломти (массой 50-100 г) и упаковывание их в термоусадочную пленку. Устройство обеспечивает снижение трудоемкости процесса, минимизирует соприкосновение мякиша с технологическим оборудованием (обсеменение микроорганизмами и дрожжами), уменьшает усушку и препятствует очерствению готовых изделий.

Уточнение предназначения и параметров функционирования технических средств производства хлеба позволило

а

5 а и 5 'З

й

м

9 В

»ч» С Ч й а н

5J

К

Устройство для ультразвуковой

обработки жидких сред («УУЗОЖС-1», частота УЗ - 22-2,5 кГц, мощность обр. воды 1-2 Вт)

Мукопросеиватель, ворошитель, УЗ магнитострекционный излучатель УЗМОМ-1, f УЗ - 22 кГц, интенсивность - 10 Вт/см2

Дозатор солевого раствора

Устройство для ультразвуковой

обработки жидких сред («УУЗОЖС-1», мощность УЗ для стимуляции дрожжей - 0,5.0,8 Вт)

Машина тестомесильная ПТМ-04, дежа, V=60 л

Тестоделитель («ТД-16», маркер тонкостенной конструкции на 16 ячеек (ножевая решетка 80 х 190 мм)), хлебопекарная форма Л7

Расстойный шкаф

Электрическая хлебопекарная печь ХПЭ-ИУЗ с использованием ультразвука в импульсном режиме (время

непрерывной работы - 24/8 ч., мощность ХПЭ - 6,4 кВт, напряжение - 380 В, частота - 50 Гц, мощность УЗАГС - 0,6/22-о -0,6 кВт; напряжение - 220 В, частота УЗ - 22 кГц, мощность вых. УЗАГС - 0,6/22-О-240 Вт/см2

Производственный стеллаж, хлебные лотки

Устройство УНУХ-1 для нарезки и упаковки хлеба (на 16 ножей)

=>

О

«

-^

Ч

ш

о

©

CD

О

Подготовка сырья

Подготовка воды

Подготовка муки

Подготовка солевого раствора

Подготовка дрожжевой суспензии

Замес и созревание теста

Деление теста на тестозаготовки

■J U

Расстойка тестозаготовок

Выпечка

т

Охлаждение хлеба

-^г^

Нарезка и упаковка хлеба

Рис. 1. Принципиальная схема предлагаемой технологии выпечки хлеба

¡>

g

г ь.

ж

<3

>

¡5

t воды 35...40 °С; т обр. - до 3 мин

W муки - 13...14,5%; клейковина не < 25%

t воды - 24.26 °С

т - до 15 мин; t воды - 29.32 °С

t теста - 28.30 °С; т замеса - 7...12 мин; т созрев. - 45...50 мин; т обм. ч/з - 25...40 мин; W теста - 44,5...49,0%

t теста - 24.25 °С; т - 3...4 мин; W теста - 44,4...49,0%

t теста - 32.35 °С;

т - 30.40 мин; W среды - 70...80%

t мякиша - 96.97 °С; т - 35...53 мин; W газ. среды - 65...80%; N пуз - 4...5 Вт/см2

t окр. среды - 22.25 °С; т охлажд. - до 4,5 ч; W хлеба - 43.47%

t окр. среды - 20.25 °С; W среды - 75...80%

Оборудование для подготовки сырья

Устройство для ультразвуковой обработки жидких сред («УУЗОЖС-1», потребляемая мощность - 150 Вт, время обработки - до 3 мин., частота УЗ - 22 кГц, мощность обработки воды - 1-2 Вт/см2, мощность для стимуляции дрожжей - 0,5-0,8 Вт/см2

Устройство УЗ для магнитострикционной обработки муки («УУЗМО-1» вибрационный стенд, ультразвуковой излучатель «ПМС-0,1/44», частота уз - 22 кГц, амплитуда - 10 мкм, продолжительность обработки - 1-2 сек., интенсивность - 10 Вт/см2

_______________ _____ _ _______________ _____ _ _ _________________________ _____ _____________

Технологическое оборудование для деления тестозаготовок —

Тестоделитель («ТД-16», маркер тонкостенной конструкции на 16 ячеек (ножевую решетку размером 80 х 190 мм), максимальная масса тестовой заготовки 1,7 кг

1- ______________________________________________________________________________________________ _1

Технологическое оборудование для выпечки хлеба

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Электрическая хлебопекарная печь ХПЭ-ИУЗ с использованием ультразвука в импульсном режиме (время непрерывной работы -24/8 ч., мощность хпэ - 6,4 кВт, напряжение - 380 В, частота - 50 Гц, мощность УЗАГС - 0,6/22-о -0,6 кВт; напряжение - 220 В, частота УЗ - 22 кГц, мощность вых. УЗАГС - 0,6/22-О-240 Вт/см2

г- Технологическое оборудование для нарезки и упаковки хлеба

Устройство «УНУХ-1» для нарезки и упаковки хлеба (маркер тонкостенной конструкции с зафиксированными под углом 16 ножами)

-----------„----РШ»««-->--------— -1

Рис. 2. Порядок использования технологического оборудования для реализации технологии

перейти к более детальному рассмотрению выполненных с помощью них операций и предлагаемой технологии в целом. При этом основное внимание обращается на интенсификацию технологических операций по выпечки хлеба.

Помимо вышеперечисленных производственных операций в предлагаемой технологии расширены возможности для реализации таких операций.

1. Подготовка сырья.

Хлебопекарные дрожжи (прессованные, сухие) разводят в принудительно насыщенной воздухом воде (подверженной аэрации и ультразвуковой обработке) с температурой 29...32 °С. Насыщение воды кислородом способствует растворенным биологическим разрыхлителям теста (хлебопекарным дрожжам) активироваться и ускорить процесс обмена веществ [7].

2. Созревание теста.

Молекулы воды, подвергнутые ультразвуковой обработке, утрачивают водородные связи друг с другом и становятся тем самым более активными и подвижными вследствие разрушения агломератов. При попадании в состав водно-мучной суспензии теста молекулы воды вновь образуют водородные связи, но уже с биополимерами муки. Это позволяет улучшить структуру теста.

В дополнение к традиционной технологии на этапе деления теста происходит подготовка хлебопекарных форм. Их смазывают не растительным маслом, а жироводной эмульсией. В состав эмульсии входят: масло растительное 18-22%,

лецитин (природный эмульгатор) 6-12% и питьевая вода 70-73%.

Эмульсия позволяет не допустить прилипания тестозаготовок и образования нагара на стенках форм, что способствует снижению образования канцерогенных веществ и подготавливает форму к очередной выпечке, срок службы форм увеличивается от 7 до 10 месяцев. Расход эмульсии на 1 т готовой продукции -1,8-2,5 кг.

3. Расстойка тестозаготовок.

Снижение количества микроорганизмов и бактерий в воде за счет УЗ-обработки воды и муки и оптимизация температуры газовой среды внутри расстоечного шкафа 34.35 °С обеспечивают возможность дрожжевым клеткам ускорить процесс спиртового брожения и выработки диоксида углерода до максимума. Это позволяет увеличить объем тестовых заготовок в 1,5-2 раза и достичь максимальной на-бухаемости клейковины [8].

В отличие от традиционных способов выпечки в предложенной техноло-

гии тестовая заготовка обрабатывается не только теплом, но и ультразвуком в пульсирующем режиме интенсивностью 4-5 Вт/см2. Сочетание тепловой обработки с воздействием УЗ позволяет ускорить протекание комплекса взаимосвязанных физических, биохимических, микробиологических и коллоидных процессов, приводящих тесто в хлеб.

Выпечка хлеба включает в себя три этапа. Основные параметры каждого из них представлены в табл. 1.

По своей структуре и химическому составу тестовая заготовка является высоко-гидрованным, коллоидным капиллярно-пористым материалом. Время обработки тестозаготовок УЗ в пульсирующем режиме осуществляется в пределах 20-30% от общего периода тепловой обработки. При этом каждый пик УЗ-волны длится в пределах 20-30 наносекунд [8, 9, 10]. Это обеспечивает недопущение перегрева тестовой заготовки, образование канцерогенных веществ в структуре корки, выпечку хлеба с равномерно мелкопористостой

Таблица 1

Основные параметры выпечки хлеба по предложенной технологии

Показатель Хлеб из смеси муки ржаной обдирной и муки пшеничной 1 сорта Хлеб из муки пшеничной 1 сорта

1 этап 2 этап 3 этап 1 этап 2 этап 3 этап

Влажность теста W , % 49 47 47 44 43 43

Температура теста °С 34-38 40-80 80-95 36-40 40-75 81-98

Продолжительность, мин 10-12 12-14 14-18 8-10 10-12 16-20

Интенсивность, I, Вт/см2 - 4-5 - - 4-5 -

Температура внутри камеры °С 215-230 215-230 215-230 180-200 180-210 180-200

структурой мякиша (за счет «выбивания» диоксида углерода). Ультразвуковые волны успевают рассеяться в объеме тестоза-готовки в момент достижения максимума и в то же время нанести существенные, деструктивные изменения ее структуре.

Импульсный режим ультразвука представляет собой прерывистое излучение, т. е. импульсы посылаются через определенные промежутки времени. Это позволяет распределять более высокую мгновенную интенсивность ультразвука равномерно в объеме всей тестовой заготовки.

Повышение температуры внутри тестовой заготовки и перепады давления, которые вызываются воздействием ультразвука, приводят к образованию ионов и радикалов, способных вступать во взаимодействие с молекулами. При этом в структуре тестовой заготовки протекают химические реакции, которые в обычных условиях неосуществимы. Ультразвук расщепляет молекулы воды на радикалы Н+ и ОН- с последующим образованием перекиси водорода Н2О2. Это позволяет создать паллиативный эффект для образования кислой среды структуры теста, влияющей на ускорение процесса выпечки.

Внутри тестозаготовки под воздействием УЗ подавляется бродильная микрофлора, изменяется активность ферментов, происходит клейстеризация крахмала и тепловая денатурация белков, изменяется влажность и повышается температура внутренних слоев теста-хлеба.

Жизнедеятельность хлебопекарных дрожжей и нетермофильных молочнокислых бактерий в первые минуты тепловой обработки тестовой заготовки повышается, что активизирует спиртовое и молочнокислое брожение. Это повышает содержание спирта, диоксида углерода и кислот, что значительно увеличивает объем и улучшает качество готовых хлебобулочных изделий. Активность ферментов в каждом слое выпекаемого изделия сначала повышается и достигает максимума, а затем падает до нуля, так как ферменты, являясь белковыми веществами, при нагревании свертываются и теряют свойства катализаторов. Отмирание дрожжей и бактерий происходит при температуре 55.60 °С.

Основными преимуществами данной технологической операции являются: снижение расхода удельной тепловой энергии на единицу готового продукта на 15-18 %; обеспечение равномерного распределения тепла в зоне тепловой обработки и внутри тестовой заготовки без перегрева; сохранность ароматических веществ и витаминов в готовой продукции за счет сокращения времени тепловой обработки; повышение теплообмена в зоне технологической обработки тестовой заготовки за счет турбулизации пристенного слоя горячего воздуха. Это

позволяет осуществлять выпечку при снижении температуры газовой среды на 70. 100 °С, тем самым достичь равномерной окраски корки, снизить количество канцерогенных веществ и сократить время остывания; обеспечить нормативную влажности мякиша в готовых изделиях, уменьшить упек, усушку и увеличить срок хранения готовых изделий.

Предложенный способ по сравнению с традиционным позволяет осуществить интенсификацию выпечки хлебобулочных изделий с повышением показателей качества при значительном сокращении периода тепловой обработки тестозаготовки (20-25%) за счет повышения коэффициента теплоотдачи.

В процессе охлаждения хлеба перекись водорода разлагается и кислотность хлеба понижается. То есть использование в качестве протекторов ионов и перекиси водорода, полученных в процессе обработки воды УЗ, обеспечивает подкисляющий эффект и не влияет на вкус хлеба.

В результате экспериментальных исследований предложенной технологии производства хлебобулочных изделий получены следующие результаты.

1) Воздействие ультразвука в пульсирующем режиме через 8-12 мин после

начала выпечки формового хлеба и образования корки в хлебопекарных формах Л7 (220х110х115 мм) обеспечивает проникновение ультразвуковых волн и позволяет «выбивать» диоксид углерода во всем объеме тестовой заготовки. Это обеспечивает мелкопористую структуру мякиша готовых изделий.

Выявлено, что при проникновении ультразвуковой волны в структуру теста (высокогидрованный, коллоидный капиллярно-пористый материал) на глубине 30 мм в 2 раза теряется мощность,

Таблица 2

Основные преимущества технологии производства хлебобулочных изделий с использованием ультразвука

Этапы

Преимущества

Подготовка сырья

Замес и созревание теста

Деление теста на тестозаготовки

Выпечка

Охлаждение

Стерилизующий эффект ультразвука обусловлен разрушающим воздействием ультразвуковых колебаний на микроорганизмы, что позволило использовать ультразвук для стерилизации и дезинфекции сырья. При обработке воды ультразвуком в течение 15-60 сек. в 20 раз снижается КОЕ на 1 см3

Под действием эффектов ультразвука газы внутри микроорганизмов расширяются, деформируется оболочка и они взрываются

Акустическая кавитация воды позволяет улучшить качество и предотвратить микробиологическую порчу хлеба

Ускоряется процесс обмена веществ у дрожжей

В 3-4 раза снижается количество мезофильно-аэробных, факультативно аэробных микроорганизмов и плесневых грибов в хлебопекарной муке

На 5% ускоряется процесс созревания теста за счет активности дрожжей после ультразвуковой обработки

Ускоряется процесс деления теста на тестозаготовки без снижения бродильной активности хлебопекарных дрожжей

Уменьшается толщина корки до 1,3-2,5 мм

Снижается продолжительность выпечки на 21-25%

Сокращается расход энергоресурсов на 18-24%

Не образуются канцерогенных веществ

Повышаются показатели качества готовых изделий

Снижается пористость структуры мякиша за счет выбивания диоксида углерода

На 3-4% снижается упек хлеба

На 15-25% снижается температура газовой среды внутри пекарной камеры

Ускоряется процесс охлаждения на 5% В 1,3-1,6 раз снижается усушка

а на глубине 60 мм происходит полное затухание.

2) Оценка физико-химических показателей остывшего хлеба, произведенного по предложенной технологии показала, что содержание влаги мякиша для хлеба из муки пшеничной составило 45-47 %, из муки ржаной 49-51 %; кислотность для хлеба из муки ржаной составила 9-11 град, из муки пшеничной 2-3 град.; плотность для хлеба из муки ржаной составила 1,27 г/см2, из муки пшеничной 1,31 г/см2. Органолептические и физико-химические показатели соответствуют требованиям стандартов.

В результате проведения экспертной оценки выпеченного хлеба по традиционной и предложенной технологии получены характеристики готовой продукции, которые показаны в виде диаграммы на рис. 3.

Как видно из рисунка, хлеб, выпеченный по предложенной технологии, отличается улучшенными вкусовыми качествами, цветом и внешним видом, а также более мелкой и равномерной пористостью мякиша по всему объему.

3) Проверка микробиологических показателей показала отсутствие в выпеченном хлебе токсичных элементов (микотоксины и пестициды) и не выявила при его хранении (в течение четырех суток) развития картофельной болезни и плесневения.

Основные преимущества предлагаемой технологии показаны в табл. 2.

Новизна предложенной технологии, по сравнению с имеющейся, заключается в использовании ультразвука на стадии подготовки хлебопекарного сырья и выпечки хлеба. Сочетание теплового излучения от ТЭНов внутри пекарной камеры с ультразвуком в пульсирующим режиме интенсивностью 4-5 Вт/см2 позволяет заменить молекулярную диффузию в частицах тестозаготовки на конвективный массоперенос и интенсифицировать теплообмен, что существенно ускоряет процесс прогревания структуры тестозаготов-ки, сокращает энергозатраты, повышает устойчивость готовых изделий к микробиологической порче без изменения их вкусовых качеств и ослабления динамики брожения теста при его выработке.

ЛИТЕРАТУРА

1. Романчиков, С.А. Технические решения для производства хлеба из цельного зерна/ C. А. Романчиков // Хлебопродукты. -2018. - № 9. - С. 41-45.

2. Пат. 175392 Российская Федерация, МПК А21С 5/00, Тестоделитель/Романчиков С.А. (RU), Лобов А.А. (RU), Попов А.А. (RU), Пахо-мов В.И. (RU), заявитель и патентообладатель

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева» (RU). - № 2017103553, приор 02.02.2017, опубл 04.14.17, Бюл 34. - 123 с.: ил.

3. Патент 177366 Российская Федерация, МПК B26D 1/ 06, B26D 3/ 28, Устройство для нарезки хлеба/ Романчиков С. А. (RU), Дегтярев А. Н. (RU), Бабенков В. И. (RU) и др.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования «Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева» (RU). - № 2017112816; заявл. 13.04.2017 г. опубл. 19.02.2018 г. Бюл. № 5. - 167 с.: ил.

4. Боев, В.Ф. Использование акустических колебаний для интенсификации процессов обработки воды в системах водоподготов-ки/В.Ф. Боев. - в кн. «Ультразвуковые технологические процессы - 98», Тезисы докл. науч.-техн. конференции. - М.: МАДИ (ТУ), 1998. - 73-76 с.

5. Санитарные правила и нормы 2.1.4.55996 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», утверждены постановлением Го-скомсанэпиднадзора РФ от 24.10.1996 г.

6. Поландова, Р.Д. Способы активации прессованных и сушеных дрожжей на хлебопекарных предприятиях/Р.Д. Поландова [и др.]. -Пищевая промышленность. - Серия 27. -Вып. 11. - М.: ЦНИИТЭИ Пищепром, 1984.

7. Патент 2171582 Российская Федерация, МПК A21D 8 /02, Способ производства хле-ба/Шестаков С.Д. (RU), Волохова Т.П. (RU); ОАО «Вологдахлебопродукт» (RU). опубл. 10.08.2001 Бюл. 23.

8. Хмелев, В.Н. Ультразвуковые многофункциональные и специализированные аппараты для интенсификации технологических процессов в промышленности/В. Н. Хмелев [и др.]. - Барнаул: АлтГТУ, 2007. - 416 с.

9. Пат. № 2473400 Российская Федерация, Ультразвуковая колебательная система/Хмелев В.Н. (RU), Цыганок С.Н. (RU), Левин С.В. (RU), Хмелев С.С. (RU), заявитель и патентообладатель Бийский технологический институт ГОУ ВПО АлтГТУ.

10. Хмелев, В.Н. Импульсный режим работы электронного генератора ультразвукового технологического аппарата/ В. Н. Хмелев [и др.]. - Бийский Технологический институт ГОУ ВПО АлтГТУ, - Электронный журнал «Техническая акустика», 2013.

REFERENCES

1. Romanchikov, S. A. Tehnicheskie resh-enija dlja proizvodstva hleba iz cel'nogo zer-

na/ C.A. Romanchikov // Hleboprodukty. -2018. - № 9. - S. 41-45.

2. Pat. 175392 Rossijskaja Federacija, MPK A21S 5/ 00, Testodelitel'/Romanchikov S. A. (RU), Lobov A.A. (RU), Popov A.A. (RU), Pa-homov V.I. (RU), zajavitel' i patentoobladatel' Federal'noe gosudarstvennoe kazennoe voen-noe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego professional'nogo obrazovanija «Voennaja akademija material'no-tehnicheskogo obe-spechenija imeni generala armii A.V. Hruleva» (RU). - № 2017103553, prior 02.02.2017, opubl 04.14.17, Bjul 34. - 123 s.: il.

3. Patent 177366 Rossijskaja Federacija, MPK V26D 1/06, V26D 3/28, Ustrojstvo dlja narezki hleba/Romanchikov S.A. (RU), Degtjarev A.N. (RU), Babenkov V.I. (RU) i dr.; zajavitel' i patentoobladatel' Federal'noe gosudarstvennoe kazennoe voennoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego obrazovanija «Voennaja akademija material'no-tehnicheskogo obespechenija imeni generala armii A. V. Hruleva» (RU). -№ 2017112816; zajavl. 13.04.2017 g. opubl. 19.02.2018 g. Bjul. № 5. - 167 s.: i I.

4. Boev, V. F. Ispol'zovanie akusticheskih kolebanij dlja intensifikacii processov obrabotki vody v sistemah vodopodgotovki/V.F. Boev. -v kn. «Ul'trazvukovye tehnologicheskie pro-cessy - 98», Tezisy dokl. nauch.-tehn. konfer-encii. - M.: MADI (TU), 1998. - 73-76 s.

5. Sanitarnye Pravila i Normy 2.1.4.559-96 «Pit'evaja voda. Gigienicheskie trebovanija k kachestvu vody centralizovannyh sistem pit'evogo vodosnabzhenija. Kontrol' kachest-va», utverzhdeny postanovleniem Goskomsan-jepidnadzora RF ot 24.10.1996 g.

6. Polandova, R.D. Sposoby aktivacii presso-vannyh i sushenyh drozhzhej na hlebopekarnyh predprijatijah/R.D. Polandova [i dr.]. - Pish-hevaja promyshlennost'. - Serija 27. - Vyp. 11. -M.: CNIITJel Pishheprom, 1984.

7. Patent 2171582 Rossijskaja Federacija, MPK A21D 8/ 02, Sposob proizvodstva hle-ba/Shestakov S.D. (RU), Volohova T.P. (RU); OAO «Vologdahleboprodukt» (RU). opubl. 10.08.2001 Bjul. 23.

8. Hmelev, V. N. Ul'trazvukovye mnogofunkcional'nye i specializirovannye apparaty dlja intensifikacii tehnologicheskih processov v promyshlennosti/V.N. Hmelev [i dr.]. - Barnaul: AltGTU, 2007. - 416 s.

9. Pat. № 2473400 Rossijskaja Federacija, Ul'trazvukovaja kolebatel'naja sistema/Hmelev V.N. (RU), Cyganok S.N. (RU), Levin S.V. (RU), Hmelev S.S. (RU), zajavitel' i patentoobladatel' Bijskij Tehnologicheskij institut GOU VPO AltGTU.

10. Hmelev, V.N. Impul'snyj rezhim raboty jelektronnogo generatora ul'trazvukovogo teh-nologicheskogo apparata/V.N. Hmelev [i dr.]. -Bijskij Tehnologicheskij institut GOU VPO Al-tGTU, - Jelektronnyj zhurnal «Tehnicheskaja akustika», 2013.

Авторы

Романчиков Сергей Александрович, канд. техн. наук Военная академия материально-технического обеспечения им. генерала армии А.В. Хрулева, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова д. 8, [email protected]

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Authors

Romanchikov Sergej Aleksandrovich, Candidate of Technical Sciences Military academy of logistics, 8, Makarova emb., St. Petersburg, 199034, [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.