Влияние обогатителей на реологические свойства теста из муки цельносмолотого зерна пшеницы Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

ся для охлаждения и замораживания пищевых продуктов, в медицине.

Проведенные исследования показали, что в Калининградской области имеются ресурсы для получения биоэтанола. Это невостребованное полисахаридсодержащее сырье - пшеничная солома и водоросли, которые можно перерабатывать с применением современных ферментных препаратов и дрожжей. В лабораторных условиях разработана технология биоэтанола из красных водорослей (ЕыгсвИапа ¡ышЬпсаНя), позволяющая получать целевой продукт в количестве 15% массы сырья. Исследованы условия гидролиза полисахаридной и лигнинцеллюлозной основы пшеничной

соломы, процесс последующего брожения глюкозы, при которых выход биоэтанола составляет 5 и 15% массы сырья соответственно. Показаны рациональные направления комплексного использования биопотенциала новых сырьевых источников биоэтанола.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ковернинский И.Н. Основы технологии химической переработки древесины. - М., 1984. - 184 с.

2. Холькин Ю.И. Технология гидролизных производств. - М., 1989. - 496 с.

Поступила 23.06.11 г.

BIOETHANOL PRODUCTION FROM POLYSACCHARIDE FEEDSTOCK OF KALININGRAD REGION

YU.A. ZHUKOVA, M.V. NAYDANOVA, O.YA. MEZENOVA

Kaliningrad State Technical University,

1, Sovetskyprosp., Kaliningrad, 236000; e-mail: [email protected]

Red algae of the Baltic Sea Furcellaria lumbricalis and wheat straw as plant biomass as a potential polysaccharide feedstock for bioethanol production have been investigated. Technologies of bioethanol production in laboratory from the given raw materials, based on application of modern enzymes and yeast are developed and investigated.

Key words: bioethanol, red algae Furcellaria lumbricolis, wheaten straw, enzymes, complex processing of raw materials.

664.654

ВЛИЯНИЕ ОБОГАТИТЕЛЕН НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕСТА ИЗ МУКИ ЦЕЛЬНОСМОЛОТОГО ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ

Е.И. ПОНОМАРЕВА, Л.В. ШТОРХ

Воронежская государственная технологическая академия,

394036, г. Воронеж, пр-т Революции, 19; тел.: (4732) 55-38-51, электронная почта: [email protected]

Исследовано изменение реологических свойств теста из муки цельносмолотого зерна пшеницы в процессе брожения при внесении обогатителей: яичной скорлупы, подсолнечного масла и порошка из подсолнечного жмыха. Установлено, что добавление яичной скорлупы и порошка из подсолнечного жмыха увеличивает эффективную вязкость теста, доказано укрепляющее действие этих обогатителей на структуру полуфабриката. Внесение подсолнечного масла способствовало снижению эффективной вязкости в процессе брожения теста. Получены математические зависимости, позволяющие прогнозировать и регулировать эффективную вязкость теста в процессе брожения.

Ключевые слова: мука из цельносмолотого зерна пшеницы, хлебобулочные изделия, обогатители, реологические свойства, эффективная вязкость теста.

Для оптимизации качественных показателей хлебобулочных изделий необходим обобщающий критерий, по которому можно прогнозировать свойства изделий и определять пути их регулирования. Таким критерием может служить вязкость теста [1]. Этот показатель для теста из пшеничной и ржаной муки достаточно изучен.

Цель настоящего исследования - изучение изменения эффективной вязкости теста из цельносмолотого зерна пшеницы в процессе брожения и в зависимости от вносимых обогатителей.

Эффективная вязкость псевдопластических жидкостей определяется выражением [2]

(1)

где ао - напряжение сдвига, не зависящее от индекса течения п, Па; ^о, уо - постоянные параметры, определяемые по точке пересечения прямых, построенных в спрямляющих координатах 1п ^ = 1пу на основе экспериментальной зависимости ^ от у.

С учетом линейной зависимости фактора (п - 1) формула (1) может быть записана в следующем виде:

(П~ 1)о +к ^брі

0 Y п— 1 Y

= ц 0

Y 0І Y о Y о

Ц 1 = Ц<

Ц 2 = Ц <

Ц 3 = Ц (

Y

Y,

(п— Оо

(п— Оо

(2)

(3)

(4)

0

п— 1

3 1 бр 3

3200

2900

2600

2300

2000

1700

1400

1100

800

500

/// 1 К /г

355 Ч/3

V 4

0,33

0,6 1 Скорость сдвига, с1

1,8

8,6

8.4 8,2

8

7.8

7.6

7.4

7.2 7

6.8

6.6

6.4

6.2

1

—А

ОО

л. Хт >

-1,5 -1

-0,5 0

ІП у

0,5

-0,51 -0,56 ~ "°’61 ^ -0,66 3,

-0,71

-0,76

-0,81

V

у = -О.ООЗх - 0,5358^^

30 60

Продолжительность брожения, мин

90

Рис. 1

(л- 1)0 +К 4Тб

(5)

где (п -1)- безразмерный параметр, имеющий смысл составляющей части индекса течения, определяемый при помощи спрямления экспериментальных зависимостей, полученного подбором соответствующих координат; кь К2, К3, К4 - константы, являющиеся тангенсом угла наклона прямых в координатах 1п ^ = 1п у для теста без обогатителей и с внесением порошка из яичной скорлупы, подсолнечного масла и порошка из подсолнечного жмыха соответственно; Тбрь тбр2, Тбрз, Тбр4 - продолжительность брожения теста без обогатителей и с внесением указанных обогатителей соответственно.

Из уравнений (1) и (2)-(5) получим

[п-1)і ={п-1)0 + к^6Р1; [п-1)2 =(п-1)0 + К2Т6р2;

п

-1)3 =(п-1)о + К^6р3;

-1)4 =(п -1)0 + К 4^р4-

(6)

(7)

(8) (9)

Для исследования реологических свойств теста из муки цельносмолотого зерна пшеницы в качестве контрольного выбран полуфабрикат, рецептура которого содержит 100% муки, 5% хлебопекарных прессованных дрожжей, 1,3% поваренной пищевой соли и воду питьевую. Тесто влажностью 48% готовили безопар-ным способом. Отдельно вносили обогатители в дозировке: порошок из яичной скорлупы - 2%, порошок из подсолнечного жмыха - 5%, подсолнечное масло - 5% и изучали изменение эффективной вязкости полуфабриката в процессе 90 мин брожения. Исследования проводили на приборе Реотест-2 при скорости сдвига у = 0,33 - 3,0 с-1. По полученным экспериментальным данным для теста без обогатителей построили кривые течения (рис. 1, а: продолжительность брожения, мин: кривая 1 - 0,2 - 30,3 - 60,4 - 90), из которых видно, что в процессе брожения вязкость теста снижается, что характерно для большинства тестовых масс. Пролога-

рифмировав и построив функцию вида 1п ^ = 1п у, получили семейство прямых линий, точка пересечения которых соответствует таким значениям скорости сдвига и вязкости, при которых структура теста не меняется (рис. 1, б). Тангенс их угла наклона дал фактор (п - 1), зависящий от времени брожения теста (рис. 1, в). Как видно, при снижении эффективной вязкости теста его значение уменьшается.

Зависимость параметра индекса течения от продолжительности брожения можно представить уравнением

у =-0,003х - 0,5358.

С учетом этого уравнение (6) примет вид

I п -

1)1

-0,5358-

' бр 1 333,3.

(10)

(11)

Аналогичным образом обрабатывали результаты исследования эффективной вязкости полуфабриката с внесением обогатителей.

Установлено, что при внесении в полуфабрикат порошка из яичной скорлупы эффективная вязкость теста увеличивается в процессе брожения (рис. 2, а: нумерация кривых здесь и в дальнейшем аналогична рис. 1).

Воспользовавшись методом спрямляющих координат, получили линии, пересекающиеся в одной точке (рис. 2, б). Было установлено значение фактора (п - 1) и характер его изменения при брожении полуфабриката (рис. 2, в). Как видно, он имеет тенденцию к снижению, что характерно для теста, структура которого в процессе брожения укрепляется.

Уравнение линейной зависимости параметра индекса течения от продолжительности брожения можно записать в виде

у

-0,0012х - 0,4528.

(12)

-0,42

-0,44

-0,46

-0,48

-0,5

-0,52

-0,54

-0,56

/=-0,0012 х-0,45Й8\

Іпу

30 60 90

Продолжительность брожения, мин

п

Рис. 2

° 3500

1= 3000 ^

Й 500 со о.зз

2 3

N /4

0,6 1 1,8 Скорость сдвига, с’

-0,55

? 4500 “ 4150 л- 3800 & 3450 1 3100 5 2750 § 2400 г 2050 Е 1700 9 1350 ■&

©

ГО

/

/1

0,33

0,6 1 1,8 Скорость сдвига, с"1

8,5

8.3 8,1

7.9 * 7,7 - 7,5

7.3 7,1

6.9 6,7

3 0,55

1п у

Рис. 3 б

1,1 1,65 2,2

-0,66 -0,67 -0,68 -0,69 -0,7 ■ -0,71 -0,72 -0,73 -0,74

/= 0,0007х- ( ),7407^

0 30 60 90

Продолжительность брожения, мин

,3

4«

44^

-0,35

-0,37

_ -0,39

^ -0,41 с

“ -0,43 -0,45 -0,47

-0,0012х

0,361

-1,1 -0,6 -0,1 0,4 0,9

1п у

1,4 1,9 2,4

0 30 60 90

Продолжительность брожения, мин

Рис. 4

С учетом этого уравнение (7) примет вид

те

,и -

-1),

0,4528-

' бр 2 833,3 *

(13)

С учетом этого преобразуем уравнение (9):

(и-1)4 = —0,3615+^бт“* (17)

Внесение в тесто из цельносмолотого зерна пшеницы масла подсолнечного уменьшало значение эффективной вязкости в процессе брожения (рис* 3, а).

Прологарифмировав значения эффективной вязкости и скорости сдвига, построили прямые (рис* 3, б), по которым рассчитали параметр индекса течения полуфабриката с внесением подсолнечного масла и выявили его линейную зависимость от продолжительности брожения (рис* 3, в).

Уравнение прямой из рис* 3, в

833,3

Таким образом, с учетом выражений (11), (13), (15), (17) уравнения (2), (3), (4), (5) примут вид

у = —0,0007х - 0,7407.

С учетом этого уравнение (8) примет вид

т.

(и -

1)3

-0,7407+-

' бр3

1428,6

(14)

(15)

Л1 =А 0 Л (

Л 2 =А 0 Л 0

Л 3 = А 0 Л 0

-0,7407 + Тбр3 1428,6

Л 4 =А 0 Л 0

Внесение в тесто порошка из подсолнечного жмыха вызывает увеличение значений эффективной вязкости теста, обусловливаемое высоким содержанием в данном сырье пищевых волокон (рис* 4, а)*

После операций логарифмирования и нахождения точки пересечения прямых рассчитали параметр индекса течения (и - 1) и его преобразование в ходе брожения, доказывающее укрепляющее влияние порошка из подсолнечного жмыха на структуру теста (рис* 4, б, в)*

Уравнение линейной зависимости параметра индекса течения от продолжительности брожения можно выразить формулой

у

(18)

(19)

(20)

(21)

у =— 0,0012* — 0,3615.

(16)

Методом последовательного приближения установлено, что фактические значения эффективной вязкости совпадают со значениями, полученными по формулам (18)-(21) с поправками на влияние скорости* Таким образом, полученные уравнения позволяют прогнозировать и регулировать эффективную вязкость теста в процессе брожения в зависимости от внесенных обогатителей: порошка из яичной скорлупы, порошка из подсолнечного жмыха, подсолнечного масла* Данный метод прогнозирования эффективной вязкости теста можно использовать для разработки АСУТП и регулирования вязкости в производственных условиях*

эр 1

0.5358

333,3

0

бр 2

—0,4528—

833,3

0

0

0,3615

833,3

ЛИТЕРАТУРА 2. Санина Т.В., Пономарева Е.И. Вопросы регулирова-

ния структурно-механических свойств теста. - Воронеж: Изд-во Во-L Мазур П*Я., Крысанова М.Н., Токарева Ю*С., Вы- ронеж. гос. технол. акад., 1998. - 72 с. ставкин А.А. Вязкость теста как критерий качества готовых изделий // Хлебопечение России. - 2000. - № 2. - С. 26-27. Поступила 23.09.11 г.

INFLUENCE OF ENRICHERS ON THE RHEOLOGICAL PROPERTIES OF DOUGH OUT OF MEAL WHOLE GRAIN WHEAT

E.I. PONOMAREVA, L.V. STORKH

Voronezh State Technological Academy,

19, Revolution av., Voronezh, 394036;ph.: (4732) 55-38-51, e-mail: [email protected]

Change of theological properties of dough out of meal whole grain wheat in the fermentation process at addition enrichers: egg shell, sunflower oil and sunflower oilcake powder is investigated. Found that the addition of egg shell and sunflower oilcake powder increased the effective viscosity of dough proved a strengthening effect these enrichers on the structure of the semi-finished product. The introduction of sunflower oil helped to reduce the effective viscosity in the fermentation of dough.

The mathematical functions that predict and regulate the effective viscosity of the dough during fermentation are received.

Key words: meal whole grain wheat, bakery products, enrichers, rheological properties, effective viscosity of dough.

ДИССЕРТАЦИОННЫЕ РАБОТЫ

Совершенствование технологии пищевых тек-стуратов, получаемых способом термопластической экструзии: Дис* ... канд* техн* наук (спец* 05*18*01 и 05*18*04) / О.Ю. Алферников; КубГТУ -17*06*10 г*

Обоснована целесообразность изготовления мясорастительных пищевых текстуратов из смеси растительного и малоценного животного сырья* Исследован химический состав сырья для получения мясорастительных пищевых текстуратов* Разработаны новые технологические приемы совершенствования технологии комплексных текстуратов, получаемых из зернового, бобового и мясного сырья* Обоснована технология производства СО2-экстрактов из экструдированного пряного и лекарственного растительного сырья, предназначенных для улучшения органолептических характеристик мясорастительных пищевых текстуратов* Установлено, что сконструированные пищевые тексту-раты содержат сбалансированное соотношение белков, жиров и углеводов, необходимых для обогащения консервов, колбас и пельменей* Усовершенствована технология производства текстуратов, получаемых способом термопластической экструзии, апробированная на предприятиях ООО «Компания Караван» и ООО «Сухие завтраки» (ст* Северская, Краснодарский край)* Расчетный экономический эффект от выработки и реализации 1 т продукции составляет 15 тыс* р*

Новизна технологических решений подтверждена патентом РФ и свидетельством о регистрации программы для ЭВМ*

Работа выполнялась в рамках гранта РФФИ № 08-08-99088 «Теоретические основы и экспериментальное обоснование процессов биотрансформации вторичных ресурсов мясной отрасли на основе методов регулируемого биокатализа» (2008-2009 гг*)*

Разработка и применение композитного С02-экстракта в малоотходной технологии пресервов из двустворчатых моллюсков: Дис*... канд* техн* наук (спец* 05*18*01 и 05*18*04) / Д.П. Фомич; КубГТУ - 17*06*10 г*

Обоснована возможность получения композитного СО2-экстракта из экстрактов смеси сырья растительного происхождения (семена амаранта, листья грецкого ореха, шишки хмеля, тычинки шафрана) и мышечной ткани мидии черноморской* Получены данные по влиянию электромагнитного поля низкой частоты (ЭМП НЧ) на снижение микробиологической обсеме-ненности растительного сырья при производстве пресервов* Определены параметры обработки ЭМП НЧ сырья растительного происхождения, используемого в рецептуре пресервов* Разработаны режимы и технология производства СО2-экстракта из мышечной ткани некондиционного моллюска и отходов, образующихся при переработке мидии* Установлена возможность замены традиционных консервантов, таких как бензоат натрия, на натуральный композитный СО2-экстракт без снижения сроков хранения*

Разработаны три рецептуры и технология новых видов пресервов из двустворчатых моллюсков с применением наряду с традиционными растительными нетрадиционных (каперсы) ингредиентов и композитного СО2-экстракта*

Технология производства пресервов апробирована в опытно-промышленных условиях ООО «Морские экологические системы» (г* Темрюк)* Экономический эффект от внедрения разработанных технологических решений составляет 1430 р*/туб пресервов*

Технические решения по производству пресервов из черноморских двустворчатых моллюсков защищены 7 патентами РФ*