CC BY
33
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
УДК 621.3.029.6:664.66
Влияние СВЧ-нагрева на процесс брожения опары
при производстве пшеничного хлеба
Н.Ф. Ушакова, аспирант, В.В. Касаткин, д-р техн. наук, профессор Ижевская государственная сельскохозяйственная академия
Пшеничный хлеб - самый распространенный продукт, потребляется населением большинства регионов РФ.
Известно более сотни различных вариантов приготовления теста для пшеничного хлеба. Все способы можно разделить на две группы по количеству этапов приготовления теста. Одностадийно готовят безопар-ные традиционные и ускоренные различными методами варианты. К двухстадийным способам тестоведе-ния относят опарные (с приготовлением промежуточного полуфабриката - опары жидкой, традиционной или большой густой), на специальных полуфабрикатах и на жидких заквасках. Более подробно классификацию способов тестоведения пшеничного хлеба рассматривали в своих работах такие ученые хлебопекарной отрасли, как Л.Я. Ауэрман, И.М. Ройтер, Н.П. Козьмина, Е.Д. Казаков, Л.П. Пащенко, Т.В. Санина, Л.И. Пучкова, Т.Б. Цыганова, Л.Ф. Зверева, З.С.Немцова. Выбор способа приготовления теста зависит от природно-климатических условий региона, производственной мощности предприятия, качества используемого сырья и ряда других факторов.
На крупных хлебозаводах Уральского региона (УР) распространен традиционный опарный способ приготовления пшеничного хлеба. Опару изготавливают в основном периодическим замесом, на ряде предприятий используют и непрерывный способ приготовления полуфабриката.
Опарный способ, особенно большие густые опары и традиционные опары, рекомендованы для северных регионов и средней полосы РФ [1], куда относится и Удмуртская республика. Жидкая опара с периодическим приготовлением применима для двухсменного режима предприятия [1], каковой в большей степени распространен в УР. Опарный способ позволяет стабилизировать процесс,
Ключевые слова: пшеничный хлеб; опара; СВЧ-нагрев; экспозиция; мощность; расход сухих веществ; подъемная сила.
Key words: wheat bread; dough, microwave heating; exposure; power; flow rate of dry matter; buoyancy.
провести более полную активацию дрожжей, сократить расход дрожжей по сравнению с безопарным в 2-3 раза [1]. Способ на густой опаре нашел наибольшее распространение; он обладает универсальностью, применим для производства большинства видов хлеба и хлебобулочных изделий, изготавливаемых на основе пшеничной муки. При опар-ном способе быстрее и легче предотвратить дефекты готового изделия, корректируя параметры на промежуточных стадиях. Тесто обладает лучшими структурно-механическими свойствами по сравнению с остальными способами тестоведения при прочих равных условиях. В жидких опарах сокращается расход сухих веществ муки на брожение; дрожжи более активны. Жидкие опары легче транспортировать и дозировать, что облегчает процесс автоматизации производства [1].
Данный способ характеризуется значительными затратами времени на стадиях брожения полуфабрикатов (опары и теста). Из 8 ч основного технологического цикла на брожение опары отводится от 4 до 6 ч. При этом в случае получения недоброкачественного полуфабриката технологам приходится использовать различные пищевые добавки - улучши-тели, чтобы получить отвечающий требованиям нормативных документов готовый пшеничный хлеб.
С целью интенсификации брожения опары, а следовательно, сокращения длительности процесса и затрат энергии, трудовых и других ресурсов предлагается новая техноло-
гия брожения полуфабриката с применением СВЧ-облучения.
Расход сырья на замес каждого вида опары (жидкая, традиционная, большая густая) соответствует стандартной рецептуре на хлеб и хлебобулочные изделия [2]. В нашем исследовании готовность опары определяли по кислотности (норма для жидкой опары 5,0-6,0 град; для традиционной - 2,5-3,0 град; для большой густой - 3,0-3,5 град [2]) и подъемной силе по «всплывающему шарику» [3]. Активность процесса брожения определяли по расходу сухих веществ. Изменение содержания сухих веществ контролировали по начальной и конечной влажности опары.
Источником микроволн в экспериментах служила бытовая микроволновая печь Elenberg Microwave Oven MS-1700M (2,45 ГГц, 700 Вт), работавшая в диапазоне минимальной (119 Вт) и максимальной выходной мощности. В каждом эксперименте полуфабрикат (с начальной температурой 28...30 °С) помещали в центр полости микроволновой печи для СВЧ-обработки в течение заданного интервала времени. Экспозиция облучения составила 5; 10; 15; 20; 25 с. Продолжительность брожения - 120 мин.
Во всех опытах опара в конце брожения отвечала требованиям к зрелой опаре по органолептическим показателям - резкий спиртовой запах, характерное опадание опары, равномерная сетчатая структура и большое количество пузырьков газа, распределенных по всей массе опары [4].
В качестве контрольного (контроля) во всех вариантах приготовления опары был принят образец, не подвергавшийся облучению.
Температура во всех видах опары в контроле и в опытных образцах с продолжительностью облучения 5-10 с соответствовала нормативному диапазону 28.30 °С [4]. Начальная температура опары в опытных образцах с экспозицией облучения 15-25 с находилась в пределах 38.42 °С, но через 10-15 мин брожения понизилась до нормативного уровня.
Анализ влияния СВЧ-облучения на процесс брожения жидкой опары. При мощности облучения 700 Вт и экспозиции 5, 20 и 25 с кислотность жидкой опары достигла нормативной величины одновременно с контролем (опара бродила естественным образом); при экспозиции 10 с - на 10 мин раньше контроля; при экспозиции 15 с - на 20 мин раньше. При мощности облучения 119 Вт и экспозиции 5; 15; 20 и 25 с - кислотность
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
опары изменялась аналогично контролю; при экспозиции 10 с - на 10 мин раньше контроля.
У контрольного образца подъемная сила по «всплывающему шарику» соответствовала нормативному диапазону 17-25 мин [3]. При режимах облучения с максимальной мощностью (700 Вт) и экспозицией 10; 15 и 25 с образцы жидкой опары имели подъемную силу ниже нормативной, что объясняется негативным влиянием данных режимов облучения на дрожжевые клетки. При экспозиции 5 и 20 с подъемная сила была выше, чем у контрольного образца, но меньше нормативных 17 мин. В опаре, облученной при мощности 119 Вт, подъемная сила лучше контроля во всех вариантах, кроме последнего с экспозицией 25 с. При этом нормативному диапазону подъемной силы (17-25 мин) соответствует только образец с экспозицией облучения 10 с.
Таким образом, режим облучения СВЧ мощностью 119 Вт и экспозицией 10 с позволяет сократить длительность брожения жидкой опары на 8,3 % при достижении нормативной кислотности и более высокой подъемной силе.
Анализ влияния СВЧ-облучения на процесс брожения традиционной опары. По показателю кислотности образцы традиционной опары при мощности облучения 700 Вт и экспозиции 5; 10 и 20 с достигали нормативной величины на 5 мин раньше контроля; при экспозиции 15 с - на 20 мин позже; при экспозиции 25 с -на 30 мин позже. При мощности облучения 119 Вт и экспозиции 5 и 15 с кислотность опары изменялась аналогично контролю; при экспозиции 10 с - на 5 мин раньше контроля; при экспозиции 25 с - на 10 мин позже контроля.
При облучении традиционной опары подъемная сила изменялась следующим образом: образцы, облученные с максимальной мощностью (700 Вт), имели лучший показатель, чем контроль, за исключением образца с экспозицией облучения 15 с. При этом в образце с экспозицией 5 с наблюдали максимальное сокращение продолжительности всплывания шарика. Опара, облученная при мощности 119 Вт, имела подъемную силу в пределах контрольного образца, но уступала образцам с максимальной мощностью облучения, за исключением образца с экспозицией 20 с.
При мощности облучения 700 Вт и экспозиции 5; 15 и 25 с отмечали расход сухих веществ в результате брожения опары; при экспозиции 10 с-
содержание сухих веществ в течение 2 ч брожения не изменилось; при экспозиции 20 с - произошло увеличение содержания сухих веществ. При режимах облучения мощностью 119 Вт и экспозиции 5 и 25 с наблюдали расход сухих веществ, но он был ниже, чем при облучении с большей мощностью; при экспозиции 15 и 20 с содержание сухих веществ за время брожения не изменилось; при экспозиции 10 с - содержание сухих веществ увеличилось.
Отсюда следует вывод, что режим облучения СВЧ мощностью 700 Вт и экспозицией 5 с позволяет сократить длительность брожения традиционной опары на 4,2 % при нормативной кислотности и более высокой подъемной силе.
Анализ влияния СВЧ-облучения на процесс брожения большой густой опары (БГО). При мощности облучения 700 Вт и экспозиции 5 и 25 с кислотность опары достигала нормативной величины одновременно с контролем; при экспозиции 10 с - на 20 мин раньше контроля; при экспозиции в 15 и 20 с - соответственно на 20 и 10 мин раньше. При мощности облучения 119 Вт и экспозиции 5 и 15 с кислотность опары изменялась аналогично контролю; при экспозиции 10 и 25 с - на 20 мин раньше, чем у контроля; при экспозиции 20 с - на 10 мин позже, чем у контроля.
При облучении с максимальной мощностью (700 Вт) образцы большой густой опары с экспозицией 10 и 15 с имели меньшую подъемную силу, чем в контроле. Это объясняется негативным влиянием данных режимов на дрожжевые клетки. В образцах опары с экспозицией облучения 5 с подъемная сила соответствовала контролю. При экспозиции 20 и 25 с подъемная сила была выше, чем в контроле. Опара, облученная при мощности 119 Вт, имела подъемную силу выше, чем в контроле (для образцов с 5 и 25 с экспозиции); при экспозиции 20 с - на уровне контроля; в остальных образцах наблюдали снижение показателя.
При мощности облучения 700 Вт и экспозиции 10; 15 и 20 с отмечали расход сухих веществ, что свидетельствует об активности дрожжевых клеток в процессе брожения; при экспозиции 5 и 25 с - содержание сухих веществ увеличилось, что объясняется угнетением деятельности дрожжевых клеток и активным испарением влаги. При мощности облучения 119 Вт и экспозиции 20 и 25 с наблюдали расход сухих веществ; при экспозиции 5-15 с содержание сухих веществ увеличилось.
С целью интенсификации брожения опары, а следовательно, сокращения длительности процесса и затрат энергии, трудовых и других ресурсов предлагается новая технология брожения полуфабриката с применением СВЧ-облучения.
Отсюда следует вывод: режим облучения большой густой опары СВЧ мощностью 700 Вт и экспозицией 20 с позволяет сократить длительность брожения при нормативной кислотности и более высокой подъемной силе.
По результатам пробных выпечек готовая продукция с каждым видом опары по рекомендуемым режимам облучения полностью соответствовала критериям ГОСТ 26987-86 «Хлеб белый из пшеничной муки высшего, первого и второго сортов. Технические условия» [5] по основным качественным показателям (органолеп-тические показатели; пористость, влажность и кислотность мякиша).
Используя рекомендованные режимы облучения для каждого вида опары, можно уменьшить продолжительность как отдельной, наиболее длительной, технологической операции (брожение опары), так и процесса приготовления хлеба в целом, что позволяет снизить затраты на электроэнергию в хлебопекарном производстве.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пащенко, Л.П. Технология хлебобулочных изделий/Л.П. Пащенко, И.М. Жаркова. - М.: КолосС, 2008. -389 с.
2. Сборник рецептур на хлеб и хлебобулочные изделия/Составители П.С. Ершов, И.А. Лубчук. - СПб.: Профикс, 2007. - 208 с.
3. Практикум по технологии хлеба, кондитерских и макаронных изделий (технология хлебобулочных из-делий^Л.П. Пащенко [и др.] - М.: КолосС, 2006. - 215 с.
4. Немцова, З.С. Основы хлебопе-чения/З.С. Немцова, Н.П. Волкова, Н.С. Терехова. - М.: Агропромиздат, 1986. - 287 с.
5. ГОСТ 26987-86 Хлеб белый из пшеничной муки высшего, первого и второго сортов. Технические условия. Введен 1991-12-12. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1991.
