Разработка технологии хлебобулочных изделий с использованием рисовой муки
На правах рукописи
ДИНЬ ТХИ ХЬЕН
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РИСОВОЙ МУКИ
Специальность 05.18.01. - Технология обработки, хранения и
переработки злаковых, бобовых культур,
крупяных продуктов, плодоовощной
продукции и виноградарства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва – 2010
Работа выполнена на кафедре «Технологий хлебопекарного и макаронного производств» ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств»
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Богатырева Татьяна Глебовна
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Дубцов Георгий Георгиевич
кандидат технических наук, с.н.с.
Стребыкина Анна Игоревна
Ведущая организация: НОУ ДПО «Международная
промышленная академия»
Защита состоится___ декабря 2010 в _________ часов в ауд. 302 на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д.212.148.03 в ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д.11.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГУПП.
Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять Ученому секретарю Совета.
Автореферат разослан «16 » ноября 2010 г.
Ученый секретарь Совета к.т.н., доц. Белявская И.Г.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Хлеб является одним из наиболее популярных продуктов среди населения стран Европы и Америки. В последние годы хлеб стал распространяться в странах Азии, значительно выросло потребление хлеба в Японии, Китае, Вьетнаме и других азиатских странах.
Развитию хлебопекарной промышленности во Вьетнаме способствуют крупные компании Франции, Голландии и других стран, являющимися традиционными производителями и потребителями хлеба. Создающиеся предприятия работают исключительно на импортируемом сырье, что приводит к значительному повышению себестоимости готовой продукции. Это положение тормозит продвижение хлеба на потребительском рынке Вьетнама, так как до 70% населения относится к группам средне- и малообеспеченным.
Производство хлебопекарной промышленности и организация предприятий без участия зарубежного капитала возможны при создании технологии хлеба, ориентированной на использование местного сырья. Для Вьетнама одним из возможных видов сырья является рис, посевные площади которого занимают до 80% от всей площади сельскохозяйственных угодий.
Традиционно применение рисовой муки в хлебопекарной промышленности Вьетнама ограничивается 20%. Известны попытки полной замены пшеничной муки на рисовую муку для производства хлеба, но эта технология не нашла широкого применения из-за низкого качества получаемого продукта. Технология производства хлеба с полной заменой пшеничной муки на рисовую муку не нашла широкого применения из-за низкой качества получаемого продукта.
Создание технологии хлеба из рисовой муки с высокими потребительскими свойствами для всех стран Азии и, в том числе, для Вьетнама, позволит увеличить долю использования этого сырья в производстве хлеба, снизить себестоимость и расширить ассортимент продукции.
Цель и задачи исследований. Целью настоящих исследований явилась разработка технологии хлебобулочных изделий с использованием рисовой муки. Для решения поставленной цели решали следующие задачи:
- обоснование применения рисовой муки при производстве пшенично-рисовой хлебобулочных изделий;
- разработка требований к технологическим характеристикам рисовой муки;
- изучение влияния различных технологических факторов на качество пшенично-рисовых хлебобулочных изделий;
-выбор оптимальной рецептуры, параметров брожения полуфабрикатов и выпечки пшенично-рисовых хлебобулочных изделий;
- разработка ассортимента пшенично-рисовых хлебобулочных изделий;
-промышленная апробация результатов исследования и разработка проектов нормативно- технической документации для их практической реализации.
Научная новизна работы. Научно обоснованы технические решения, направленные на создание группы хлебобулочных изделий из смеси пшеничной и рисовой муки при соотношении 50 : 50.
Выявлены технологические особенности рисовой муки: отсутствие клейковины, высокая автолитическая активность, низкая водопоглотительная способность.
Установлена необходимость применения специальных природных подкислителей для кислотного гидролиза крахмала рисовой муки, стабилизации реологических свойств полуфабрикатов и повышения водопоглотительной активности смеси из пшеничной и рисовой муки.
В качестве природных подкислителей использованы: пшеничная и
рисовая закваски на смеси гомоферментативных молочнокислых бактерий
Lactobacillus acidophilus-ВКМ-146 и Lactobacillus casei defensis ВКПМ-Y-765 а также биофлаваноиды в виде сока облепихи и ананаса.
Установлена кинетика кислотонакопления и газообразования в пшенично-рисовых полуфабрикатах с различными подкислителями.
Оптимизированы соотношения основных, дополнительных рецептурных компонентов, структурообразующих веществ и технологические параметры, обеспечивающие наилучшее качество пшенично-рисовых хлебобулочных изделий, в зависимости от количества используемой рисовой муки.
Показано, что применение рисовой муки при производстве хлебобулочных изделий способствует повышению их пищевой и снижению энергетической ценности. Установлены характерные критерии аромата, структуры мякиша и вкуса для пшенично-рисовых хлебобулочных изделий, позволяющие объективно оценивать потребительские свойства готовых изделий с помощью сенсорного анализа и прогнозировать наилучшие показатели их качества в зависимости от количества рисовой муки.
Практическая значимость. Практическая значимость работы заключается в разработке и реализации в хлебопекарной промышленности Вьетнама оригинальной технологии хлебобулочных изделий с применением до 50 % рисовой муки.
Установлены оптимальные соотношения рецептурных компонентов полуфабриката, подобраны наиболее эффективные подкисляющие и структурообразующие добавки, позволяющие сформировать тесто с высокими реологическими свойствами.
Подобраны оптимальные режимы брожения полуфабриката и расстойки тестовых заготовок (продолжительность, температура, относительная влажность), а также температуры и продолжительности выпечки пшенично-рисовых хлебобулочных изделий.
Разработаны технические условия, и рецептуры для ассортимента пшенично-рисовых хлебобулочных изделий.
Технология пшенично-рисовых хлебобулочных изделий апробирована в производственных условиях хлебозавода «Куе Хыонг» г.ХайДыонг республики Вьетнам.
Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ, в том числе 2 в изданиях, рецензируемых ВАК и в 1 авторское свидетельство с положительным решением.
Апробация работы. Результаты работы были представлены на Юбилейной научно-практической конференции «Инновации в технологиях хлебобулочных, макаронных и кондитерских изделий» 29 марта 2010г и Международном хлебопекарном форуме 11 октября 2010г.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 149 страницах основного текста, включает 43 рисунка и 19 таблиц. Список литературы включает 136 источников отечественных и зарубежных авторов.
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Проанализированы и обобщены материалы научно-технической литературы по вопросам химического состава, пищевой и биологической ценности разных сортов риса. Рассмотрены основные технологические свойства рисовой муки и возможности ее использования в технологиях мучных изделиях (хлебобулочных, макаронных, снеках, чипсах и др.). На основании литературных данных выявлены особенности углеводного, белкового, липидного и минерального состава рисовой муки. Освещены технологии приготовления пшенично-рисовых хлебобулочных изделий. Обоснована необходимость применения природных подкисляющих добавок в виде пшеничных и рисовых заквасок, сока ананаса, облепихи. В процессе анализа научно-технической литературы выявлена целесообразность и необходимость создания технологии хлебобулочных изделий с повышенным содержанием рисовой муки.
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Исследования проводили в лабораториях кафедры «Технологии хлебопекарного и макаронного производств» ГОУ ВПО «Московский Государственный Университет пищевых производств». Производственные испытания осуществляли в условиях хлебозавода «Куе Хыонг», г. ХайДыонг республика Вьетнам.
Объекты и методы исследования
В работе использовали общепринятые и специальные методы оценки свойств сырья, полуфабрикатов и качества готовых изделий.
При проведении исследований использовали 3 пробы рисовой муки и 3 пробы пшеничной муки высшего сорта, показатели качества которой представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Показатели качества рисовой и пшеничной муки высшего сорта
| Наименование показателей | Значение показателей качества проб муки | |||||
| Рисовая мука | Мука пшеничная высшего сорта | |||||
| № 1 | № 2 | № 3 | № 1 | № 2 | № 3 | |
| Влажность, % | 12,0 | 11,0 | 11,6 | 12,2 | 13,0 | 12,0 |
| Кислотность, град. | 2,8 | 2,8 | 3,0 | 3,2 | 3,0 | 3,5 |
| Белизна, ед.пр.Р3-БПЛ | 60 | 65 | 63 | 54 | 55 | 53 |
| Число падения, с | 650 | 670 | 680 | 310 | 318 | 325 |
| ВПС муки, % | 49 | 48 | 48 | 75 | 77 | 80 |
| Количество сырой клейковины, % | - | - | - | 28,0 | 29,0 | 30,0 |
| Качество клейковины (h общ), ед.пр. ИДК | - | - | - | 65 | 67 | 70 |
Качественные показатели заквасок, используемых в работе, представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Показатели качества заквасок
| Вид закваски | Кислотность, град | Влажность, % |
| Пшеничная закваска на смеси чистых культур Lactobacillus acidophilus - ВКМ-146 и Lactobacillus.casei defensis ВКПМ-Y-765. | 10,0-12,0 | 70,0-75,5 |
| Рисовая закваска на смеси чистых культур Lactobacillus acidophilus – ВКМ-146 и Lactobacillus.casei defensis ВКПМ-Y-765. | 11,0-12,0 | 75,0-78,6 |
Определение автолитической активности муки проводили на приборе «Амилотест АТ-97» (фирма «НПФ Радиус» - Россия).
Процессы газообразования контролировали с помощью прибора
«Reofermentometre F3» (фирма «Chopin» - Франция).
Определение реологических свойств полуфабрикатов на стадии замеса проводили на приборе «Farinograph» (фирма «Brabender» - Германия).
Определение водопоглощения, продолжительности замеса теста, состояния белково-протеиназного комплекса, вязкости и ретроградации крахмала на приборе Миксолаба.
Типичная миксограмма представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 Типичная миксограмма пшеничной муки
Прибор позволяет прогнозировать объем хлеба, толщину верхней корки из конкретной партии муки, а также рассчитать дозировки дополнительного сырья и улучшающих добавок с целью корректировки хлебопекарных свойств муки.
Кроме того, прибор Миксолаб Профайлер позволяет охарактеризовать муку по 5 основным критериям качества:
- водопоглотительная способность муки и тестообразование;
- вязкость при нагревании, которая зависит от качества крахмала и амилолитической активности;
- индекс ретроградации крахмала;
- индекс клейковины, определяющий силу протеинов;
- клейстеризация крахмала;
Методика проведения анализа. В режиме Chopin+ выбирается показатель влажности исследуемого образца и базисный параметр влажности 14,5 %. Программа пересчитывает коэффициенты и дает результат прогнозируемой водопоглотительной способности, массу навески и воду, добавляемую к тесту исследуемого образца. Запускается программа и в течение 30с засыпается навеска исследуемого образца, далее через форсунку подается вода, перемешивание смеси длится до 1,5 мин. Анализ продолжается в течение 45 мин. В период начальных 8-10мин температура теста колеблется от 30 до 400С, далее температура повышается до 89-900С и поддерживается в данном интервале в течение 9-10 мин, за 10 мин до окончания анализа температура теста снижается до 48-500С.
Результаты выражаются в построении графика, характеризующего изменение показателя крутящего момента (Hм/мин) и целевого профиля. В протоколе анализа автоматически проставляется водопоглотительная способность, влажность и индекс – интегральный показатель, характеризующий муку по водопоглотительной способности, продолжительность замеса теста, состояние белково-протеиназного комплекса, вязкость, кристаллизация и ретроградация крахмала в температурном диапазоне от 30 до 900С.
Органолептические показатели (цвет, запах, вкус, минеральная примесь) определяли по ГОСТ Р 52189-2003.
Влажность муки определяли по ГОСТ Р 52189-2003 и методике, приведенной в руководстве.
Кислотность определяли по ГОСТ Р 52189-2003 и в соответствии с методикой, приведенной в руководстве.
Дрожжи хлебопекарные прессованные анализировали по ГОСТ 171-81.
Качество пищевой поваренной соли ГОСТ Р 51574-2000 определяли по органолептическим показателям: цвет, запах, вкус.
Пшеничные и пшенично-рисовые полуфабрикаты исследовали по следующим показателям:
• Газообразованию на приборе реоферментометр F3.
• Кислотонакоплению, которое определяли двумя способами;
- методом титруемой кислотности;
- методом определения активной кислотности и окислительно-восстановительного потенциала и критерия бр.
• Автолитической активности, которую определяли на приборе Амилотест АТ-97.
• Водопоглотительную способность муки определяли на приборе фаринограф.
Одним из методов контроля брожения является потенциометрический, так как брожение всегда связано с окислительно–восстановительными процессами обмена веществ, оценить уровень которых можно лишь по параметрам активной кислотности (pH) и окислительно-восстановительного потенциала (rH2).
Тесто готовили из пшеничной муки высшего сорта и рисовой муки с добавлением жидких пшеничной или рисовой заквасок, сока облепихи или ананаса, хлебопекарных дрожжей, пищевой поваренной соли, сахара, жира, комплексного хлебопекарного улучшителя, содержащего аскорбиновую кислоту,
ферментные препараты амилолитического действия, соевую муку, минеральные соли. Продолжительность созревания теста определяли по кривой скорости изменения давления диоксида углерода в процессе брожения полуфабрикатов.
Окончательную расстойку тестовых заготовок проводили в шкафу для окончательной расстойки «The Bailye 505 - SS Fermentation Cabinet» (фирма «National MFG Company» - США).
Хлебобулочные изделия выпекали в лабораторной печи «Vive – condo» (фирма «Mive» - Германия).
Оценку качества готовых хлебобулочных изделий осуществляли по
органолептическим и физико-химическим показателям с использованием сенсорной балльной оценки и построения профилей.
Результаты исследований и их анализ
Для решения поставленной цели проведены исследования по следующим направлениям:
- определение физико-химических показателей рисовой муки;
- изучение хлебопекарных свойств рисовой муки:
водопоглотительной способности, состояния углеводно-амилазного комплекса;
- исследование влияния различных подкисляющих добавок на число
падения, определение оптимальных дозировок добавок при приготовлении полуфабрикатов;
- определение кинетики кислотонакопления в пшенично-рисовых
полуфабрикатах;
- исследование изменения рН, окислительно-восстановительного
потенциала и критерия бр в процессе брожения пшенично-рисовых полуфабрикатов;
- выбор оптимального соотношения пшеничной и рисовой муки для
приготовления пшенично-рисовых хлебобулочных изделий;
- исследование различных методов предварительной обработки
рисовой муки и установления оптимальных рецептур теста и параметров брожения полуфабрикатов и выпечки пшенично-рисовых хлебобулочных изделий;
- разработке ассортимента пшенично-рисовых хлебобулочных
изделий.
Ниже приведены результаты исследования и их анализ.
2.1 Обоснование применения рисовой муки и разработка требований качеству рисовой муки для приготовления пшенично-рисовых хлебобулочных изделий.
Рисовая мука обладает химическим составом, который может оказывать влияние на качества пшенично-рисовых хлебобулочных изделий, их пищевую ценность, энергическую ценность, функциональные и органолептические
Структурная схема исследований представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 Структурная схема исследований
свойства, технологию их производства.
Установлено, что применение рисовой муки в количестве 10%-50%, способствовало увеличению автолитической активности пшеничной муки, что в дальнейшем отрицательно сказывается на качестве выпекаемого изделия, уменьшению индекса водопоглотительной способности с 7 до 2, снижению индекса ретроградации (с 7 до 6) крахмала, увеличению продолжительности замеса (с 3 до 5 мин), повышению индекса вязкости (с 6 до 8) и индекса глютена (с 4 до 6). Однако, при внесении в рецептуру теста более 20% рисовой муки отмечено ухудшение эластичности теста, некоторое потемнение мякиша и на поверхности изделий отмечено наличие трещин и надрывов, т.е. качество продукции снижается.
На основании полученных результатов было выдвинуто предположение, что увеличение дозировки рисовой муки в тесте до 50 % приводит к ухудшению реологических и биохимических показателей полуфабриката и для получения хлебобулочных изделий с данной дозировкой рисовой муки удовлетворительного качества необходимо использовать специальные подкисляющие природные добавки.
2.2 Обоснование выбора добавок для обогащения пшенично-рисовых хлебобулочных изделий.
С целью улучшения потребительских показателей изделий, совершенствования ассортимента продукции дальнейшие исследования проводились в пробах теста с содержанием рисовой муки 50 % к массе муки в тесте с использованием природных подкислителей. Закваски представляют собой полуфабрикаты, приготовленные на чистых культурах молочнокислых бактерий и дрожжей. Для пшенично-рисовых хлебобулочных изделий используются закваски, приготовленные на мучном гидролизованном субстрате в качестве, которого может быть использована пшеничная мука или рисовая мука.
Применение рисовой закваски способствует уменьшению число падения пшенично – рисовой муки. По сравнению с контролем показателем числа падения пшенично-рисовой муки (462с) отмечено уменьшение число падения до 279с.
Внесение рисовой закваски с дозировкой 30% к массе муки в тесте в производстве хлебобулочных пшенично-рисовых изделий проводило увеличение удельного объема до 10% и пористость мякиша на 9% по сравнению с контрольным образцом. Результаты представлены на рисунке 3.
Внесение сока облепихи до 12,5 % к массе муки в тесте при приготовлении пшенично-рисовых хлебобулочных изделий приводило к
Рисунок 3 Влияние дозировки рисовой закваски на качество пшенично-рисовых хлебобулочных изделий
увеличению удельного объема на 7% и пористости на 12% по сравнению с контрольным образцом. Пористость становится более равномерной, наблюдалось
отбеливание мякиша.
С целью создания научно обоснованной технологии производства пшенично-рисовых хлебобулочных изделий с использованием продуктов переработки сока ананаса проведены комплексные исследования влияния различных дозировок сока ананаса на качество готовых изделий. Оптимальное качество пшенично- рисового хлебобулочного изделия по показателям пористости (79%) и удельного объёма (2,72 см3/г) было получено при добавлении сока ананаса в количестве 10% к массе муки в тесте.
Установлено, что изменения показателей качества пшенично-рисовых хлебобулочных изделий находятся в зависимости от количества различных подкисляющих добавок.
Для оценки влияния заквасок, сока ананаса и облепихи на водопоглотительную способность и реологические показатели полуфабриката использовался прибор фаринограф. При внесении рисовой муки в муку пшеничную высшего сорта показатель водопоглотительной способности полуфабриката увеличивался от 66% до 82,2%. Использование пшеничной закваски на смеси чистых культур молочнокислых бактерий видов Lactobacillus acidophilus-ВКМ-146 и Lactobacillus casei defensis ВКПМ-Y-765 в количестве 30 % и сока облепихи в количестве 12,5 % к массе муки в тесте наблюдалось снижение водопоглотительной способности на 11,2% по сравнению с пшенично-рисовых полуфабрикатом.
Газообразующая способность муки характеризуется количеством диоксида углерода, выделившегося за определенный промежуток времени при брожении теста, замешенного из муки, воды и дрожжей. Внесение добавок в тесто с рисовой мукой способствует повышению давления СО2 по сравнению с контрольной пробой.
Изучение динамики газоудерживающей способности в пшенично-рисовых полуфабрикатах с добавлением рисовой закваски в дозировке 30 % к массе муки в тесте и 10 % сока ананаса приводило к увеличению газоудерживающей способности полуфабриката на 0,02% по сравнению с пробой из пшеничной и рисовой муки без добавок. Установлено, что максимальное значение dCO2/мм в.ст = 55 наблюдалось через 118 мин с момента начала брожения теста.
Тесто, включающее пшеничную и рисовую муку при соотношении 1:1 с добавлением сока ананаса, обладало повышенной скоростью кислотонакопления, что позволяло сократить процесс брожения с 1,5 до 2,5 часов. Анализ полученных данных позволил сделать заключение о том, что в полуфабрикате, приготовленном с добавлением 30% рисовой закваски и 10% сока ананаса к массе муки, процесс кислотонакопления происходит интенсивнее, что дает возможность предположить о вероятном сокращении процесса брожения.
Для всех образцов характерно снижение показателей рН и rH2, бр при
увеличении продолжительности брожения. Следует отменить линейный характер представленных кривых, однако угол наклона кривых различается в зависимости от используемой добавки. Наибольшая скорость снижения рН и rH2, бр наблюдалась у образцов, приготовленных с добавлением рисовой закваски и сока ананаса от 5,17 до 4,09 и от 156,24 до 115,46 и 32,31 до 29,96 соответственно, Полученные результаты свидетельствуют о том, что в пшенично-рисовом полуфабрикате c добавлением рисовой закваски и сока ананаса создаются наиболее благоприятные условия для развития микроорганизмов.
Для определения влияния разных добавок и их смесей на качество пшенично-рисовых хлебобулочных изделий проведена серия выпечек с последующей комплексной оценкой качества пшенично-рисовых хлебобулочных изделий. Сравнительная оценка полученных результатов представлена на рисунках 4- 7.
Рисунок 4 Сравнительная оценка пшенично-рисовых хлебобулочных
изделий по удельному объему и пористости мякиша
Рисунок 5 Сравнительная оценка качества оценки пшенично-рисовых хлебобулочных изделий по общей, упругой и пластической деформации.
Рисунок 6 Профилограмма органолептической оценки пшенично-рисовых хлебобулочных изделий с подкисляющими добавками
Контроль 1 2 3 4
Рисунок 7 Мякиш пшенично-рисовых хлебобулочных изделий с разными добавками;
- Контроль - пшенично-рисовой полуфабрикат без добавок.
- Проба 1 - пшенично-рисовой полуфабрикат с добавлением 30 %
пшеничной закваски, 12,5 % сока облепихи.
- Проба 2 - пшенично-рисовой полуфабрикат с добавлением 30 % пшеничной закваски.
- Проба 3 - пшенично-рисовой полуфабрикат с добавлением 10% сока ананаса.
- Проба 4 - пшенично-рисовой полуфабрикат с добавлением 30 % рисовой закваски, 10% сока ананаса.
Полученные результаты по комплексной оценке образцов оценки
пшенично-рисовых хлебобулочных изделий показали, что подкисляющие добавки и их сочетания оказывают различное влияние на качество хлеба.
Использование в рецептуре изделий 10 % сока ананаса и 30% рисовой закваски позволяет получить хлеб с самыми высокими органолептическими и физико-химическими показателями. Суммарная балльная оценка органолептических показателей данного образца оценки пшенично-рисовых хлебобулочных изделий с учетом коэффициентов весомости составила 97,5 балл, в то время, как у образца с соотношением мука пшеничная: рисовая мука – 1:1 без подкисляющих добавок (контроль) этот показатель составил 81 балл. Остальные образцы занимали промежуточное значение по балльной оценке органолептических показателей. Аналогичная разница была отмечена и по физико-химическим показателям. Удельный объём изделий с добавлением 10 % сока ананаса и 30% рисовой закваски увеличивался на 56-57%, пористость возрастала на 33-34%, показатель общей деформации сжатия мякиша увеличивался на 180% по сравнению с контрольным образцом.
2.3 Оптимизация технологии приготовления пшенично-рисовых хлебобулочных изделий
Для оптимизации параметров технологии приготовления пшенично-рисовых хлебобулочных изделий проведено планирование эксперимента с применением композиционного униформ-рототабельного метода.
Получены математические зависимости удельного объема (Y1) и балльной оценки (Y2) от дозировки рисовой закваски (х1) и сока ананаса (х2) для разных рецептур приготовления хлебобулочных изделий.
Y1= 2,69 – 0,31x1 + 0,14х2 + 0,005x1 х2 – 0,007 х2 2
Y2 = 147,5 + 13,5 x1 + 9,8 х2 – 0,3 x1 2 + 0,2 x1 х2 – 0,7 х2 2
Графическая интерпретация математических зависимостей удельного объема и органолептической оценки готовых изделий в баллах от варьируемых факторов - количества закваски (x1) и сока ананаса (х2) представлены на рисунках 8 и 9.
Рисунок 8 Зависимость удельного объема пшенично – рисовых хлебобулочных изделий от дозировки рисовой закваски и сока ананаса
Рисунок 9 Зависимость балльной оценки пшенично-рисовых хлебобулочных изделий от дозировки рисовой закваски и сока ананаса
Анализ графических зависимостей, представленных на рисунке 8 показал, что количество рисовой закваски и сока ананаса в рецептуре оценки пшенично-рисовых хлебобулочных изделий в значительной мере определяло значение удельного объема хлеба. При увеличении количества закваски в рецептуре до 30% наблюдалось значимое увеличение данного показателя.
Анализ графических зависимостей, представленных на рисунке 9 показал, что балльная оценка хлебобулочных изделий зависит от количества рисовой закваски и сока ананаса в рецептуре.
Математическая обработка полученных зависимостей позволила установить, что применение рисовой закваски в количестве 30% и сока ананаса в количестве 10% к массе муки обеспечивает максимальное значение показателя удельного объема (2,24 см3/г) и балльной оценки пшенично-рисовых хлебобулочных изделий, которая составила 95 баллов.
2.4 Определение химического состава пшенично-рисовых хлебобулочных изделий
С целью определения влияния математически рассчитанных и экспериментально подтвержденных подкисляющих добавок в технологии пшенично-рисовых хлебобулочных изделий на пищевую ценность анализировали контрольные и опытные образцы на содержание белка и редуцирующих сахаров, а также проводили расчет пищевой и энергетической ценности готовых изделий.
Использование рисовой муки в дозировке 50% к массе муки в тесте приводит к повышению содержания моно- и дисахаров на 10,2 - 10,5 г/100г изделий по сравнению с хлебобулочными изделиями из пшеничной муки. Применение в рецептуре изделий 30% рисовой закваски и 10% сока ананаса способствует повышению содержания общего азота 0,18% и углеводов на 0,77 % по сравнению контрольной пробой.
Проведенные анализы содержания моно и- дисахаров в пшенично-рисовых хлебобулочных изделиях показали, что использование смеси подкисляющих добавок в виде пшеничной, рисовой заквасок и сока ананаса и облепихи приводит к более глубокому расщеплению крахмала и повышению содержания редуцирующих сахаров в готовых изделиях.
Полученные результаты позволили сделать заключение о том, что подобранные ранее природные биологически активные подкисляющие добавки: рисовая закваска и сок ананаса, использованные в рецептуре позволяет повысить содержание общего азота на 0,3 мг/100г продукта.
В таблице 3 представлены химические состава, энергетической ценности пшенично-рисовых хлебобулочных изделий.
Таблица 3 - Химический состав, энергетическая ценность пшенично – рисовых хлебобулочных изделий.
| Показатель | Контроль | с добавлением сока ананаса | с добавлением сока ананаса и рисовой закваски | c пшеничной закваской и соком облепихи. |
| Вода, г | 44 | 43,6 | 44 | 43,3 |
| Белки | 6,1 | 6,1 | 6,7 | 6,3 |
| Жиры | 0,53 | 0,82 | 0,9 | 1,1 |
| Углеводы | 51,4 | 51,5 | 51,7 | 52,2 |
| Крахмал | 50,1 | 50,5 | 50,5 | 49,3 |
| Моно- и дисахариды | 0,7 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Клетчатка | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Зола общая | 1,5 | 1,1 | 1,5 | 1,6 |
| Минеральные вещества, мг | ||||
| Na | 9,0 | 9,04 | 9,07 | 9,16 |
| Ca | 13,1 | 14,33 | 14,34 | 102,89 |
| Mg | 15,8 | 16,7 | 16,41 | 17,79 |
| P | 64,1 | 64,1 | 69,65 | 68,37 |
| Fe | 0,9 | 0,89 | 0,89 | 0,83 |
| Витамины, мг | ||||
| В1 | 0,14 | 0,14 | 0,14 | 0,13 |
| В2 | 0,07 | 0,071 | 0,071 | 0,102 |
| РР | 1,32 | 1,32 | 1,32 | 1,26 |
| Энергетическая ценность, Ккал | 220 | 244 | 246 | 242 |
ВЫВОДЫ
Проведены комплексные исследования по разработке технологии и ассортимента хлебобулочных изделий с включением рисовой муки. На основании полученных результатов сделаны следующие выводы.
1. Научно обоснованы технические решения, направленные на создание группы хлебобулочных изделий, обогащенных рисовой мукой.
2. Изучены технологические свойства трех партий рисовой муки. На основании полученных результатов установлено, что рисовая мука не образует клейковину, имеет высокий показатель числа падения 680- 700с и высокую титруемую кислотность 2,5- 3,0 град.
3. Установлено, что при повышении дозировки рисовой муки от 10 до 50% увеличивался показатель числа падения смеси пшеничной и рисовой муки с 232с до 502с.
4. Рисовая мука оказывает влияние на водопоглотительную и водосвязывающую способности смеси пшеничной и рисовой муки. При увеличении дозировки рисовой муки уменьшается индекс водопоглотительной способности с 7 до 2, снижается индекс ретроградации (с 7 до 6) крахмала, увеличивается продолжительность замеса (с 3 до 5 мин), повышается индекс вязкости (с 6 до 8) и индекс глютена (с 4 до 6).
5. При увеличении количества рисовой муки с 10% до 50% к массе муки в тесте наблюдается уменьшение удельного объема и пористости пшенично-рисовых хлебобулочных изделий на 1,53 см3/г и 17,1% соответственно.
6. Использование рисовой муки в процессе приготовления хлебобулочных изделий требует применения специальных подкисляющих добавок, позволяющих корректировать технологические свойства рисовой муки.
6.1. Максимальная величина и прирост кислотности пшенично-рисовых полуфабрикатов отмечена в пробах с пшеничной закваской в дозировке 50 % - 9,2 град и 3,1 град/ч соответственно. Yдельный объем пшенично-рисовых хлебобулочных изделий с использованием пшеничной закваской в дозировке 30% к массе муки увеличивался на 9%, пористость на 8 % по отношению к контрольной пробе (пшеничная мука: рисовая мука – 50:50).
6.2. Использование рисовой закваски в дозировке 30 % к массе муки в тесте интенсифицирует процесс кислотнонакопления полуфабрикатах – 9,6град со скоростью 3,2град/ч, снижает число падения до 279с с 462с, способствует увеличению удельный объема и пористости изделий на 10% по сравнению с контролем.
6.3. Максимальный уровень кислотности наблюдался в тесте с добавлением сока облепихи в количестве 12,5% к массе муки и составляла за 3 часа 8,4 град.
6.4. Внесение сока облепихи оказывало положительное влияние на качество изделий. При увеличении количества сока облепихи в дозировке от 2,5 до 15% к массе муки показатель удельного объема колебался от 1,73см3/г до 1,86см3/г, пористости от 61,1% до 70,1% соответственно.
6.5. Уставлено, что через 3 часа брожения полуфабрикатов наибольшая величина кислотности наблюдается при внесении 12,5% сока ананаса к массе муки в тесте - 9,4град., наименьшая – 2,5%–4,8 град. Наилучшие показатели удельного объема (2,72 см3/г) и пористости (78,8%) наблюдались у образцов пшенично-рисового хлеба с 10% сока ананаса.
7. Показано, что при совместном внесении пшеничной и рисовой заквасок, сока облепихи, сока ананаса в рецептуру изменяются показатели водопоглотительной способности, кинетики кислотонакопления, критерия брожения, газообразующей и газоудерживающей способностей, увеличивается содержание редуцирующих сахаров и общего азота. Улучшаются физико-химические и органолептические показатели качества хлебобулочных пшенично – рисовых изделий.
7.1. В процессе исследования газообразования в полуфабрикатах с рисовой мукой уставлено, что количество выделившегося диоксида углевода для образцов с соком ананаса составляло 1745см3 за 6 часов брожения. Установлено, что максимальное значение dCO2/мм в.ст = 55 наблюдалось через 118 мин от начала брожения теста.
7.2. Установлено, что через 3 часа брожения проб теста с добавлением
смеси сока ананаса и рисовой закваски скорость кислотонакопления полуфабриката возрастала на 3,2 град/ч, с добавлением смеси пшеничной закваски и сока облепихи– 1,6град/ч.
7.3. Наибольшая скорость снижения рН и rH2, бр наблюдалась у образцов, приготовленных с добавлением рисовой закваски и сока ананаса от 5,17 до 4,09 и от 156,24 до 115,46 и 32,31 до 29,96 соответственно, а наименьшая скорость снижения рН, rH2 и бр наблюдалось у контрольных образцов теста от 4,72 до 4,36, от 145,78 до 128,04 и 30,52 до 29,37 соответственно.
7.4. Установлено, что содержание редуцирующих сахаров в полуфабрикатах, приготовленных с использованием смеси сока ананаса и рисовой закваски, увеличивается на 0,63% на сухое вещество, а при использовании смеси пшеничной закваски и сока облепихи эта величина составляла – 0,47% на сухое вещество.
7.5. Использование в рецептуре изделий 10 % сока ананаса в сочетании с 30% рисовой закваски позволяют получить изделия с самыми высокими органолептическими и физико-химическими показателями. Суммарная балльная оценка органолептических показателей образцов с учетом коэффициентов весомости составила 97,5 балл. Удельный объём изделий увеличивался на 56-57%, пористость возрастала на 33-34%, показатель общей деформации сжатия мякиша увеличивался на 180 % и составлял 107 ед.пр. на первые сутки хранения и 68 ед.пр. в течение последующих третьих суток хранения по сравнению с контрольным образцом.
7.6. Математическая обработка полученных зависимостей между рецептурным составом полуфабрикатов и физико-химическими и физико-химическими и органолептическими показателями изделий показала, что применение рисовой закваски в количестве 30% и сока ананаса в количестве 10% к массе муки в тесте обеспечивает максимальное значение показателя удельного объема (2,24 см3/г) и балльной оценки хлебобулочных пшенично-рисовых изделий, которая составила 95 баллов.
8. Показано, что в контрольных образцах содержание редуцирующих сахаров составляет – 2,68% на сухое вещество. При использовании сока ананаса отмечено снижение содержания редуцирующих сахаров до 2,01 %. Применение в рецептуре пшеничной и рисовой заквасок с соком ананаса и облепихи способствует накоплению редуцирующих сахаров до 3,45%- 4,42% на сухое вещество.
9. Показано, что в контрольных образцах изделий содержание общего азота составляло 6,25 мг/100г. Применение 10% сока ананаса приводило к снижению содержания общего азота до 6,12 мг/100г, использование пшеничной закваски и сока облепихи также приводило к снижению содержания общего азота – 6,24мг/100г. Использование пшеничной закваски способствовало повышению содержания общего азота до 6,33 мг/100г. Максимальное количество общего азота обнаружено в образцах изделий, в которых в качестве подкисляющих добавок была использована 30% рисовая закваска и 10% сок ананаса, установленное количество общего азота составило 6,41 мг/100г продукта.
10. Рассчитан химический состав пшенично-рисовых хлебобулочных изделий. Установлено, что разработанный ассортимент пшенично-рисовых хлебобулочных изделий содержит повышенное количество углеводов-51,49 -52,2 мг/100г, витаминов: В1- 0,132-0,139мг/100г В2 –0,071-0,102мг/100г, минеральных веществ: Na -9,04 -9,16 мг/100г, К -14,4 – 102,9 мг/100г. Энергетическая ценность пшенично-рисовых хлебобулочных изделий с подкисляющими добавками увеличивается до 242- 246ккал на 100г продукта.
11. Определены параметры брожения теста, расстойки тестовых заготовок и выпечки пшенично-рисовых хлебобулочных изделий. Установлено, что для получения пшенично-рисовых хлебобулочных изделий удовлетворительного качества оптимальная продолжительность брожения полуфабрикатов должна составлять 120мин, расстойки тестовых заготовок с массой 0,4 кг – 32- 35мин и выпечки – 22- 25мин.
12. Разработан проект технических условий на пшенично-рисовые хлебобулочные изделия, включающий рецептуры и технологическую инструкцию по приготовлению изделий.
13. Рассчитан экономический эффект по производству пшенично-рисовых хлебобулочных изделий.
14. Запроектирована технологическая линия по производству пшенично-рисовых хлебобулочных изделий с природными подкисляющими добавками.
15. Диссертации оформлена авторская заявка и получен приоритет на изобретение.
16. Проведена промышленная апробация технологии изготовления пшенично-рисовых хлебобулочных изделий в условиях хлебозавода «КУЕ ХЫОНГ» г. Хай Дыонг республики Вьетнам.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
- Динь Тхи Хьен. Использование рисовой муки в технологии хлебобулочных изделий [Текст]/ Динь Тхи Хьен, Т.Г. Богатырева, ж. «Хлебопродукты» - 2009,N 12, с.50-51.
2. Динь Тхи Хьен. Использование продуктов переработки ананаса и облепихи при производстве хлебобулочных изделий [Текст]/ Динь Тхи Хьен, Т.Г. Богатырева, ж. «Кондитерское и хлебопекарное производство» - 2009, N 9, с.14-17.
3. Динь Тхи Хьен. Определение оптимальной рецептуры хлеба с рисовой мукой [Текст]/ Динь Тхи Хьен, ж. «Пищевая промышленность» - 2010, N 6, с.64-65.
4. Динь Тхи Хьен Использование продуктов переработки ананаса и облепихи при производстве хлебобулочных изделий [Текст] / Динь Тхи Хьен, Богатырева Т.Г., Сборник материалов Юбилейной научно-практической конференции. Инновации в технологиях хлебобулочных, макаронных и кондитерских изделий, 29 марта 2010г, с.82-90.
5. Динь Тхи Хьен. Применение рисовой муки в производстве хлебобулочных изделий Текст]/ Динь Тхи Хьен, Т.Г. Богатырева, Сборник материалов третьего международного форума по хлебопечению,
10-14 октября 2010г Москва, Россия, с.96-98.
6. Динь Тхи Хьен. Способ приготовления закваски [Текст]/ Динь Тхи Хьен, авторская заявка N 2010120437 от 21.05.2010.
