Разработка промышленной технологии национальных мучных изделий (осетинские пироги)
На правах рукописи
КУСОВА ИРИНА УРУЗМАГОВНА
РАЗРАБОТКА ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
НАЦИОНАЛЬНЫХ МУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ (ОСЕТИНСКИЕ ПИРОГИ)
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 -2007
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств »
Научный руководитель:
Доктор технически наук, профессор Дубцов Георгий Георгиевич
Официальные оппоненты:
Доктор технических наук, профессор Еркинбаева Роза Канатбаевна
Доктор технических наук, профессор Черных Валерий Яковлевич
Ведущая организация: Государственный научно-исследовательский институт хлебопекарной промышленности
Защита состоится «__28___»____июня___2007 г. в _1130__ часов на заседании диссертационного совета Д 212.148.03 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, ауд. _229_, корп. А.
Просим Вас принять участие в заседании Диссертационного совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, по вышеуказанному адресу.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГУПП.
Автореферат разослан «_28_»__мая___2007 г.
Ученый секретарь
Диссертационного совета, к.т.н. Подольская М.В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Удовлетворение вкусовых предпочтений людей является стимулом развития пищевой промышленности. Изобилие сортов и разнообразие хлебопекарной продукции, предоставляемых производителями на потребительский рынок, является следствием возрастающего разнообразия вкусовых предпочтений: от этнических до новомодных.
Увеличивающееся потребление этнической пищи стимулируется интересом людей к другим культурам. Вкусы людей разных национальностей формировались веками вместе с культурными традициями. Противоположность вкусов была ощутима настолько, что пища одних народов вызывала недоумение у других. Сейчас во многих странах мира, в том числе и в России, пища становится интернациональной.
Приоритетами в организации питания являются здоровье, удобство, вкус. В последнее время сформировалась концепция так называемой «удобной» пищи. Удобство, то есть комфортное потребление удовлетворяется в двух направлениях:
- производство мелкоштучной продукции;
- производство полуфабрикатов, окончательно приготавливаемых продавцом или самим покупателем.
В республиках Российской Федерации существуют исторически сложившиеся виды хлебобулочных изделий, характеризующиеся разнообразием форм и состава. Научным основам технологии производства национальных хлебобулочных изделий были посвящены работы многих отечественных исследователей: Г.М. Махкамова, М. В. Васиева, А.В. Вапаева, З.Б. Казумяна, Г.Г. Дубцова и др.
Особой популярностью пользуются мучные изделия с начинками, такие как блинчики, чебуреки, пироги, беляши, пирожки, пельмени. У населения Северо-Кавказского региона пользуются популярностью национальные хлебобулочные изделия с разнообразными начинками, в качестве которых используются овощи, зелень, продукты переработки молока, существенно повышающие пищевую ценность изделий. Широкую известность имеют осетинские пироги.
В Осетии выпекаются многочисленные виды пирогов с начинками, в изготовлении которых народные мастера добились совершенства. Высокая пищевая ценность, хорошие вкусовые свойства, неприедаемость осетинских пирогов могла бы способствовать их широкому распространению, однако промышленное производство этих изделий сдерживается отсутствием научно обоснованных рекомендаций по технологии и их выработке в условиях крупных хлебопекарных предприятий.
В связи с этим представляется актуальным исследование традиционных режимов и способов производства осетинских пирогов, организация на этой основе промышленного производства, разработка технологии замораживания полуфабрикатов данных национальных изделий в целях организации крупнотоннажного производства и обеспечения потребности населения как самой республики, так и различных регионов страны.
Цели и задачи исследования. Цель исследования состояла в создании промышленной технологии приготовления осетинских пирогов на основе изучения традиционных приемов, выборе способов замораживания полуфабрикатов изделий, в подборе эффективных добавок и улучшителей качества изделий и замороженных полуфабрикатов, в выборе оптимальных режимов приготовления теста, замораживания, выпечки изделий, разработке общей технологической схемы производства.
Для достижения намеченной цели было необходимо решить следующие задачи:
- исследовать традиционную технологию производства осетинских пирогов, определить оптимальное соотношение начинки в изделиях;
- определить характеристики готовых изделий;
- разработать нормативные требования к качеству изделий;
- разработать промышленную технологию приготовления осетинских пирогов с использованием замороженных полуфабрикатов;
- определить возможность использования сухих картофелепродуктов при приготовлении начинки для осетинских пирогов и исследовать возможность использования картофелепродуктов для улучшения свойств теста и качество изделий;
- установить влияние добавок и улучшителей на качество осетинских пирогов приготовленных с использованием промышленной технологии, разработать комплексный хлебопекарный улучшитель, обеспечивающий высокое качество осетинских пирогов, приготовленных в промышленных условиях;
- установить влияние режимов замораживания на изменение пищевой ценности и структуры изделий;
- разработать нормативную документацию на национальные хлебобулочные изделия с начинками на основе замороженных полуфабрикатов.
Научная новизна. Научно обоснована промышленная технология производства национальных мучных изделий с начинкой (осетинских пирогов). На основании экспертной оценки определен перечень характеристик изделий и установлены регламентируемые уровни показателей.
Установлена динамика процесса замораживания в зависимости от вида используемой начинки и степени готовности полуфабриката (сырые заготовки, заготовки после расстойки, заготовки после частичной выпечки или полностью готовые изделия). Показано, что высокое качество изделий из замороженных полуфабрикатов достигается в том случае, когда замораживанию подвергаются заготовки после частичной выпечки.
Показано, что при замораживании заготовок изделий с начинкой происходит существенное изменение липидной фракции сыра – основного компонента начинки: снижается общее содержание липидов за счет их частичной миграции в тестовую заготовки, происходит некоторое увеличение перекисного и кислотного чисел. В случае замораживания изделий, подвергнутых частичной выпечке, изменения липидов менее значительны.
Установлена целесообразность использования при приготовлении начинки для осетинских пирогов сухих картофелепродуктов (сухих картофельных хлопьев и картофельного гранулята). Данные анализа химического состава сухих картофелепродуктов показали, что они содержат значительное количество эссенциальных минеральных элементов калия и магния, а также являются источниками -3 и -6 жирных кислот, что позволяет рассматривать изделия, приготовленные с использованием сухих картофельных хлопьев или гранулята, в качестве функциональных продуктов питания.
Показано, что введение сухих картофепродуктов непосредственно в тесто способствует увеличению водопоглотительной способности муки (ВПС по фаринографу) и повышению качества хлеба из сортовой пшеничной и смеси ржаной и пшеничной муки.
Установлено, что введение в рецептуру теста сухой пшеничной клейковины способствует повышению устойчивости теста при замораживании и его стабильности при повторных циклах замораживания – оттаивания. Для достижения технологического эффекта сухую клейковину достаточно вводить в количестве до 2% от массы муки.
Установлено влияние пищевых добавок различных функциональных классов (ферментный препарат Фунгамил 2500 SG; ПАВ эфиры диацетилвинной и жирных кислот (PANODAN® A2020), стеароиллактилат натрия (GRINDSTED® P5 VEG), дистиллированные моноглицириды (DIMODAN® HP), функциональная система на основе эмульгатора с пропионатом кальция (GRINDSTED® PRO 45); гидроколлоиды гуаровая, ксантановая камеди) на качество изделий и замороженных полуфабрикатов. Создан комплексный хлебопекарный улучшитель для замороженных полуфабрикатов, обеспечивающий повышение их качества и интенсификацию процесса замораживания.
Практическая значимость. Разработана промышленная технология производства национальных хлебобулочных изделий с начинками на основе замороженных полуфабрикатов. Подготовлена и утверждена в установленном порядке нормативная документация на национальные хлебобулочные изделия с начинками (ТУ119 – 001 – 00360129 – 03). Способ производства национальных хлебобулочных изделий из замороженных полуфабрикатов внедрен на Бесланском хлебокомбинате (Республика Северная Осетия-Алания).
Разработана технологическая инструкция по использованию сухих картофелепродуктов при выработке хлеба из пшеничной и смеси ржаной и пшеничной муки. Инструкция опробована в производственных условиях ООО «Боско-М» (г. Москва).
Разработан нормативный документ на новый комплексный хлебопекарный улучшитель для замороженных полуфабрикатов изделий с начинкой.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Научно-технической конференции «Молодые ученые - пищевым и перерабатывающим отраслям АПК (Москва, 2000), X-ой научно-практической конференции Наука-сервису (Москва, 2005), IV-ой международной конференции-выставки Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации (Москва, 2006).
Публикации: Основные положения диссертации изложены в 8 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа включает: введение, обзор литературы, экспериментальную часть, выводы, библиографический ука-
затель (198 наименований на русском и иностранном языках) и приложения.
Основной текст диссертации изложен на 156 страницах машинописного текста и иллюстрирован 20 таблицами и 12 рисунками.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, ее научно-практическое значение и определены основные направления исследований.
- Обзор литературы
В обзоре научно-технической литературы проведен анализ ассортимента хлебобулочных, в том числе национальных изделий, изложены имеющиеся в литературе сведения о пищевой ценности хлебобулочных изделий с начинкой. Рассмотрены эффективность применения различных видов дополнительного сырья для повышения качества и пищевой ценности хлебопекарной продукции. Описаны и проанализированы особенности технологии приготовления замороженных полуфабрикатов хлебобулочных изделий. Представлен анализ отечественных и зарубежных исследований, посвященных разработке технологии приготовления хлебобулочных изделий на основе замороженных тестовых полуфабрикатов с применением различных улучшителей. На основе проведенного анализа сформулированы цель и задачи исследования.
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты и методы исследований
В ходе технологических исследований использовали сырье и материалы, применяемые на хлебопекарных предприятиях: пшеничную муку высшего сорта, растительное масло, маргарин, масло сливочное коровье, дрожжи прессованные, соль поваренную пищевую, сыр осетинский, овощную продукцию и др. сырье, соответствующие требованиям ГОСТов, ОСТов или технических условий. В качестве добавок использовали ингредиенты, соответствующие нормативной документации: картофель сухой гранулированный «Emgranule 3350», сухие картофельные хлопья «Emgranule 3806» (производства фирмы EMSLAND – STARKE GmbH - Германия), картофель сухой гранулированный «Белоруссия»; ферментные препараты Фунгамил 2500 SG, Фунгамил супер АХ и Фунгамил 2500 (компания «Новозаймс»), пшеничную солодовую муку (ООО «ИРЕКС»); ПАВ : эфиры диацетилвинной и жирных кислот (PANODAN® A2020), стеароиллактилат натрия (GRINDSTED® P5 VEG), дистиллированные
моноглицериды (DIMODAN® HP), функциональная система на основе эмульгатора с пропионатом кальция (GRINDSTED® PRO 45); гидроколлоиды: KELTROLE ® ксантановую камедь, гуаровую камедь.
В работе применялись общепринятые и специальные методы исследований: физико-химические, органолептические, обеспечивающие выполнение поставленных задач.
Состав жирных кислот определяли методом газовой капиллярной хроматографии на приборе MEGA 5600 фирмы «Karlo Erba». Количественное определение отдельных кислот проводили методом внутренней нормализации. Кислотное число липидов в готовых изделиях определяли по ГОСТ 5476-80, перекисное число по ГОСТ 26593 – 85.
Для изучения влияния технологических параметров и используемых рецептурных компонентов на качество хлебопекарной продукции проводили лабораторные и производственные выпечки по стандартным методикам, готовые изделия анализировали по органолептическим и физико-химическим показателям. Органолептические исследования проводили с использованием балльной оценки качества, а также по разработанной методике на основе описательного и профильного метода оценки качества готовых изделий.
Обработку экспериментальных данных проводили с использованием стандартной программы MicroSoft Exsel для Windows XP.
2.2.Экспериментальные данные и их обсуждение
Производство национальных хлебобулочных изделий с начинками (осетинских пирогов) отличается высокой трудоемкостью, а отсутствие квалифицированного персонала сдерживает распространение этих изделий за пределами республики. Организация производства замороженных полуфабрикатов изделий позволит обеспечить данным видом продукции потребителей различных регионов страны.
Общая схема исследований приведена на рис. 1.
2.2.1. Разработка технологии национальных изделий с начинками с использованием замороженных полуфабрикатов
Анализ применяемой традиционной домашней технологии показал, что тесто для осетинских пирогов готовится с применением дрожжей опарным (густая опара), безопарным или ускоренным способом (с увеличением до 3 % количества дрожжей и без брожения теста до разделки) (табл. 1, рис. 2). В качестве начинок используют: осетинский сыр, картофель, капусту, листья свеклы и др.
Рис. 1. Структурная схема исследований
Таблица 1 - Рецептура и режимы приготовления изделий с начинками, применяемые при традиционной технологии
| Рецептура и технологический режим | Опарный способ | Безопарный | Ускоренный | |
| Мука, кг | 0,5 | 0,5 | 1,0 | 1,0 |
| Дрожжи, кг | 0,01 | 0,025 | 0,03 | |
| Соль, кг | 0,01 | 0,016 | 0,016 | 0,016 |
| Маргарин, кг | 0,045 | 0,045 | 0,045 | |
| Влажность теста полуфабриката, % | 44 | 43 | 42 | 42 |
| Продолжительность брожения, мин | 180 | 60 | 150 | - |
| Конечная кислотность теста, град | 3,5 | 3,0 | 3,0 | 2,5 |
| Масса полуфабриката, кг | 0,55 | 0,55 | 0,55 | |
| Продолжительность расстойки, мин | 30 | 30 | 40 | |
| Продолжительность выпечки, мин | 7 | 7 | 7 | |
| Масса готового изделия, кг | 0,5 | 0,5 | 0,52 | |
Обобщение опыта народных мастеров показало, что для приготовления изделий используют тесто с влажностью 40 – 43%, его конечная кислотность составляет 2,5-3,5 град, причем эти параметры не зависят от вида начинки, доля которой от общей массы готового изделия составляет около 50 %. При уменьшении доли начинки изделия получаются недостаточно сочными, а превышение доли начинки свыше 50 % от общей массы изделий приводит к тому, что часть влаги из начинки переходит в мякиш, что ухудшает физические свойства изделий в целом и они хуже поддаются транспортировке.
Рис. 2. Технологическая схема производства осетинских пирогов
Исходя из данных экспертной оценки, а также перечня характеристик, принятых для оценки качества хлебобулочных изделий, определена номенклатура показателей, учитываемых при оценке качества изделий, а затем включенных в нормативную документацию (табл. 2).
2.2.2.Исследование процесса замораживания полуфабрикатов национальных хлебобулочных изделий с начинками
Производство замороженных полуфабрикатов изделий из теста и их последующее доведение до готовности в условиях терминальных пекарен или в домашних условиях становится одним из ведущих направлений развития производства так называемой «удобной пищи». Это направление в первую очередь касается изделий с достаточно сложной технологией и, прежде всего изделий с начинкой.
Скорость охлаждения зависит от вида начинки, что возможно объяснить различием во влажности начинок (рис. 3).
Таблица 2-Шкала балльной оценки национальных хлебобулочных изделий с начинками
| Характеристика | Общее описание характеристики | Коэффициент весомости | Соответствующая характеристика при балльной оценке | ||||
| 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | |||
| Форма | округлая, треугольная, продолговатая | 0,1 | правильная, соответствующая форме полуфабриката | правильная | достаточно правильная | несколько неправильная | неправильная |
| Состояние поверхности | гладкая с надрезом в центре | 0,1 | гладкая с надрезом в центре | достаточно гладкая с надрезом в центре | слегка пузырчатая с надрезом в центре | с незначительными разрывами | со значительными разрывами |
| Состояние мякиша | пропеченный | 0,2 | пропеченный | пропеченный | средней пропеченности | слегка влажный на ощупь, липкий | влажный на ощупь, липкий |
| Промес | без следов непромеса | 0,1 | без следов непромеса | без следов непромеса | без следов непромеса | наблюдаются уплотнения | наблюдаются уплотнения |
| Вкус | свойственный данному виду изделия | 0,3 | свойственный данному виду изделия | свойственный данному виду изделия | свойственный данному виду изделия | незначительным оттенком вкуса дрожжей | кисловатый, дрожжевой |
| Запах | свойственный данному виду изделия | 0,2 | свойственный данному виду изделия | свойственный данному виду изделия | свойственный данному виду изделия | слабо выраженный запах данного вида | несвойственный |
12
Рис. 3. Изменение температуры полуфабрикатов изделий с различными начинками
Начинка: 1. - сырная; 2-капустная; 3- картофельная; 4 - свекольная.
С целью выбора общей технологической схемы производства изделий на основе замороженных полуфабрикатов, их замораживали на различных этапах технологического процесса при различной степени готовности: сырыми сразу после формования, частично или полностью расстоявшимися, недопеченными или полностью готовыми (табл. 3).
Таблица 3- Влияние этапа замораживания на качество изделий
| Вариант технологии | Влажность, % | Кислотность, град. | Балльная оценка | Характеристика изделия |
| Контроль | 42 | 2,5 | 5 | Оценивали, как хорошие по всем параметрам |
| Сформированную заготовку замораживали, перед выпечкой подвергали дефростации и расстойке | 42 | 2,5 | 5 | Оцениваются, как достаточно хорошие по всем параметрам |
| Заготовку расстаивали, а затем замораживали, подвергали дефростации и выпекали | 42 | 3,0 | 3 | Отрыв верхней корки |
| Заготовку расстаивали и выпекали в течение 50% времени необходимого для полной выпечки. После дефростации изделие допекали | 42 | 2,5 | 5 | Оцениваются, как хорошие по всем параметрам |
| Замораживали изделие, после расстойки и выпечки | 42 | 2,5 | 4 | Корка несколько толстая |
Как показали исследования, высокое качество изделий может быть обеспечено в том случае, когда замораживание изделий осуществляется после расстойки заготовок (рис. 4).
1 2
| 3 | 4 | 5 |
 |  |  |
Рис. 4. Профилограммы органолептической оценки изделий, полученных из заготовок, замороженных на различных этапах
1- контроль; 2- замораживали сырые заготовки; 3- заготовки растаивали, а затем замораживали; 4- заготовки растаивали, частично выпекали, замораживали, дефростировали, а затем допекали; 5 – замораживали изделия после расстойки и выпечки.
Процесс замораживания сопровождается физико-химическими изменениями в полуфабрикатах, которые в конечном итоге влияют на качество и пищевую ценность изделий. Одним из наиболее лабильных компонентов являются липиды, значительное количество которых вносится в изделия вместе с сыром, являющимся обязательным компонентом начинки для осетинских пирогов. Исследовали изменение липидов сыра в процессе замораживания полуфабрикатов осетинских пирогов, а также определяли изменение липидов при замораживании сырной начинки (табл. 4).
Таблица 4 - Влияние процесса замораживания на изменения липидов сыра
| Показатели | Сыр осетинский | Полуфабрикат | Готовое изделие | ||
| свежий | замороженный | Сырая заготовка | Недопеченное изделие | ||
| Массовая доля влаги, % | 55,9 | 59,4 | 54,3 | 53,1 | 54 |
| Массовая доля жира, % | 17,7 | 16,4 | 6,8 | 6,5 | 6,7 |
| Содержание жира на СВ | 40,0 | 40,3 | - | - | - |
| Перекисное число, моль активного О/кг | 6,3 | 8,1 | 75,0 | 92,3 | 183,0 |
| Кислотное число, мг КОН/мг | 2,0 | 2,6 | 11,1 | 3,9 | 4,0 |
Общая жирность сыра, находящегося в составе начинки снижается до 6.8% за счёт миграции части липидов в тесто. При повышении температуры в заготовках дальнейшего перехода липидов из сыра в тесто не происходит, очевидно вследствие образования липид-белковых комплексов, препятствующих дальнейшей миграции липидов в тесто. Происходит увеличение кислотного и перекисного числа липидов в начинке полуфабрикатов и готового изделия, что указывает на инициирование гидролитических и окислительных процессов, происходящих при выпечке изделий.
Как следует из приведённых данных, наиболее предпочтительным был вариант, в котором заготовку подвергали частичной выпечке и только после этого замораживали. В этом изделии перекисное и кислотное числа жира были значительно ниже, чем в изделии, подвергнутом полной выпечке до замораживания.
Исходя из данных определений качественных характеристик жировой фракции, а также учитывая результат органолептической оценки изделий, в качестве окончательного был выбран вариант приготовления замороженных полуфабрикатов пирогов с начинкой, при котором сформированные заготовки расстаивали, а затем подвергали частичной выпечки (50% от полной готовности), а затем замораживали, при этом следует отметить, что процесс замораживания полуфабрикатов протекает с несколько большей скоростью, чем готовых изделий (рис. 5).
Рис. 5. Изменение температуры при замораживании заготовок различной степени готовности (% от времени выпекания до полной готовности).
1 – 25% готовность; 2- 50 % готовность; 3 – 75 % готовность; 4 - 100% готовность
После дефростации замороженных полуфабрикатов на предприятии общественного питания или непосредственно потребителем изделия допекаются. Такой вариант технологии обеспечивает получение изделий с высокими органолептическими характеристиками и с высокой пищевой ценностью. В табл. 5 приведены полученные экспериментальным путем данные по пищевой ценности изделий, приготовленных по предлагаемой схеме.
Таблица 5 - Пищевая ценность осетинского пирога с сыром
| Пищевые вещества | Суточная потребность в основных пищевых веществах и энергии | Содержание в 100 г готового продукта | Степень удовлетворения адекватной нормы потребления, % |
| Белки, г | 75 | 9,0 | 12 |
| Жиры, г | 83 | 6,7 | 8 |
| Насыщенные жирные кислоты, г | 25 | 3,1 | 12,4 |
| Полиненасыщенные жирные кислоты, г | 11 | 1,6 | 14,5 |
| Усвояемые углеводы, г | 365 | 31,5 | 8,6 |
| Энергетическая ценность, ккал | 2500 | 222 | 8,8 |
| Минеральные вещества, мг: | |||
| натрий | 2400 | 147 | 6,1 |
| калий | 3500 | 93 | 2,6 |
| кальций | 1000 | 148 | 14,8 |
| магний | 400 | 15 | 3,7 |
| железа | 14 | 0,7 | 5 |
| Витамины: | |||
| РЭ (ретиноловый эквивалент), мкг | 1000 | 30 | 3 |
| ТЭ (токоферол эквивалент), мг | 10 | 0,4 | 4 |
| Витамин С, мг | 70 | 0,3 | 0,4 |
На основании проведённых исследований разработана и утверждена нормативная документация на новый вид изделий «Полуфабрикаты национальные хлебобулочные с начинками быстрозамороженные и изделия из них» (ТУ 9119 – 001 – 00360129 – 03).
2.2.3.Исследование возможности использования сухих
картофелепродуктов при производстве хлебобулочных изделий
В ассортимент осетинских пирогов входят изделия с картофельной начинкой пользующиеся особой популярность у населения. Однако организация производства такого рода изделий в значительных объемах сдерживается необходимостью наличия на предприятии специального участка для подготовки картофеля. Решить задачу по получению картофельной начинки позволяет использование взамен картофельных клубней сухих картофелепродуктов.
Анализ химического состава (табл. 6) показал, что по содержанию белка и усвояемых углеводов сухие картофелепродукты приближаются к сортовой пшеничной муке, но значительно превосходят пшеничную и ржаную муку, по содержанию пищевых волокон и, что особенно важно, по содержанию таких эссенциальных минеральных элементов как калий и магний эти продукты практически на порядок, превосходят их содержание в муке. Велико содержание в сухих картофелепродуктах аскорбиновой кислоты, которое сопоставимо с ее содержанием в свежем картофеле (30 мг%). Белок картофеля по содержанию незаменимой аминокислоты лизина (750 мг на 100 г продукта) в три раза превосходит белок пшеничной муки (250 мг на 100 г муки).
Групповой состав липидов сухих картофелепродуктов представлен следующими компонентами: полярные липиды - 48,9%, моноацилглицерины – 0,3, стерины – 3,9, свободные жирные кислоты - 6,0, триацилглицерины - 39,8, эфиры стеринов 1,1. Несмотря на низкое содержание липидов (менее 0,5% от общей массы продукта) обращает на себя внимание значительный набор жирных кислот, входящих в их состав. При этом липидная фракция картофелепродуктов содержит ощутимое количество наиболее важных с точки зрения оценки пищевой ценности -6 и -3 жирных кислот. Таким образом, анализ состава сухих картофелепродуктов свидетельствует о том, что данный вид сырья может считаться функциональным ингредиентом, введение которого в состав изделий будет способствовать повышению пищевой ценности и отчасти снижению энергетической ценности.
Таблица 6 - Химический состав проб сухих картофелепродуктов
| Компоненты | Мука пшеничная высшего сорта | Картофель сухой гранулированный «Emgranule 3350» | Cухие картофельные хлопья «Emgranule 3806» | Картофель сухой гранулированный «Белоруссия» |
| Массовая доля влаги, % | 14,0 | 9,14 | 5,62 | 7,36 |
| Массовая доля белка, % | 10,3 | 8,26 | 9,00 | 7,52 |
| Массовая доля жира, % | 1,1 | 0,37 | 0,34 | 0,41 |
| Массовая доля углеводов, % | 69,0 | 78,46 | 81,92 | 82,04 |
| Массовая доля пищевых волокон: из них растворимых (РПВ) % | 0,1 - | 16,98 3,60 | 11,56 7,92 | 21,89 4,78 |
| Массовая доля золы, % | 0,5 | 3,77 | 3,12 | 2,67 |
| Минеральные вещества мг/кг: железо | 12 | 10,0 | 7,4 | 12,1 |
| натрий | 30 | 732 | 648 | 188 |
| калий | 1220 | 16563 | 13351 | 11972 |
| кальций | 180 | 12,4 | 25,8 | 113 |
| магний | 160 | 1420 | 1227 | 1237 |
| Аскорбиновая кислота, мг % | - | 17 | 19 | 18 |
| Энергетическая ценность, ккал | 316 | 344 | 326 |
Для приготовления начинки сухие картофельные хлопья смешивали с водой при соотношении 1:2, к полученной массе после ее перемешивания и набухания в течение 20 мин добавляли равное по массе количество измельченного осетинского сыра. Полученную начинку использовали при формовании заготовок изделий. Результаты сравнительной дегустации и анализ физико-химических характеристик не выявили различия между изделиями с использованием в качестве начинки сухих картофелепродуктов и отварного картофеля.
Таким образом, проведенные исследования позволяют рекомендовать применение сухих картофелепродуктов в сочетании с осетинским сыром при приготовлении начинки для осетинских национальных хлебобулочных изделий. Замена свежего картофеля сухими картофелепродуктами в первую очередь значительно улучшит санитарное состояние производства и упростит технологию производства изделий, а также позволит стабилизировать качество.
2.2.4. Разработка комплексного улучшителя для изделий, приготовленных из замороженных полуфабрикатов и его применение при производстве осетинских пирогов
Выбор улучшителей для применения в технологии замораживания полуфабрикатов осетинских пирогов обусловлен необходимостью повышения и стабилизации структурно-механических свойств теста и качества изделий.
Для стабилизации теста при замораживании и повышения качества изделий приготовленных на основе замороженных полуфабрикатов использовали добавки с различными функциональными свойствами:
аскорбиновая кислота – улучшитель окислительного действия, регулирующий реологические свойства теста, увеличивающий объем и пористость изделий, уменьшающий расплываемость подовых изделий;
ферментные препараты – интенсифицируют созревание теста улучшают окраску корки изделий;
сухая пшеничная клейковина при введении в количестве 2-4 % от массы муки повышает устойчивость теста при замораживании;
ПАВ – улучшают реологические свойства теста, улучшают структуру пористости мякиша, замедляют процесс черствения готовых изделий;
гидроколлоиды – связывают влагу и не позволяют ей мигрировать из начинки в тесто.
Влияние эффективности внесения компонентов разрабатываемого комплексного хлебопекарного улучшителя (КХУ) оценивали по показателям качества хлеба. На первоначальном этапе вели отбор ферментных препаратов. Испытывали следующие препараты: Фунгамил 2500 SG, Фунгамил супер АХ и Фунгамил 2500, а также использовали солодовую муку). Ферментные препараты вводили в количестве 0,003%, солодовую муку в количестве 1% от массы муки в тесте.
Таблица 7 - Влияние ферментных препаратов на качество изделий
| Образец | Актиность фермента, ед.акт/г (АС) | Показатели | ||||
| Пористость, % | Удельный объем | Н:Д | Кислотность, град | |||
| см3 / г | % к контролю | |||||
| Контроль | 69 | 2,57 | 100 | 0,68 | 1,5 | |
| С внесением ферментных препаратов: | ||||||
| Фунгамил 2500 | 300 | 70 | 2,60 | 101,17 | 0,54 | 1,5 |
| Фунгамил супер АХ | 10 | 72 | 2,82 | 109,73 | 0,60 | 1,5 |
| Фунгамил 2500 SG | 5000 | 75 | 3,39 | 131,9 | 0,47 | 1,5 |
| Солодовая мука | 12,2 | 77 | 3,57 | 138,9 | 0,56 | 1,5 |
На основании полученных данных, для дальнейших исследований использовали ферментативный препарат с наибольшей активностью – Фунгамил 2500 SG.
С использованием метода математического планирования эксперимента определили влияние соотношения основных компонентов хлебопекарного улучшителя (сухой пшеничной клейковины, ферментного препарата и аскорбиновой кислоты) на качество изделий. Было получено уравнение регрессии, отражающее влияние количества компонентного состава на качество изделий, дальнейший анализ которого, позволил определить эффективное соотношение компонентов.
За выход процесса принимали удельный объем изделий (у):
У = 3,29 +0,83Х1 + 0,27Х2 + 1,53Х3 + 0,59Х12 – 0,19Х23 + 0,59Х13 - 0,11Х123
Х1- количество ферментного препарата; Х2- количество сухой клейковины; Х3- количество аскорбиновой кислоты.
Анализ коэффициентов уравнения показывает, что наиболее значительное влияние на удельный объем изделий оказывает аскорбиновая кислота, т.е улучшитель окислительного действия. Полученные данные по эффективному соотношению ингредиентов использовали далее при включении в состав хлебопекарного улучшителя следующих ПАВ : эфиры диацетилвинной и жирных кислот (PANODAN® A2020); стеароиллактилат натрия (GRINDSTED® P5 VEG); дистиллированные моноглицериды (DIMODAN® HP); функциональная система на основе эмульгатора с пропионатом кальция (GRINDSTED® PRO 45).
Соотношение ингредиентов при проведении экспериментальных выпечек и его влияние на качество хлеба приведены в табл. 8.
Таблица 8 - Влияние ингредиентного состава разрабатываемого хлебопекарного улучшителя
| Вариант | Количество вводимых ингредиентов | Показатели качества | ||||||||
| Аскорбиновая кислота | Сухая клейковина | Фермент-ный препарат | ПАВ | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | Уд. объем, см 3/г | Н:Д | Пори- стость, % | ||||
| 1 | Контроль | 3,12 | 0,50 | 72 | ||||||
| 2 | 0,06 | 1,5 | 0,003 | 0,25 | 0,25 | 3,59 | 0,51 | 75 | ||
| 3 | 0,06 | 1,5 | 0,003 | 0,25 | 0,25 | 3,24 | 0,46 | 74 | ||
| 4 | 0,06 | 1,5 | 0,003 | 0,125 | 0,125 | 0,25 | 3,56 | 0,54 | 72 | |
| 5 | 0,06 | 1,5 | 0,003 | 0,5 | 3,19 | 0,51 | 69 | |||
1 - эфиры диацетилвинной и жирных кислот (PANODAN® A2020); 2 - стеароиллактилат натрия (GRINDSTED® P5 VEG); 3 - дистиллированные моноглицериды (DIMODAN® HP); 4 - функциональная система на основе эмульгатора с пропионатом кальция (GRINDSTED® PRO 45)
Введение ПАВ в количестве 0,5% в составе разрабатываемого хлебопекарного улучшителя не оказывает существенного влияния на такие показатели качества хлеба как удельный объем и пористость, т.е. на показатели не характерные для национальных изделий с начинкой. Введение ПАВ в составе улучшителя можно рассматривать как ингредиент, способствующий замедлению черствения изделий в целом. Для обеспечения повышенной устойчивости теста к проникновению влаги из начинки дополнительно в состав комплексного хлебопекарного улучшителя вводили гидроколлоиды (ксантановую или гуаровую камедь) и глюкозу для интенсификация развития дрожжей при допекании после размораживания полуфабрикатов.
Применение комплексного хлебопекарного улучшителя в количестве 1,5% и 2,0% к массе муки приводит к повышению пористости на 13-15%, удельного объема на 14-20%. Увеличение количества улучшителя до 3,0% к массе муки несколько снижало качественные характеристики хлеба.
Исследовали влияние разработанного комплексного улучшителя на качество национальных мучных изделий. Из общего ассортимента осетинских пирогов выбрали изделия с картофельной начинкой. В ходе исследований устанавливали дозировку комплексного улучшителя для выработки национальных мучных изделий (осетинские пироги). Для этого при замесе теста вносили КХУ в количестве 2,0%, 3,0%, 3,5% к массе муки. В качестве контрольной пробы использовали изделия, приготовленные по аналогичной технологии, но без внесения улучшителей. На рис. 6 приведены профилограммы сенсорной оценки национальных мучных изделий составленные по итогам дегустации.
1 2 3 4
 |  |  |  |
Рис. 6. Профилограммы органолептической оценки осетинских пирогов, приготовленные с добавлением КХУ
1-контроль; 2 – с добавлением КХУ в количестве 2%; 3 – с добавлением КХУ в количестве 3%; 4 – с добавлением КХУ в количестве 3,5%.
Анализ полученных данных показал, что дозировка комплексного улучшителя в количестве 2,0% к массе муки приводит к повышению качества национальных изделий.
Изучали влияние комплексного улучшителя на свойства теста и качества изделий из замороженных полуфабрикатов. Полученные данные, характеризующие органолептические показатели качества приведены диаграммами сенсорной оценки проб национальных мучных изделий (рис. 7).
| 1 | 2 | 3 |
 |  |  |
Рис. 7- Профилограммы органолептической оценки изделий, приготовленных на основе замороженных полуфабрикатов с внесением КХУ
1 - контроль; 2 - с внесением 0,5% КХУ; 3 – с внесение 1,0% КХУ
Проведенные исследования показали, что внесение в тесто комплексного хлебопекарного улучшителя в дозировке 1,0% к массе муки обеспечивает получение изделий на основе замороженных полуфабрикатов высокого качества.
Провели исследования динамики процесса замораживания полуфабрикатов изделий, приготовленных с применением КХУ (рис. 8).
Рис. 8. Динамика изменения температур при замораживании полуфабрикатов изделий, приготовленных с добавлением КХУ:
1 - контроль; 2 с внесением 0,5% КХУ; 3 – с внесением 1,0% КХУ
Следует констатировать, что при введении препаратов процесс замораживания протекает несколько медленнее, очевидно за счет большей разрыхленности заготовок вследствие воздействия компонентов КХУ на компоненты теста, а также за счет связывания части воды гидроколлоидом, присутствующим в КХУ.
Общие выводы
1. Разработана промышленная технология национальных мучных изделий (осетинские пироги).
2. Установлены параметры технологического процесса приготовления национальных изделий с начинкой в традиционных условиях домашнего изготовления. Тесто для национальных изделий с начинками предпочтительно готовить безопарным или ускоренным способом. Доля начинки от общей массы готового изделия должна составлять 50 %. Уменьшение количества начинки приводит к снижению сочности изделий, а увеличение доли начинки – к влажному мякишу, что ухудшает физические свойства.
3. На основании экспертной оценки определен перечень характеристик изделий и установлены регламентируемые уровни показателей.
4. Установлена динамика процесса замораживания в зависимости от вида используемой начинки и степени готовности полуфабриката (сырых заготовок, заготовок после расстойки, заготовок после частичной выпечки или полностью готовых изделий) и взаимосвязь с качеством изделий. Наиболее высокое качество изделий из замороженных полуфабрикатов достигается в том случае, когда замораживанию подвергаются заготовки после частичной выпечки (50% готовности).
5. Показано, что при замораживании заготовок изделий с начинкой на основе сыра происходит изменение его липидной фракции: снижается общее содержание липидов за счет их частичной миграции в тестовую часть заготовки, а также происходит некоторое увеличение перекисного и кислотного чисел. Аналогичные изменения происходят при замораживании самой начинки. В случае замораживания изделий, подвергнутых частичной выпечки, изменения липидов менее значительны.
6. Исследован химический состав сухих картофелепродуктов (хлопьев и гранулята). Данные анализа показали, что продукты содержат значительное количество эссенциальных минеральных элементов калия и магния, и являются источниками -3 и -6 жирных кислот. Установлена целесообразность использования сухих картофелепродуктов (сухих картофельных хлопьев и картофельного гранулята) при приготовлении начинки для осетинских пирогов.
7. По результатам анализа осетинских пирогов, приготовленных с использованием сухих картофельных хлопьев или гранулята, они могут позиционироваться как функциональные продукты питания.
8. Показано, что введение сухих картофелепродуктов непосредственно в тесто способствует увеличению водопоглотительной способности муки и повышению качества хлеба из сортовой пшеничной и смеси ржаной и пшеничной муки. Разработана технологическая инструкция по использованию сухих картофелепродуктов при выработке хлеба из пшеничной и смеси ржаной и пшеничной муки.
9. Установлено, что введение в рецептуру теста сухой пшеничной клейковины способствует повышению устойчивости теста и его стабильности при повторных циклах замораживания – оттаивания. Для достижения технологического эффекта сухую клейковину достаточно вводить в количестве до 2% от массы муки.
10. Исследовано, влияние добавок различного технологического назначения (ферментный препарат Фунгамил 2500 SG; ПАВ : эфиры диацетилвинной и жирных кислот (PANODAN® A2020), стеароиллактилат натрия (GRINDSTED® P5 VEG), дистиллированные моноглицириды (DIMODAN® HP); гидроколлоиды гуаровая или ксантановая камеди) на качество изделий из замороженных полуфабрикатов. Разработан комплексный хлебопекарный улучшитель для замороженных полуфабрикатов, введение которого способствует повышению качества изделий, но несколько замедляет процесс замораживания.
11. Подготовлена и утверждена в установленном порядке нормативная документация на национальные хлебобулочные изделия с начинками (ТУ 9119 – 001 – 00360129 – 03).
12. Подготовлен нормативной документ на комплексный хлебопекарный улучшитель для замороженных полуфабрикатов изделий с начинкой.
Перечень опубликованных по теме диссертации работ
- Кусова И.У. Дубцов Г.Г. Технология производства замороженных полуфабрикатов мучных изделий с начинкой // Сборник докладов научно-технической конференции «Молодые ученые – пищевым и перерабатывающим отраслям АПК (Технологические аспекты производства) 13-14 декабря 2000 – с. 62.
- Дубцов Г.Г., Кусова И.У. Промышленная технология национальных осетинских пирогов // Кондитерское и хлебопекарное производство. Специализированный информационных бюллетень. № 12 (40) 2004 – с. 10-11.
- Кусова И.У., Дубцов Г.Г. Производство осетинских пирогов // Хлебопродукты № 6 -2005 - с. 30-31.
- Дубцов Г.Г., Кусова И.У. Изменение липидов при замораживании полуфабрикатов осетинских пирогов // Кондитерское и хлебопекарное производство. Специализированный информационных бюллетень. № 9 (49) 2005 – с. 10-12.
- Дубцов Г.Г., Кусова И.У. Промышленная технология национальных изделий с начинкой // Сборник материалов юбилейной научно-практической конференции МГУТУ. - М.: 2005.- с. 42-47.
- Кусова И.У., Дубцов Г.Г. Технология замороженных полуфабрикатов для осетинских пирогов // Материалы X научно-практической конференции Наука-сервису 18-19 апреля 2005 - с. 107-110.
- Дубцов Г.Г., Тедеева М.А., Кусова И.У. Сухие картофельные хлопья при производстве национальных изделий // Кондитерское и хлебопекарное производство. Специализированный информационных бюллетень. № 1 (53) 2006 – с. 15.
- Дубцов Г.Г., Кусова И.У. Сухие картофельные хлопья при производстве осетинских пирогов // Сборник докладов IV международной конференции-выставки Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации - часть 1 – Москва 2006 – с. 210 – 221.
Подписано в печать 25.05.07
Формат 30х42 1/8. Бумага типографская № 1.
Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 130.
125080, Москва, Волоколамское ш., 11
Издательский комплекс МГУПП
