Совершенствование технологии ржаного хлеба путем регулирования параметров приготовления теста и выпечки хлеба тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.01, кандидат наук Быкова, Наталья Юрьевна

• Быкова, Наталья Юрьевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Быкова, Наталья Юрьевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Введение

1. Обзор литературы

1.1. Общая характеристика зерна ржи, особенности его строения и 13 технологические свойства

1.2. Хлебопекарные свойства ржаной муки и их влияние на физико- 28 химические характеристики ржаного теста и качество хлеба

1.3. Управление физико-химическими свойствами ржаных полуфаб- 40 рикатов и показателями качества хлеба из ржаной муки

1.3.1. Влияние параметров стадии приготовления ржаного теста на по- 42 казатели качества хлеба

1.3.2. Влияние режима выпечки на показатели качества хлеба из ржаной

муки

Заключение по обзору литературы

2. Экспериментальная часть

2.1. Сырье и материалы, применявшиеся при проведении исследова- 54 ний

2.2. Методы исследований, применявшиеся в работе

2.2.1. Методы исследования свойств сырья

2.2.2. Способы приготовления теста из ржаной хлебопекарной муки

2.2.3. Методы оценки свойств ржаного теста (полуфабрикатов)

2.2.4. Методы оценки качества ржаного хлеба

2.2.5. Специальные методы исследований

2.2.6. Методы математической обработки экспериментальных данных

2.3. Характеристика сырья, применявшегося в работе

2.4. Результаты исследования и их анализ

2.4.1. Оценка физико-химических характеристик зерна ржи и продук-

тов его переработки

2.4.1.1. Исследование технологических свойств зерна ржи различных ре- 77 гионов РФ

2.4.1.2. Исследование физико-химических характеристик нативного и

пророщенного зерна ржи

Заключение по разделу 2.4.1

2.4.2. Разработка многопараметрического инструментального метода 86 контроля технологических свойств ржаной хлебопекарной муки..

2.4.2.1. Определение рациональной консистенции ржаного теста

2.4.2.2. Определение рациональных параметров процесса брожения ржа- 91 ного теста

2.4.2.3. Оценка технологических свойств ржаной обойной муки

2.4.2.4. Оценка технологических свойств ржаной обдирной муки

Заключение по разделу 2.4.2

2.4.3. Исследование влияния кислотности ржаных полуфабрикатов на 115 изменение их физико-химических свойств и качество хлеба

2.4.3.1. Исследование влияния кислотности субстрата на состояние угле- 116 водно-амилазного комплекса ржаной муки

2.4.3.2. Исследование влияния кислотности ржаного теста на изменение

его физико-химических свойств и показатели качества хлеба

Заключение по разделу 2.4.3

2.4.4. Исследование влияния продолжительности замеса ржаного теста

на его реологические свойства и показатели качества хлеба

Заключение по разделу 2.4.4

2.4.5. Исследование процесса выпечки ржаного формового хлеба

2.4.5.1. Исследование физико-химических характеристик выпекаемой те- 128 стовой заготовки при выпечке электроконтактным способом

2.4.5.2. Исследование физико-химических характеристик выпекаемой те- 136 стовой заготовки при выпечке радиационно-конвективным способом

2.4.5.3. Определение рационального режима выпечки ржаного формово-

го хлеба

Заключение по разделу 2.4.5

2.4.6. Разработка метода пробной лабораторной выпечки ржаного хле- 150 ба

2.4.7. Формирование рекомендаций по совершенствованию технологии 152 ржаного хлеба

2.4.8. Апробация основных результатов исследования

3. Выводы

4. Список сокращений

5. Список использованной литературы

Приложение А - Внешний вид зерна ржи из Курской области 171 (сорт Орловская 9) после замачивания в течение 10-11ч, после проращивания заданной продолжительностью и сушки в течение

24ч

Приложение Б - Влияние влажности ржаного теста на показатели

качества ржаного формового хлеба

Приложение В - Кривые изменения скорости давления диоксида 175 углерода, образующегося в процессе брожения ржаного теста при

различных температурах окружающей среды

Приложение Г - Влияние продолжительности операции оконча- 176 тельной расстойки тестовых заготовок на показатели качества

ржаного формового хлеба

Приложение Д - Химический состав ржаной хлебопекарной муки 180 Приложение Е - Коэффициенты уравнения амилограмм и тесто- 184 грамм проб ржаной обойной муки, полученной из зерна ржи различных регионов РФ

Приложение Ж - Параметры миксолабограмм проб ржаной 186 обойной муки, полученной из зерна ржи различных регионов РФ

Приложение И - Показатели качества ржаного формового хлеба, 187 приготовленного из ржаной обойной муки, полученной из зерна

ржи различных регионов РФ

Приложение К - Физико-химические и органолептические пока- 190 затели качества ржаного хлеба, приготовленного из различных

проб ржаной обдирной муки

Приложение Л - Влияние дозировок молочной кислоты и смеси 191 органических кислот на показатели качества ржаного формового

хлеба

Приложение М - Влияние продолжительности замеса ржаного 194 теста на изменение его реологических свойств и показатели качества ржаного формового хлеба

Приложение Н - Кинетика прогрева ВТЗ в процессе одностадий- 197 ной выпечки ржаного формового хлеба при различных температурах среды пекарной камеры

Приложение П - Влияние температуры среды пекарной камеры 200 на показатели качества ржаного формового хлеба в процессе ра-

диационно-конвективной выпечки

Приложение Р - Кинетика прогрева ВТЗ в процессе двухстадий-

ной выпечки ржаного формового хлеба

Приложение С - Акты апробации результатов исследований

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии ржаного хлеба путем регулирования параметров приготовления теста и выпечки хлеба»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Ржаной хлеб традиционно является одним из основных продуктов питания населения России. Существующие технологии производства ржаного хлеба, исходя из особенностей химического состава ржаной муки, предусматривают применение при приготовлении теста различных видов ржаных заквасок, имеющих титруемую кислотность в пределах 10-16град.

Применение заквасок с такой кислотностью обеспечивает необходимое реологическое поведение ржаного теста при разделке и тестовых заготовок при выпечке. Кроме того, особый вкус, свойственный ржаному хлебу, в значительной мере зависит от видового состава микроорганизмов ржаных заквасок и обусловлен содержанием в готовых изделиях целого спектра органических кислот, играющих существенную роль в формировании физико-химических и биотехнологических свойств ржаных полуфабрикатов.

В разные годы исследованием технологических свойств ржаной муки, микробиологического состава ржаных заквасок и ржаного теста, процесса их созревания, а также влияющих на него факторов во взаимосвязи с качеством хлеба при выпечке занимались многие отечественные и зарубежные исследователи: Л.Я. Ауэрман, В.Ф. Голенков, Л.Н. Казанская, Е.И. Квасников, Л.И. Кузнецова, О.В. Афанасьева, Т.Г. Богатырева, Н.М. Дерканосова, И.В. Черных, Л.А. Буров, В.И. Маклюков, Л.И. Пучкова, В.А. Брязун, И.Е. Ковалева, W. Bushuk, M.J. Callejo, G. Spicher, A.I. Fengler и др.

В последнее время в России наблюдается тенденция снижения удельного потребления ржаного хлеба, посредством замены его ржано-пшеничным или пшеничным хлебом.

Уменьшение выработки ржаного хлеба объясняется рядом причин: производством ржаной муки с нестабильными технологическими свойствами, переходом многих хлебозаводов с трехсменной работы на работу в одну смену, что отражается на стабильности бродильной активности используемых ржаных заквасок, обусловленной остановкой и запуском процесса производства, а также повышенными технологическими потерями при формовании тестовых заготовок.

Что касается оценки технологических свойств ржаной муки, то в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52809-2007 параметры её хлебопекарных свойств не соответствуют критическим точкам, обеспечивающим получение хлеба стабильно высокого качества.

В действующем стандарте приведена только одна наиболее информативная и инструментально определяемая физико-химическая характеристика - это «число падения», раскрывающая технологические свойства муки по реологическому поведению её клейстеризованной суспензии. Данный параметр в большей степени отражает состояние её углеводно-амилазного комплекса. Полная же оценка хлебопекарных свойств ржаной муки может быть осуществлена с использованием дополнительных физико-химических параметров, в первую очередь, реологических характеристик теста, объективно отражающих состояние всех макрокомплексов ржаной муки, а не только углеводно-амилазного.

Прямой метод оценки технологических свойств ржаной муки по показателям качества ржаного хлеба после проведения пробной лабораторной выпечки, также требует своего совершенствования в части пересмотра технологического регламента, как параметров приготовления теста, так и параметров выпечки хлеба.

Поэтому разработка технологических решений по совершенствованию технологии ржаного хлеба на основе использования многопараметрического метода контроля физико-химических характеристик ржаной муки, раскрывающих состояние всех ее биополимеров, установления критических точек этих характеристик и определения рациональных значений реологических параметров теста после замеса и режимов протекания стадий процесса производства ржаного формового хлеба является актуальной задачей для хлебопекарной промышленности РФ.

Цель и задачи исследования. Целью работы является совершенствование технологии производства ржаного хлеба на основе применения многопараметрического метода контроля технологических свойств ржаной муки и установления критических точек измеряемых физико-химических характеристик ржаной муки и

ржаного теста, а также определения рациональных режимов протекания стадий приготовления теста и выпечки хлеба.

Для реализации поставленной цели, направленной на получение ржаного хлеба стабильно высокого качества, решали следующие задачи:

- анализ существующих методов и средств контроля технологических свойств ржаной муки, а также информационно-измерительных систем мониторинга параметров стадий приготовления теста и выпечки ржаного формового хлеба;

- разработка многопараметрического инструментального метода контроля хлебопекарных свойств ржаной муки;

- формирование определенных требований к технологическим свойствам зерна ржи, используемого для производства хлебопекарной ржаной муки и определение критических точек её физико-химических характеристик;

- изучение влияния консистенции и кислотности ржаного теста на протекание технологических операций его замеса и созревания и качество выпекаемого хлеба и установление критических точек физико-химических характеристик ржаного теста;

- изучение влияния режима выпечки тестовых заготовок на изменение их физико-химических параметров и показатели качества готового ржаного формового хлеба;

- разработка метода пробной лабораторной выпечки ржаного хлеба;

- опытно-промышленная апробация основных результатов исследования.

Научная новизна работы. На основании проведенных комплексных исследований физико-химических свойств зерна ржи и ржаной хлебопекарной муки, а также анализа влияния технологических факторов на формирование реологических свойств ржаного теста при его приготовлении и показатели качества формового хлеба при выпечке:

- выявлена взаимосвязь между показателем «твердозерности» зерна ржи («индексом прочности») и хлебопекарными свойствами ржаной муки; установлены характер его изменения в зависимости от технологических свойств зерна, его

значение (0,3б±0,02 Н-м/(%-с.в.)) и влияние на хлебопекарные свойства ржаной муки;

- установлена зависимость величины сжатия пробы муки и шрота при прессовании от среднего эквивалентного диаметра их частиц, позволяющая косвенным путем оценить их крупность;

- на основе анализа кинетики крутящего момента на приводе месильных органов разработана концептуальная модель формирования коагуляционной структуры ржаного теста при замесе, которая позволяет устанавливать момент получения гомогенной структуры в процессе смешения рецептурных ингредиентов и момент окончания получения его капиллярно-пористой структуры;

- показана взаимосвязь между консистенцией и кислотностью ржаного теста и параметрами его замеса и брожения, установлено улучшение реологических характеристик ржаного теста при его консистенции - 250±10е.Ф. и титруемой кислотности после замеса - б,0±0,5град.;

- выявлена взаимосвязь технологических свойств ржаной муки с показателем эффективной вязкости ржаного теста после замеса, на основании чего установлена критическая точка эффективной вязкости ржаного полуфабриката, равная 277,0±2,0кПа-с;

- установлен характер изменения относительной деформации, объема, температуры тестовой заготовки и давления газовой фракции в её порах при выпечке формового хлеба, позволившая разработать рациональный двухстадийный режим, предусматривающий обжарку тестовой заготовки при температуре 280±5°С в течение времени, обусловливающего образование поверхностного слоя мякиша, толщиной 4-6мм, и допекание изделия при температуре 225±5°С по достижению центральными слоями ржаного хлеба температуры 96-98°С.

Практическая значимость. Разработаны технологические решения, направленные на совершенствование технологии ржаного формового хлеба; сформулированы рекомендации по параметрам технологических свойств зерна ржи, ржаной хлебопекарной муки и режимам стадии приготовления теста и выпечки хлеба.

Разработан многопараметрический метод контроля технологических свойств ржаной хлебопекарной муки, предусматривающий определение параметров фаринограммы ржаной муки (времени образования ржаного теста; его разжижения; количества механической энергии, затраченной на формирование структуры теста при замесе), параметров миксолабограммы (величины максимальной консистенции ржаного теста при нагревании и времени ее достижения) и эффективной вязкости ржаного теста.

Определены рациональные значения контролируемых параметров свойств ржаной муки и ржаного теста, а также параметров его приготовления при производстве ржаного формового хлеба. Установлены критические точки физико-химических характеристик ржаной хлебопекарной муки по параметрам фаринограммы и миксолабограммы, обусловливающее формирование рациональных значений реологических свойств ржаного теста при замесе и мякиша хлеба при выпечке.

Выявлены причины дефектов верхней поверхности ржаного формового хлеба при выпечке с температурой среды пекарной камеры, равной 180-240°С. Определен рекомендуемый диапазон температур 260-350°С, при котором следует проводить обжарку выпекаемой тестовой заготовки для обеспечения максимального объема и правильной формы верхней корки формового хлеба.

Разработан метод пробной лабораторной выпечки ржаного хлеба, предусматривающий приготовление теста с определенными реологическими характеристиками и выпечку хлеба с обжаркой при температуре 280±5°С до получения поверхностного слоя мякиша толщиной 4-бмм и последующим допеканием при температуре 225±5°С до температуры в центре мякиша, равной 96-98°С.

Проведена апробация метода контроля технологических свойств ржаной хлебопекарной муки в условиях ОАО «Мелькомбинат в Сокольниках» (г. Москва), а также метода пробной лабораторной выпечки ржаного хлеба для оценки технологических свойств зерна ржи и ржаной хлебопекарной муки в условиях ГНУ Московский НИИСХ «Немчиновка» Россельхозакадемии (пос. Новоивановское, Московская область). Проведены производственные испытания основных

результатов исследований, направленных на совершенствование технологии ржаного хлеба на основе установленных рациональных параметров стадий приготовления теста и выпечки хлеба, в условиях ЗАО «Дедовский хлеб» (г. Дедовск, Московская область).

Основные положения, выносимые на защиту:

- методы многопараметрического контроля физико-химических характеристик зерна ржи, хлебопекарной ржаной муки и ржаного теста, позволяющие дифференцированно выдавать рекомендации по регулированию хлебопекарных свойств ржаной муки и управлению стадиями процесса производства ржаного хлеба;

- результаты исследований влияния технологических факторов: консистенции ржаных полуфабрикатов, вида и дозировки вносимых органических кислот на протекание технологических операций замеса ржаного теста, его созревание и окончательную расстойку тестовых заготовок и качество выпекаемого ржаного хлеба;

- совокупность экспериментальных данных по влиянию режима выпечки тестовых заготовок на изменение их физико-химических характеристик, в том числе реологических, и показатели качества ржаного формового хлеба;

- технологические решения по совершенствованию технологии ржаного формового хлеба на основе установления рациональных параметров хлебопекарных свойств ржаной муки и режимов протекания стадий приготовления теста и выпечки хлеба.

Апробация работы. Основные результаты исследований, выполненных автором, представлены на второй научно-практической конференции и выставке с международным участием «Управление реологическими свойствами пищевых продуктов» (г. Москва, МГУ lili, 29-31 марта 2010г.), на общеуниверситетской научной конференции молодых ученых и специалистов (г. Москва, МГУ 1111, апрель 2010г.), на инновационном форуме пищевых технологий и научной конференции молодых ученых и специалистов «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации. Эффективное использование ресурсов от-

расли» (г. Москва, МГУ 1111, 25 ноября 2010г.), на III конференции молодых ученых «Реология и физико-химическая механика гетерофазных систем» (г. Суздаль, 10-15 мая 2011г.), на 7-th Annual European Rheology Conference (Suzdal, 10-14 May, 2011 г.), на 18-й Международной выставке «Современное хлебопечение Рос-сии-2012г.», на 26 Симпозиуме по реологии (г. Тверь 10-15 сентября 2012г.), на третьей научно-практической конференции с международным участием «Управление реологическими свойствами пищевых продуктов» (г. Москва, 15-16 ноября 2012г.), на IV International conference on colloid chemistry and physicochemical mechanics (Moscow, 30 June - 05 July, 2013r.).

По результатам диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, из них 4 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В обзоре научно-технической литературы обобщены сведения о происхождении зерна ржи, его сортовых особенностях и существующих системах классификации. Показано влияние биологического потенциала зерна ржи, природно-климатических и агротехнических факторов на показатели его качества. Систематизированы данные о влиянии технологических свойств зерна ржи и ржаной муки, в том числе и отдельных ее компонентов на физико-химические свойства теста и качество ржаного хлеба.

Рассмотрены способы улучшения качества хлеба из ржаной муки с учетом особенностей ее химического состава путем регулирования состояния ее углевод-но-амилазного комплекса при использовании различных видов ржаных заквасок, подкислителей и ферментных препаратов, а также путем управления стадиями приготовления теста и выпечки хлеба.

В результате анализа данных научно-технической литературы обоснована целесообразность и актуальность определения критических точек физико-химических свойств ржаной муки и реологических характеристик теста, а также рациональных параметров протекания стадий процесса производства ржаного формового хлеба для получения готовых изделий стабильно высокого качества.

1.1 Общая характеристика зерна ржи, особенности его строения

и технологические свойства

Рожь является одной из важнейших зерновых культур России, использование которой в питании населения нашей страны связано с вековыми традициями. Основными факторами, определяющими тип, сорт, свойства и качество ржаной муки, являются: во-первых, качество перерабатываемого зерна, во-вторых, соответствие его свойств определённому назначению муки и процессу производства, направленно изменяющие исходные свойства зерна.

Мука, получаемая из зерна, в хлебопекарном производстве является основным видом сырья, составляя 95-98% [3, 21, 28, 49, 72]. Все компоненты, содержащиеся в муке, почти полностью переходят в готовую продукцию - хлеб. Физико-

химические и биохимические процессы, происходящие в зерне при его созревании, хранении и переработке, закладывают основу хлебопекарного производства.

К ценным свойствам и биологическим особенностям ржи относят: способность прорастать при минимальной температуре в пределах 0-2 °С, высокую холодостойкость до минус 32°С, нетребовательность к почвенным условиям при очень большой отзывчивости на агротехнические мероприятия, большую выносливость в отношении неблагоприятных климатических условий, более мощное развитие корневой системы по сравнению с другими злаковыми и более высокую поэтому ее усвояющую способность [19, 20, 22, 35, 36, 38, 42, 43, 54].

В настоящее время рожь используют для производства муки и выпечки хлеба, для выработки спирта, крахмала и как комбинированный корм для домашнего скота.

Рожь принадлежит к семейству «злаковых», к трибе «пшеничных». Соцветие - сложный колос с двухцветковыми колосками. Цветковые чешуи длиннее, чем колосковые. Плод ржи - зерновка, лишенная цветковых чешуй. Зерновка удлиненной, продолговатой формы с продольной и глубокой бороздкой. Зародыш хорошо виден. Зерновка ржи имеет бородку, но ее волоски короче, чем у пшеницы. Поверхность зерна ржи отличается незначительной морщинистостью.

Внешний вид колосьев и колоска ржи представлен на рисунке 1.1 [3, 14, 38, 43,54, 101].

1.1.1 Происхождение зерна ржи, его ботаническая характеристика

и сортовые особенности

|

з

История ржи (БесЫе сегеа1е) как культурного растения довольно необычна. Ее происхождение было установлено академиком Николаем Вавило-

Рисунок 1.1 - Колосья и колосок ржи: 1 - колос с лицевой стороны; 2 - колос с боковой стороны; 3 -колосок (а - колосковые чешуи; б, в - наружные и внутренние цветковые чешуи; г - зерно)

вым. Родина ржи - предгорные районы Кавказа, Малой и Средней Азии [35, 36, 38, 43, 54]. Она произошла от сорнополевого вида, засорявшего посевы озимой пшеницы и ячменя. В Передней Азии ее прозвали «джоудар», что означает «терзающая» [35, 36, 38, 43, 54]. Возделывать рожь начали в 1-2-м тысячелетии до н.э. в бассейнах рек Днепр, Днестр, Ока, на территории Швейцарии, Венгрии, Дании.

Уже в течение 1-го тысячелетия до н.э. рожь распространилась от центра своего происхождения в северную часть Европы. Точный маршрут перемещения неизвестен, хотя предположительно рожь распространялась в направлении от Малой Азии к северу России и затем на запад в Польшу и Германию [14, 101]. Вторым направлением миграции данного злака является путь из Турции через Балканский полуостров к северу от центра Европы [14, 101]. Оттуда, рожь постепенно распространялась повсюду, захватывая почти всю Европу, и, в конечном счете, зерно ржи было привезено в Северную Америку и западную часть Южной Америки европейскими поселенцами в течение XVI и XVII веков [14,101].

Первое упоминание о посевах ржи в России имеется в летописях Х1-Х11 вв. [35, 36, 42]. До 1913г. рожь занимала в сельском хозяйстве России первое место, затем уступила его пшенице.

В течение XIX и XX, рожь была ввезена в Аргентину, южную Бразилию, Уругвай, Австралию, и Южную Африку [14, 101].

Род ржи включает в себя около 10 видов. Возделывается только один вид -рожь посевная (8еса1е сегеа1ё). Остальные являются дикорастущими. Рожь посевная включает 39 разновидностей, в России возделывается одна из них — рожь обыкновенная [21, 22, 38, 39]. У ржи имеются озимые и яровые формы.

Озимая рожь отличается большой кустистостью (одно зерно дает 3-8 стеблей) и быстрым ростом, она подавляет развитие сорных. Озимая рожь менее требовательна к почве и меньше страдает от повышенной кислотности, чем озимая и яровая пшеница. Но более высокие урожаи дает на плодородных, хорошо аэрируемых почвах легкого механического состава. К теплу предъявляет умеренные требования, очень чувствительна к высоким температурам во время цветения — снижается образование завязи зерна, что приводит к значительной череззернице;

высокая температура в фазу налива вызывает щуплость зерна. Среди озимых культур озимая рожь имеет самую высокую зимостойкость.

В настоящее время большая часть выращиваемой ржи относится к типу, имеющему семь пар соматических хромосом. В Европе в ограниченном масштабе выращивают искусственно полученный тетраплоидный тип с 14 парами хромосом.

Число сортов ржи, возделываемых в различных странах, относительно небольшое, особенно в сравнении с пшеницей. На улучшение и выведение сортов ржи затрачивается значительно меньше усилий, чем на большинство других зерновых культур. Так как рожь является перекрестноопыляющейся культурой, то значительно труднее сохранить сорта чистыми.

Большая часть ржи выращивается как озимая культура, высеваемая осенью. Благодаря отличной зимостойкости озимая рожь может успешно расти в районах, где климат слишком суров для озимой пшеницы. Главным образом озимую рожь выращивают в северных, центральных и северо-западных частях России. Яровую рожь выращивают в районах с зимами, очень суровыми для возделывания озимой ржи. Сорта яровой ржи обычно хуже с агрономической точки зрения и по качеству для конечного использования. В небольших количествах их высевают в Омской, Новосибирской, Иркутской областях, в Якутии, в Приморском и Хабаровском краях [36].

1.1.2 Классификация зерна ржи

У ботаников нет единого мнения о видовом составе и филогении этого сложного полиморфного рода, существует около 18 систематик рода Seeale L., опубликованных в разное время. Одни ботаники являются приверженцами дробных видов и насчитывают их в роде Seeale L. до 14 (Р.Ю. Рожевиц, 1947г.), другие признают самостоятельными только 3-6 видов (A.A. Гроссгейм, 1923г.; С.А. Невский, 1934г.) [38,39, 56].

В 70-е годы XX столетия был разработан ряд систематик (Гандилян, 1973г.; Цвелев, 1973г.; Stutz, 1972г.; Kranz, 1973г.), в которых наметилась тенденция интеграции видов. Согласно этим системам, объем рода Seeale L. сократился до 4-6

видов [38,39, 56]. Для систематики данной культуры имел большое значение тот факт, что таксономическое ее изучение стало проводиться на живых растениях с учетом их биологических особенностей. Изучение только гербарных экземпляров, как это было раньше, отражало лишь статическое состояние растений, соответствующее определенному моменту их жизни во времени и пространстве. Оно стало причиной описаний чрезмерно большого числа видов ржи, многие из которых не являлись самостоятельными, а лишь расширяли полиморфизм ранее описанных видов.

В настоящее время последней предложенной классификацией является классификация В.Д. Кобылянского [38], согласно которой род ржи Secale L. представлен четырьмя видами, разделенными на две секции.

Первая секция - плотнозакрыточешуйчатая oplismenolepis Nevski объединяет все дикорастущие виды: S. silvestre Host - рожь дикая; S. iranicum Kobyl. — рожь иранская и S. montanum Guss. - рожь горная, в пределах этого вида имеется четыре подвида: montanum (Guss.), kyprijanovii (Grossh.), anatolicum (Boiss.), ajricanum (Starf).

Вторая секция представлена одним видом Secale cereale L. - рожь посевная, включает все формы культурной и сорно-полевой ржи, однолетней и многолетней, возделываемые формы диплоидной и тетраплоидной ржи. Этот вид насчитывает пять подвидов: secale L. - рожь зерновая; tetraploidum (Kobyl.) - рожь тетраплоидная; derzhavinii (Fzvel.) — рожь Державина; tsitsinii (Kobyl.) — рожь Цицина, vavilovii (Grossh.) Kobyl. — рожь Вавилова.

Каждый подвид имеет разновидности, которые различаются по форме колоса (типичная ржаная, ветвисто-лопастная ежевка пшеничнообразная), окраске колоса (белая, красная, коричневая, черная), положению зерна в чешуях (открытое или закрытое) и опушению наружных цветковых чешуи (голые или опушенные).

Наибольшее производственное значение из всех разновидностей ржи имеет cereale var. vulgare - рожь обыкновенная (колос белый, типичный ржаной, зерно

открытое, наружная цветковая чешуя голая. К ней относится большинство возделываемых сортов.

В зависимости от биологических и морфологических особенностей и в соответствии с условиями основного места происхождения в 40-х гг. XX в. В.Ф. Антроповой [54] было предложено классифицировать сорта ржи на 4 экологические группы: северорусскую, западноевропейскую низинную, степную и восточносибирскую.

Н.П. Козьмина [42, 43, 54] в своих трудах различала по цвету зерна 5 групп ржи - зеленую, желтую, коричневую, красную и фиолетовую. Однако автором не приводились данные, характеризующие зерно ржи различной окраски.

С появлением гибридных сортов зерна ржи были выявлены различия между сортами по содержанию пентозанов и их составу [5, 14, 29, 54, 101, 106, 107]. В Германии из 30 сортов ржи, входящих в реестр, равные части составляют гибриды и сортовые популяции, которые подразделяются сорта с высоким или низким содержанием общих и водорастворимых пентозанов. Относительно этих свойств сорта классифицированы на три типа (табл. 1.1), каждый из которых представлен одним сортом.

Таблица 1.1 - Типы сортов ржи по содержанию пентозанов

Тип Сорт Содержание пентозанов

общих водорастворимых

1 Danko малое малое

2 Marder высокое малое

3 Amando высокое высокое

Сорта типа Danko имеют низкое содержание пентозанов, и поэтому пригодны для использования в кормовых целях. Сорта, богатые пентозанами, типа Marder, а, особенно, водорастворимыми пентозанами, типа Amando, лучше подходят для хлебопечения.

В России и ряде зарубежных стран (Канада, США, Германия, Венгрия, Румыния, Польша и т.д.) существуют также товарные классификации зерна ржи. Основными классобразующими показателями в данных стандартах являются цвет, запах, состояние, влажность, натура, число падения, содержание сорной примеси и т.д. [14, 15, 25, 63, 108, 136].

В России в соответствии с ГОСТ Р 53049-2208 рожь (озимую и яровую) в зависимости от качества зерна подразделяют на 4 класса. К 1-му классу по числу падения относится рожь со значением данного показателя более 200с, 2-му - в диапазоне от 200 до 141с, 3-му - от 140 до 80с и 4-му - менее 80с [25].

Оценка качества зерна ржи только по показателю «числа падения» является не корректной, т.к. данный показатель не может полностью отражать технологических свойств зерна ржи и ржаной муки.

В настоящее время ВНИИ зерна и продуктов его переработки была предложена классификация зерна озимой ржи для использования его в хлебопечении. В данной классификации за определяющий показатель принимается показатель «числа падения» и «натура» зерна [55, 63].

Из анализа приведенных выше классификаций зерна ржи видно, что только в нескольких странах есть специальная классификация ржи или система классификации. Все известные товарные системы классификации базируются в основном на физико-механических свойствах зерна. Из биохимических показателей в некоторые системы классификации включают только активность а-амилазы. Рассмотрение состава зерна ржи или биохимических показателей в системах классификации является серьезной проблемой, т.к. для коммерческой классификации пригодны только простые и экспрессные методы. Тем не менее, серьезная система классификации хлебопекарной ржи должна включать как внутренние, так и внешние показатели для прогнозирования поведения зерна, как при размоле, так и при хлебопечении. Поскольку существенные различия в типах и сортах ржи, природно-климатических и агротехнических условиях выращивания и сбора урожая, режимах хранения и технологических схемах переработки зерна обусловливают различное качество ржаной муки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Быкова, Наталья Юрьевна, 2013 год

Список используемой литературы

1. Маклюков В .И. Влияние режима обжарки на форму ржаного хлеба / Маюпоков В .И., Черных В .Я., Быкова Н.Ю., Мальчиков М.Ю., Рогоз-кин Е.Н. Il Хлебопечение России. - 2013. - № 2. - С. 22.

2. Василенко И.И. Оценка качества зерна: Справочник / Василенко И.И., Комаров В.И. - М: Агропромиздат, 1987. - 121с.

3. Федин М.А. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / под ред. Федина М.А. - М: ГОСАГРОПРОМ, 1988.-121с.

4. Быкова Н.Ю. Оценка технологических свойств ржаной обойной муки по реологическим свойствам клейстеризованной водно-мучной суспензии и ржаного теста / Быкова Н.Ю., Черных В .Я. // 26 Симпозиум по

реологии программа и тезисы. - 2012. - С. 47.

15

5. Быкова Н.Ю., Маклкжов В.И., Черных В.Я., Мальчиков М.Ю., Рогозкин E.H.

Информационно-измерительные системы мониторинга динамики выпечки

ржаного хлеба//Хлебопечение России, - 2013, - № 3, с. 16-19.

Зав, лабораторией технологии зерна s> /

ГНУ Московского НИИСХ «Немчи- Осипова A.B.

иовка», к.с.-х.н. . ,

Старший научный сотрудник ГНУ Кондратьева О.Г1.

Московского НИИСХ «Немчинов- ^

ка»

Старший лаборант исследователь ГНУ Московского НИИСХ «Немчи-новка»

Профессор кафедры «Технологии хлебопекарного, макаронного и

кондитерского производств»

МГУПП, д.т.н.

Аспирант кафедры «Технологии хлебопекарного, макаронного и

кондитерского производств»

МГУПП

проведения производственной апробации технологии формового хлеба из

ржаной обойной муки на основе установления рациональных режимов стадий приготовления теста и выпечки хлеба в условиях ЗАО «Дедовский

хлеб»

Мы, нижеподписавшиеся: главный технолог ЗАО «Дедовский хлеб» Асташенкова Л.И,, инженер-технолог ЗАО «Дедовский хлеб» Рудеико И.С., д.т.н., проф. кафедры «Технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» МГУПП Черных В.Я., к.т.н., ассистент кафедры «Технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» МГУПП Родичева Н.В. и аспирант той же кафедры Быкова Н.Ю. составили настоящий акт о том, что на ЗАО «Дедовский хлеб» проведена апробация технологии «Хлеба бородинского» путем направленного регулирования параметров стадий приготовления теста и выпечки хлеба на основе определения критических точек физико-химических характеристик полуфабрикатов, приготовленных с использованием ржаной муки.

В ходе производственных испытаний для выработки изделий использовали ржаную обойную муку, муку пшеничную I сорта, соль поваренную пищевую, дрожжи прессованные хлебопекарные, сахар-песок, солод ржаной ферментированный, патоку мальтозную и кориандр.

Сырье по своим органолептическим и физико-химическим показателям качества соответствовало требованиям нормативной документации. Мука ржаная обойная ГОСТ Р 52809-2007, мука пшеничная I сорт ГОСТ Р 521892003, соль поваренная пищевая «Экстра» ГОСТ Р 51574-2000, дрожжи

1

прессованные хлебопекарные ГОСТ Р 54731-2011, сахар-песок ГОСТ 21-94, солод ржаной ферментированный ГОСТ Р 52061-2003, патока мальтозная ГОСТ Р 52060-2003, кориандр ГОСТ 29055-91,

Характеристика ржаной обойной муки и пшеничной муки I сорта, перерабатываемых хлебозаводам представлена в таблице 1,

Таблица 1 - Показатели качества ржаной обойной муки и пшеничной муки I сорта

Наименование показателей Значение показателей

Мука ржаная обойная Мука пшеничная I сорт

Влажность, % 12,0 14,2

Белизна муки. ед. пр. РЗ-БПЛ - 25

Число падения, с 203 280

Содержание сырой клейковины, % - 30

Общая деформация клейковины, ед.пр. ИДК 88

Приготовление теста осуществляли двухфазным способом с

использованием мезофильной густой ржаной закваски по рецептуре, представленной в таблице 2.

Таблица 2 - Рецептура приготовления «Хлеба бородинского» массой 0,4кг____*

Наименования сырья и полуфабрикатов Количество вносимого сырья, кг

Заварка Производственная головка (закваска) Тесто

Мука ржаная обойная' 16,0 15,0 31,0

Мука пшеничная I сорт - - 10

Заварка осахаренная - - 76,0

Солод ржаной ферментированный 5,0 - _

Исходная головка (закваска) - 14,0 -

Производственная головка (закваска) 40

Дрожжи хлебопекарные прессованные - - 0,1

Соль поваренная пищевая - - 1,0

Сахар-песок - - 6

Патока мальтозная - 4,0

продолжение таблицы 2

Кориандр 0,2 - -

Вода, кг 55,0 11,0 По расчету

Пробы «Хлеба бородинского» вырабатывали по двум вариантам, в соответствии с установленными параметрами стадии приготовления теста и выпечки хлеба. ~ 1

Замес производственной головки (закваски) производили на тестомесильной машине Г-МТМ-330-01 (Шебекинский

машиностроительный завод, Россия), брожение осуществляли в деже в течение 220-240мин до конечной кислотности полуфабриката 14,Оград. Влажность закваски составляла 45-50%, температура 29-30°С,

Часть ржаной обойной муки, кориандр и солод ржаной ферментированный заваривали горячей водой температурой 90-98°С. Продолжительность осахаривания заварки составила 90-120мин, влажность - 76%, начальная температура - 63-65°С.

Температура воды на замес определялась по расчету, исходя из температуры теста после замеса, равной 28±2°С.

Двухскоростной замес пробы теста №1 осуществляли на тестомесильной машине Г-МТМ-330-01 следующим образом; Змии замешивали тесто-- при частоте вращения месильных органов 47об./лшн, 2мин - 62об./мип. Продолжительность замеса пробы теста №2 составила 15мин при частоте вращения месильных органов 63об./мин.

Кислотность теста после замеса для пробы теста №1 составила 7,Оград., а для пробы №2 - 6,0±0,2град., влажность - 47% и 48,8% соответственно.

Созревание теста происходило в деже при температуре окружающей среды 28-30°С в течение бОмин (для пробы №1) и ЯОмин (для пробы №2) до конечной кислотности 9,0±0,5град. и 7,5 ±0,5град, соответственно. Температура полуфабриката после процесса созревания составила 27-28°С.

Деление на тестовые заготовки осуществляли с помощью делителя }¥етег&Р/1е1с1егег ВУ (Германия), Расстойку тестовых заготовок производили в самодельном пруфере в течение 50мин при температуре паровоздушной среды 35°С и относительной влажности воздуха 65-70%.

Выпечка проб ^формового, хлеба проводилась в хлебопекарной печи СовЫ-Баран (Словения) в течение 55мии. Температура уходящих газов в печи составила 305°С, температура по зонам I зона - 184°С, II зона - 211 °С, III зона -228°С.

Анализ готовых изделий осуществляли через 16ч после выпечки. Для чего было отобрано по три пробы формового хлеба для каждого варианта выработки и установлены средние значения физико-химических характеристик готовых изделий (проба №1 и проба №2). Органолептические и физико-химические показатели качества «Хлеба бородинского» представлены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3 - Органолептические показатели «Хлеба бородинского»

Наименование показателя Характеристика

Проба №1 Проба №2

Внешний вид: - форма - поверхность -цвет Состояние мякиша: - пропеченность - промсс - пористость Соответствующая хлебной форме, без боковых выплывов Гладкая без крупных трещин и подрывов Равномерный коричневый Пропеченный, не влажный на ощупь, эластичный, пористость средняя Без комочков и следов непромеса Развитая, без пустот и уплотнений

Вкус Запах Свойственный данному виду изделия без постороннего привкуса Свойственный данному виду изделия без постороннего запаха

Таблица 4 - Физико-химические показатели качества «Хлеба

бородинского»

Наименование показателя Значение

Проба Кй1 Проба №2

Удельный объем, см*/г 1,82 1,91

Влажность, % 46,0 47,5

Кислотность, град_ . 9,0 8,0

Пористость, % 58 61

Общая деформация мякиша, мм 7,00 10,91

Упругая деформация мякиша, мм 2,84 5,66

Пластическая деформация мякиша, мм 4,16 5,25

Из представленных в таблицах 3 и 4 данных видно, что все пробы хлеба по органоледтическим и физико-химических характеристикам соответствовали ГОСТ 2077-84. Значения показателей «общей деформации», «удельного объема» и «пористости» мякиша пробы хлеба №2 на 56%, 5% и 3% соответственно больше, чем значения аналогичных показателей для пробы №1.

Что касается внешнего вида изделий, то пробы хлеба обладали правильной формой верхней поверхности, без подрывов и трещин. Изделия имели среднюю равномерную пористость, без пустот.

Таким образом, проведенные производственные испытания в условиях ЗАО «Дедовский хлеб» показали следующее:

1) наилучшими физико-химическими показателями качества (пористость, деформационные характеристики мякиша) обладали пробы хлеба, приготовленные по второму варианту в соответствии с установленными параметрами стадии приготовления теста и выпечки хлеба;

2) режимы протекания технологических операций необходимо устанавливать с учетом технологических свойств перерабатываемых партий муки и критических точек физико-химических характеристик полуфабрикатов :

- температура воды на замес - исходя из температуры теста после замеса, равной 28±2°С;

- продолжительность замеса — 15±3мин при частоте вращения месильных органов бЗоб/мш;

- температура теста после замеса—28±2°С;

- влажность теста после замеса -48-49%;

- кислотность хеста.после замеса - б,0±0,5град

- продолжительность операции созревания - 90-120мж;

- температура окружающей среды—28±2°С;

- кислотность теста после созревания - 7,5±0,5град.\

- продолжительность окончательной расстойки 40-50мин\

- температура паро-воздущной среды в расстойном шкафу - 38±2°С;

- относительная влажность воздуха в расстойном шкафу - 78±2%;

- выпечку формового хлеба из ржаной муки следует производить в два этапа: обжарка (7-4мин) в диапазоне температур среды пекарной камеры от 260°С до 350°С, и допекание устанавливается по достижению центральных слоев выпекаемой тестовой заготовки температуры, равной 98°С (40-30мин);

3) результаты проведенных производственных испытаний дают возможность в ходе технологического процесса производства управлять стадиями приготовления ржаного и ржано-пшеничного теста и выпечки хлеба с учетом технологических свойств перерабатываемой ржаной муки, что обеспечит получение ржаных видов изделий стабильно высокого

качества.

Главный технолог ЗАО «Дедовский хлеб»

Инженер-технолог ЗАО «Дедовский хлеб»

Профессор кафедры «Технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» ФГБОУ ВПО «МГУПП», д.т.н.

/'Асташенкова Л.И. Руденко И.С.

Черных В.Я,

Ассистент кафедры «Технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» ФГБОУ ВПО «МГУПП», к.т.н.

Аспирант кафедры «Технологии хлебопекарного, макаронного . и кондитерского производств» ФГБОУ ВПО «МГУПП»

да/^одичева1т

уу Быкова Н.Ю.

«УТВЕРЖДАЮ» Генеральный директор

апробации метода контроля технологических свойств ржаной хлебопекарной муки в условиях ОАО «Мелькомбинат в Сокольниках»

Мы, нижеподписавшиеся: главный технолог ОАО «Мелькомбинат в Сокольниках», к,т,н. Жирнова Е.В., начальник испытательной производственно-технологической лаборатории ОАО «Мелькомбинат в Сокольниках» Докучаева В,В., д.т.н., проф. кафедры «Технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» МГУПП Черных В .Я. и аспирант той же кафедры Быкова Н.Ю. составили настоящий акт о том, что в испытательной производственно-технологической лаборатории (далее ИПТЛ) ОАО «Мелькомбинат в Сокольниках», проводилась апробация нового многопараметрического инструментального метода контроля технологических свойств ржаной хлебопекарной муки. Данный метод обеспечивает всестороннюю оценку хлебопекарных свойств ржаной муки не только по параметрам, регламентируемым ГОСТ Р 52809-2007 «Мука ржаная хлебопекарная. Технические условия» (массовая доля влаги, число падения, крупность помола, белизна и т.д.), но и по реологическому поведению клейстери-зованной водно-мучной суспензии и ржаного теста. Такой подход позволит более объективно определять технологические свойства ржаной хлебопекарной муки и давать рекомендации по их регулированию в увязке с технологическим процессом производства ржаного хлеба.

Предлагаемый метод контроля технологических свойств ржаной хлебопекарной муки, разработанный на кафедре «Технологии хлебопекарного, макаронного

и кондитерского производств» МГУ 1111, заключается в определении таких показателей как:

- средний эквивалентный диаметр часшц ржаной муки;

- параметры амилограммы (начальная температура клейстеризации ржаного крахмала, максимальная вязкость геля и соответствующая ей температура);

- параметры тестограммыХмаксимальная вязкость геля и время ее наступления, критерий автолитической активности - А);

- параметры миксолабограммы (консистенция ржаного теста, ВПС муки» величина вращающего момента на приводе месильных органов на стадии ограниченной клейстеризации ржаного крахмала и т.д.);

- эффективная вязкость ржаного теста.

Для определения физико-химических характеристик ржаной муки предлагается использовать информационно-измерительную систему» включающую в свой состав три прибора - «Амилотест АТ-97 (ЧП-ТА)» (для определения показателя «числа падения» и параметров амилограммы и тестограммы), «Миксолаб» (для установления параметров фаринограммы и миксолабограммы) и «Структурометр СТ-2», который позволяет контролировать как условные, так и классические реологические характеристики теста: коэффициент динамической (эффективной) вязкости, пластическую деформацию, адгезионное напряжение и др. [1,2]

Для сравнения был выбран метод оценки технологических свойств ржаной хлебопекарной муки, реализуемый в рамках ИПТЛ ОАО «Мелькомбинат в Сокольниках».

При проведении апробации предлагаемого метода в условиях ОАО «Мелькомбинат в Сокольниках» использовали две пробы ржаной обдирной муки.

Влажность ржаной обдирной муки определялась на приборе «БаЛопив». Навески, массой 5 г, высушивались в течение Юмин при температуре 130°С, после чего прибор автоматически рассчитывал значение влажности соответствующей пробы муки. Белизна муки измерялась с помощью прибора «РЗ-БПЛ-ЦМ» в соответствии с ГОСТ 26361-84. Крупность помола муки устанавливали по ГОСТ

27560-87, для чего исследуемые пробы просеивали на лабораторном рассеве «У1-

2

ЕЛР-1» и определяли остаток на сите Ма045 и проход через сито №41/43. Определение автолитической активности ржаной обдирной муки производили по показателю «числа падения» в соответствии с ГОСТ 27676-88 на приборе «ПЧП-7» (ООО «БФА»).

Показатели качества проб ржаной обдирной муки представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Физико-химические показатели качества проб ржаной обдирной муки по результатам анализа в испытательной производственно-технологической лаборатории ОАО «Мелькомбинат в Сокольниках»_

Наименование показателей Значения показателей

Проба №1 Проба №2

Влажность, % 10,8 11,8

ЧП, с 227 238

Белизна, ед. пр. РЗ-БПЛ-ЦМ 11 11

Крупность помола, %

- остаток на сите №045 проволочная сетка 2 2

- проход через сито №41/43 ПА 61 65

Из представленных в таблице 1 данных видно, что данные пробы муки соответствуют требованиям, регламентируемым ГОСТ Р 52809-2007 «Мука ржаная хлебопекарная. Технические условия». Следует отметить, что проба муки №1 обладала большей автолитической активностью, чем проба №2, о чем косвенно по-

«

зволяет судить показатель «числа падения», значения которого в среднем на 5% меньше у первой пробы по сравнению со второй.

Кроме того, автолитическая активность ржаной обдирной муки определялась по экспресс-выпечке, которая проводилась в испытательной производственно -технологической лаборатории ОАО «Мелькомбинат в Сокольниках». Для оценки технологических свойств ржаной хлебопекарной муки производился замес ржаного теста на лабораторной тестомесильной машине «У1-ЕТК» из 5Ог муки и 41мл водопроводной воды, температурой 17-20°С. Продолжительность замеса составила 1-2мин. Затем из каждой пробы ржаного тесла формовался шарик и выпекался в лабораторной печи National Meg. Co. Lincoln. Nebr. (США) в течение 20мин при температуре среды пекарной камеры, равной 230°С. После выпечки полученные хлебные шарики анализировались по органолептическим показателям.

Внешний вид выпеченных хлебных шариков, полученных из двух проб ржаной обдирной муки, представлен на рисунке 1.

1 2

(б)

Рисунок 1 - Внешний вид (а) и структура мякиша (б) хлебных шариков, полученных при экспресс-выпечке из двух проб ржаной обдирной муки

Показатели качества изделий из ржаной муки представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Органолептические и физико-химические показатели качества изделий из ржаной муки_

Показатели Мука ржаная обдирная

Проба №1 Проба №2

1 2 3

Внешний вид:

Корка Цвет корки светло-коричневый, наличие на поверхности большого количества мелких трещин, верхняя корка не отходит Цвет корки серый, поверхность гладкая без трещин, верхняя корка не отходит

Основание шарика Наличие трещины у основания шарика толщиной 4мм, основание шарика отходит Наличие трещины у основания шарика толщиной 7мм, основание шарика отходит

Конфигурация шарика Шарик правильной формы, меньшего объема, обжи-мистый Шарик правильной формы

Состояние мякиша Мякиш влажноватый на ощупь, не заминающийся Мякиш влажноватый на ощупь, не заминающийся

продолжение таблицы 2

1 2 3

Размеры:

Высота (Ь), мм 36 40

Диаметр (с1), мм 50 45

Формоустойчивость (Ь/с1), мм 0,72 0,89

В ходе экспресс-вьгаечки из аи^шзируемых проб ржаной обдирной муки получаются хлебные шарики правильной формы, без больших подрывов, с равномерным окраской корки и достаточно сухим мякишем. Однако с точки зрения конфигурации шарика и показателя «формоустойчивости» проба муки №2 обладала лучшими технологическими свойствами.

При проведении оценки технологических свойств ржаной обдирной муки в условиях кафедры ТХМиКП ФГБОУ ВПО МГУПП в соответствии с алгоритмом, разработанным в рамках нового метода контроля, все анализируемые пробы муки приводили к рациональному значению показателя «числа падения», равному 175±10е.

Физико-химические характеристики проб ржаной муки представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Физико-химические показатели качества проб ржаной обдирной муки по результатам анализа в лаборатории кафедры ТХМиКП ФГБОУ ВПО МГУПП

Наименование показателей Значения показателей

Мука ржаная обдирная

Проба №1 Проба №2

Влажность, % 10.5 12

ЧП, с 224 236

Белизна, ед. пр. РЗ-БПЛ-ЦМ 11.6 11.8

Крупность помола, %

- остаток на сите №045 проволочная сетка 0,6 0,4

- проход через сито №41/43 ПА 62 68

Средне эквивалентный размер частиц, мкм 131.0 100.4

Газообразующая способность, мл 1398 1213

Газоудерживающая способность, мл 1221 1089

ВПС,% 85.0 76.5

Регулирование показателя «числа падения» муки производили ферментным препаратом Фунгамил 250080, который вносили в виде водного раствора (рис. 2).

Рисунок 2 - Изменение показателя «числа падения» проб ржаной обдирной муки

Одним из показателей технологических свойств ржаной муки является ее газообразующая способность, которая, в свою очередь, позволяет косвенно оценить сахарообразующую способность муки, оказывающую существенное влияние на качество готового хлеба. Кинетика процесса газообразования представлена на рисунке 3.

О газообразующей и сахарообразующей способности муки можно судить по количеству образованного диоксида углерода за 5 ч брожения ржаного теста. Из представленных результатов видно, что наилучшей газообразующей способностью при показателе «числа падения», равном 175±10с обладает проба муки №1 (табл. 3, рис. 3).

Определение технологических свойств ржаной обойной муки по реологическому поведеншо клейстеризованной водно-мучной суспензии производилось на

базе прибора «Амилотест АТ-97 (ЧП-ТА») по показателям амилограммы (рис. 5) и теетограммы (рис. 6).

ti*!~A*t*»!-i.'* - »1С

»-*» 4« Ш ** «V* г« ** . 8»cttftK)fX|

I tit м а» ш »

Рисунок 5 - Характерная амило-грамма ржаной обдирной муки

Рисунок 6 - Характерная тесто-грамма ржаной обдирной муки

Для наглядности для каждой исследуемой пробы ржаной обдирной муки приведены такие физико-химические характеристики, как максимальная вязкость крахмальных фракций - амилозы и амилопектина (по данным амилограммы) (рис. 7), а также показатель «автолитической активности» ржаной муки, определяемый по данным теетограммы (рис. 8).

■Я.М •ал

Пройд мм

015

ом о» O.U D.11 O.IO 0.0» , от ¡0.01 0Я6 о.» 004 а.оз а »1 0,01 ООО

Прова*»!

Проба

Рисунок 8 - Изменение критерия автолитической активности (А) проб ржаной обдирной муки

Рисунок 7 - Изменение максимальной вязкости амилозы (f2) и амилопектина (f2) проб ржаной обдирной муки

Из представленных результатов видно, что проба ржаной обдирной муки №2 имеет большие значения максимальной вязкости амилозы (f2) и амилопектина (ß), а также критерия автолитической активности (А), чем проба муки Kai в среднем на 30%, 17% и 46% соответственно.

Исследование процесса ограниченной клейстеризации крахмала, протекающего на стадии выпечки ржаного хлеба, а также оценка вклада данного процесса в реологические свойства мякиша с учетом действия собственных амилаз ржаной муки осуществлялась с помощью прибора «М1хо1аЬ» по данным миксолабограм-мы (рис. 9).

— Проба ж) •—~Про!5з Nti

tM,K.

-----t?ecf¡>

1 1

г

J.S

1л

17

1Л

1.5

К

1.3

а

J W

¿ i

| 0.9

08

о;

ол

05

0<

ОЭ

о.г

0.1

0

гооо

toco

a sao

Рисунок 9 - Миксолабограммы ржаного теста, приготовленного из проб ржаной обдирной муки

На основании полученных данных установлено, что значение величины крутящего момента на приводе месильных органов на стадии ограниченной клейстеризации крахмала пробы муки №2 на 17% больше, чем значение аналогичного показателя для пробы ржаной обдирной муки №1. Отклонение величины крутящего момента от оптимального значения 1,5±0,1 Н-м, установленного ранее, соответственно составило: для пробы №1 -7%, для пробы Ж2 +11% [2].

Контроль реологического поведения ржаного теста в процессе замеса осуществлялся с помощью прибора «Оо-Согёег СЗ».

Для моделирования кислотности готовых изделий ржаное тесто замешивали с использованием 40% молочной кислоты. Дозировка молочной кислоты выбиралась исходя из кислотности ржаного теста после замеса, равной 6±0,5 град [3].

Влажность ржаного теста с учетом ВПС муки после замеса составила 49%, что соответствует оптимальной консистенции ржаного теста, равной 25О±10 е. Ф.,

которая была уставлена на основании ранее проводимых исследований [4].

8

Фаринограммы ржаного теста, приготовленного из проб ржаной обдирной муки представлены на рисунке 10.

-npo&i »1 -ПцаваШ

»000 1500

Рисунок 10 — Изменение величины вращающего момента на приводе месильных органов в процессе замеса ржаного теста

Параметры фаринограммы и физико-химические характеристики теста, приготовленного из двух проб ржаной обдирной муки, представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Параметры фаринограммы и физико-химические характеристики ржаного теста_

Показатели Пробы

Проба №1 Проба №2

Время образования теста (В), мин 4.5 6.0

Устойчивость теста (С), мин 4.5 8.7

Разжижение теста (Е), е.ф. 51 28

Количество механической энергии, затраченной на формирование структуры теста при замесе, кДж/кг 0.87 * 1.40

Из представленных в таблице 4 данных видно, что наименьшей «устойчивостью» обладает тесто, приготовленное из пробы муки Kai, что на 48% меньше по сравнению с аналогичным показателем для теста, приготовленного из пробы муки №2. Кроме того, его показатель «разжижения» на 45% больше, чем данный показатель ржаного теста, приготовленного из пробы муки №2.

Наибольшее количество механической энергии затрачено на формирование структуры теста, приготовленного из пробы муки №2, что на 38% больше, чем при формировании структуры ржаного теста, замешиваемого из пробы муки №1.

Определение реологических свойств ржаного теста после замеса проводилось с использованием прибора «Структурометр СТ-2».

Данная оценка реологического поведения ржаного теста сводилась к определению диаграммы нагружения ржаного теста с последующей ее математической обработкой и установлением значения вязкости ржаного теста (рис. 11).

ЯП.» ¡50,0 1000

£

5 1500 кг

1000 50.0 0.0

Проба №1

прол> «г

Рисунок 11 - Изменение вязкости ржаного теста при замесе в момент получения гомогенной массы

Наибольшей вязкостью, равной 272,1кПа, обладало ржаное тесто, приготовленное из пробы муки №2, что на 37% больше вязкости ржаного теста, замешиваемого из пробы обдирной муки №1. Следует отметить, что значение вязкости ржаного теста, приготовленного из пробы муки №2, соответствовало установленному ранее оптимальному значению, равному 277,0±2,0кПа [2].

Анализ данных проб ржаной хлебопекарной муки с использованием предлагаемой информационно-измерительной системы показал, что исследуемые пробы муки имеют значительные отличия в технологических свойствах, что подтверждают данные пробной лабораторной выпечки ржаного хлеба.

Для наглядности из физико-химических показателей качества ржаного хлеба приведены деформационные характеристики мякиша (рис. 12), а также значения показателя «пористости» готовых изделий (рис. 13).

6 -

Прова НИ Прова И»!

Рисунок 12 - Изменение деформационных характеристик мякиша ржаного хлеба

68

64 1 !

*

= 60 !

58 1

56 и |

Проба N01 Проба К»

Рисунок 13 - Изменение значения показателя «пористости» ржаного хлеба

Полученные данные показали, что ржаной хлеб, приготовленный из пробы ржаной обдирной муки №2, имеет лучшие показатели общей деформации и пористости, что на 58 и 7 % соответственно превышает аналогичные показатели для пробы хлеба №1. Однако следует отметить, что окраска корки ржаного хлеба, приготовленного из пробы ржаной обдирной муки №1, более интенсивна, что, в свою очередь, свидетельствует "о ее более высокой газообразующей способности.

Таким образом, в ходе апробации нового метода контроля технологических свойств зерна ржи и ржаной хлебопекарной муки в условиях ОАО «Мельничный комбинат в Сокольниках» установлено, что:

• по показателям качества готового хлеба, а также реологическим свойствам ржаного теста, определяемым в рамках нового метода, проба ржаной обдирной муки №2 обладает лучшими технологическими свойствами;

• комплексную оценку технологических свойств ржаной муки следует осуществлять с использованием дополнительных физико-химических, в первую очередь, реологических характеристик теста, объективно отражающих состояние всех макрокомплексов ржаной муки, а не только углеводно-амилазного; „

• с целью проведения корректных сравнительных анализов перерабатываемых партий ржаной муки целесообразно для каждой пробы муки показатель «числа падений» приводить к рациональному значению, равному 175±10с, это позволит комплексно оценить состояние основных биополимеров муки и исключить возможные различия в показателях качества ржаной хлебопекарной муки, связанные с ее автолитической активностью;

• определение влажности ржаного теста необходимо производить с учетом его консистенции, равной 250±10 е. Ф. (по данным фаринограммы) и 0,6±0,05 Н-м (по данным миксолабограммы). Реализация такого подхода позволит корректнее установить количество воды, требуемое на замес, с учетом водопоглотитеяьной способности муки (ВПСГ);

• наименьшее отклонение (-7%) от рационального значения величины крутящего момента на приводе месильных органов на стадии ограниченной клей-

стеризации крахмала» равного 1,5±0,1Н*м, имела проба муки №1. Величина крутящего момента косвенно характеризует вязкость ржаного теста и активность а-амилазы ржаной муки на стадии ограниченной клейстеризации ржаного крахмала (аналогично показателям амилограммы) и позволяет прогнозировать его поведение в процессе выпечки хлеба с точки зрения обеспечения достаточной растяжимости и формоустойчивости ржаного теста;

• значение вязкости ржаного теста при замесе в момент получения гомогенной массы для пробы муки №2 соответствовало установленному ранее оптимальному значению, равному 277,0±2,0кПа. При этом данная проба муки по совокупности физико-химических показателей качества обладала лучшими технологическими свойствами, что подтверждают данные пробной лабораторной выпечки ржаного хлеба, В связи с этим значение вязкости ржаного теста в момент получения его гомогенной структуры, равное 277,0±2,0кПа, может быть рекомендовано как критическая точка хлебопекарных свойств ржаной муки в дополнение к показателю «числа падения», равному 175±10с;

• разработанный многопараметрический инструментальный метод контроля технологических свойств зерна ржи и ржаной хлебопекарной муки позволяет на основании всестороннего анализа реологического поведения клейсте-ризованной суспензии и ржаного теста оценивать технологические свойства ржаной муки и давать рекомендации по их регулированию. Поэтому данный метод может быть рекомендован к применению в лабораториях мелькомбинатов, хлебозаводов и научно-исследовательских институтов для объективной оценки качества поступающих партий зерна ржи или ржаной муки.

Список используемой литературы

1. Быкова Н.Ю. Определение технологических свойств ржаной хлебопекарной муки по реологическим характеристикам ржаного теста / Быко-

12

ва Н.Ю., Попова Н.В., Харичков A.A., Прищепа O.A. // III конференция молодых ученых «Реология и физико-химическая механика гетерофаз-ных систем». Программа и материалы конференции. - 2011. — С. 47.

2. Быкова Н.Ю. Оценка технологических свойств ржаной обойной муки по реологическим свойствам клейстеризованной водно-мучной суспензии и ржаного теста / Быкова Н.Ю., Черных В.Я. // 26 Симпозиум по реологии программа и тезисы. - 2012. - С. 47.

3. Быкова Н.Ю. Исследование влияния кислотности ржаных полуфабрикатов на изменение их реологических свойств и качество хлеба / Быкова Н.Ю., Черных В .Я., Родичева Н.В., Мальчиков М.Ю. // Третья научно-практическая конференция с международным участием «Управление реологическими свойствами пищевых продуктов». Программа и сборник материалов. — 2012. - С» 105.

4. Родичева Н.В. Технология ржаного хлеба с использованием порошка из столовой свеклы / Родичева HJB., Черных В Л., Быкова Н.Ю., Кроха A.C. // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2012. - №8. С. 53.

Главный технолог ОАО «Мельком-

бинат в Сокольниках», к.т.н.

Жирно ва Е.В.

Начальник ИПТЛ ОАО «Мелькомбинат в Сокольниках»

Докучаева В.В.

кондитерского производств»

МГУПП, д.т.н.

Профессор кафедры "«Технологии хлебопекарного, макаронного и

Аспирант кафедры «Технологии хлебопекарного, макаронного и

Быкова Н.Ю.

кондитерского производств»

МГУПП