Совершенствование технологии ржаных солодовых экстрактов с применением экструзии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.01, кандидат технических наук Гарш, Зинаида Эргардовна

• Гарш, Зинаида Эргардовна
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Гарш, Зинаида Эргардовна

Введение.

1. Обзор литературы.

1.1 Солодовые экстракты в пищевой промышленности.

1.1.1 Применение в хлебопечении и кондитерском производстве.

1.1.2 Использование в пивобезалкогольном производстве.

1.1.3 Применение в других отраслях пищевой промышленности.

1.2 Сырье для производства солодовых экстрактов.*.

1.2.1 Солода: технология получения, назначение, особенности.

1.2.2 Ячмень и другое несоложеное сырье.

1.2.3 Особенности ржи и ржаного> солода как сырья для производства экстрактов.

1.2.4 Вспомогательное сырье.

1.3 Технология производства солодовых экстрактов.

1.3.1 Очистка солода.

1.3.2 Дробление солода.

1.3.3 Затирание зернопродуктов.

1.3.3.1 Способы затирания.

1.3.3.2 Гидролиз крахмала.

1.3.3.3 Механизм действия ферментов солода.

1.3.3.4 Применение ферментных препаратов при затирании крахмалсодержащего сырья.

1.3.4 Фильтрование затора.

1.3.5 Выпаривание солодового сусла.

1.4 Характеристика некоторых солодовых экстрактов и особенности технологии их получения.

1.5 Экструзионная обработка крахмалсодержащего сырья.

1.5.1 Основные процессы, протекающие при экструзии.

1.5.2 Устройство и типы экструдеров.

1.5.3 Изменения химического состава зернового сырья при экструзии.

1.5.4 Режимы экструзионной обработки зернового сырья.

1.5.5 Экструзия как способ подготовки солода и несоложеных материалов к экстрагированию.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии ржаных солодовых экстрактов с применением экструзии»

Ассортимент хлебобулочных изделий, вырабатываемых сегодня в России, насчитывает более 700 наименований [13]. Тенденция к его расширению сохраняется, причем не только за счет появления изделий с функциональными свойствами и освоения производства нового, в основном европейского ассортимента, но и за счет массовых сортов хлеба с невысокой себестоимостью.

Одним из основных путей насыщения рынка конкурентоспособными товарами является^широкое внедрение в производство прогрессивных способов переработки традиционного сырья и ресурсосберегающих технологий, обеспечивающих повышение качества продукции и сокращение производственного цикла. Помимо обогащающих компонентов в технологии хлеба традиционно используются пищевые добавки и хлебопекарные, улучшители, интенсифицирующие технологический процесс, повышающие микробиологическую чистоту изделий, корректирующие свойства исходного сырья, замедляющие черствение готовых изделий и выполняющие другие функции: По данным 2000- г. треть всего выпускаемого в России хлеба производится в небольших пекарнях, поэтому не снижается актуальность г разработок, направленных на экономию времени, ресурсов и: рациональное использование производственных площадей [71, 91].

Вопросам расширения сырьевой базы хлебопекарной промышленности и создания новых технологий, позволяющих улучшить качественные показатели продукции, посвящены работы таких ученых, как Л.Я. Ауэрманн, Л.И. Пучкова, Т.Б. Цыганова, Р;Д. Поландова, И.В. Матвеева и др.

Актуальность темы; Со стороны хлебопекарных предприятий России существует устойчивый спрос на солодовые экстракты, которые, являясь источником сбраживаемых Сахаров, азотистых соединении и мальтодекстринов,. не только повышают выход хлеба и улучшают органолептические характеристики изделий, но и способствуют длительному сохранению свежести.

Наибольший вклад в развитие традиционной технологии производства экстрактов из ячменного и ржаного солода, концентратов квасов и полисолодовых экстрактов, внесли К.А. Калунянц, Н.А. Емельянова, В.Е. Балашов, В.А. Домарецкий, Н.С. Маркина и другие ученые.

Отечественная промышленность освоила производство концентрата квасного сусла и ячменно-солодовых концентратов; однако красящие экстракты, которые не только- интенсифицируют брожение теста, но и придают темный цвет мякишу, в настоящее время в России не производятся. При этом хлебопекарные предприятия ежегодно перерабатывают около 1,5 тыс. тонн импортных темных экстрактов: В" первую очередь, это связано с отсутствием отечественного производства, красящих (жженых) солодов, без которых невозможно добиться- требуемой цветности сусла и концентрированного экстракта. Одним из основных процессов при< производстве жженых солодов. является длительное обжаривание при высоких (160.230°С) температурах. Недостаточное развитие технологии их производства и- отсутствие подходящего оборудования, стали причиной того, что российские производители пива используют в1 основном, импортные специальные солода [63].

Из вышеизложенного следует, что. актуальной- задачей является поиск эффективного способа подготовки зернового сырья, позволяющего вырабатывать темные солодовые экстракты, не выходя за рамки сырьевой и технической базы российских предприятий, т.е. исключая операцию обжаривания. В- качестве такого способа может быть рекомендована экструзионная обработка' солода. Одновременное воздействие на обрабатываемый материал влаги, тепла и механических напряжений различного вида при экструзии приводит к деструкции- биополимеров зерна (крахмала и белка) при параллельном протекании реакций неферментативного потемнения, в результате чего усиливается цвет готового продукта.

Развитие теории и практики экструзионной обработки крахмалсодержащего сырья' отражено в работах А.И. Жушмана, В.Г. Карпова,

В.В. Юрьева и других отечественных и зарубежных ученых. Вместе с тем возможности экструзионной обработки при подготовке сырья к экстрагированию изучены недостаточно, поэтому поиск путей получения красящих солодовых продуктов экономически выгодным способом с применением экструзии является актуальной темой научных исследований.

Научная новизна. Научно обоснована и, экспериментально подтверждена целесообразность проведения экструзионной обработки ферментированного ржаного солода при получении темных солодовых экстрактов.

На основании исследований выявлено, что экструзионная обработка солода перед экстрагированием повышает содержание редуцирующих веществ в экстрактах, увеличивает экстрактивность начального сусла и значительно повышает цветность продукта.

Выявлены, зависимости* содержания водорастворимых веществ и набухаемости экструдированного ржаного солода от параметров экструзионной обработки (температуры в рабочем канале экструдера и влажности материала).

Получены кривые снижения вязкости суспензии экструдата ферментированного солода^ в начале затирания* при внесении различных' комплексов цитолитических ферментов, на основании которых был выбран наиболее эффективный при работе с данным сырьем ферментный препарат.

Получены экспериментальные данные, отражающие изменение физико-химического состава экстрактов и сокращение времени осахаривания при-частичной замене амилолитических ферментных препаратов суспензией неферментированного солода.

Получены новые данные о влиянии экстрактов из ржаного солода, прошедшего экструзионную обработку, на физико-химические и органолептические характеристики ржано-пшеничного хлеба.

Практическая значимость. На основании проведенных исследований разработан способ подготовки ржаного ферментированного солода к экстрагированию с применением экструзионной обработки.

Рассчитан продуктовый баланс производства солодового экстракта предложенным способом. Показана экономическая эффективность использования экструдированного солода для производства экстракта.

Показана возможность замены заваренного ржаного ферментированного солода (дозировка 8% к массе муки) при производстве ржано-пшеничного хлеба темными солодовыми экстрактами, полученными из экструдированного ферментированного солода, в дозировках 2% и 3% к массе муки.

Показана возможность применения темных солодовых экстрактов и высушенного фильтрационного осадка (солодовой дробины) для затемнения мякиша хлебобулочных изделий из пшеничной муки.

Разработана технология производства темных солодовых экстрактов из экструдированного ферментированного солода с добавлением неферментированного ржаного солода в качестве источника амилолитических ферментов. Предложена аппаратурная схема производства этих продуктов. ч

Проведена промышленная апробация разработанной технологии на ООО «Концентрат» (п.г.т. Шилово, Рязанская обл.).

Разработан проект нормативной документации на экструдированный солод и экстракты из экструдированного ржаного солода.

Подана заявка на патент МПК С 12 С 1/18 №2009103591/13 от 03.02.09 «Способ производства солодового экстракта».

1. Обзор литературы