Совершенствование технологии зернового хлеба и его товароведная оценка

Актуальность проблемы. Цивилизация оставила и оставляет во всех уголках мира свой отпечаток: радиоактивные и химические загрязнения, ионизированные и неионизированные излучения, выхлопные газы, загрязнения воды, земли, атмосферы промышленными отходами.

Проблема загрязнения окружающей среды во всем мире, в том числе и в Алтайском крае, стоит наиболее остро. Наличие на территории края полиметаллических руд, функционирование ряда металлургических предприятий, ТЭЦ, нарушения в технологиях использования химических средств в сельском хозяйстве создают предпосылки для концентрации токсичных веществ в среде обитания и продуктах питания человека, что является реальной угрозой его здоровью. Поэтому проблема обеспечения населения экологически чистыми продуктами питания является одной из важнейших задач современности.

Современное хлебопечение является высокоразвитой отраслью производства продуктов питания. Хлебу принадлежит исключительное место в питании человека вследствие содержания в нем компонентов, обладающих питательной и биологической ценностью. Наряду с этим хлеб обладает своеобразными орга-нолептическими свойствами и структурой, обеспечивающими его хорошую усвояемость. Вместе с тем, с точки зрения гигиены питания, сортовой помол пшеницы обусловливает получение продуктов, обедненных некоторыми компонентами, имеющими огромное значение для обмена веществ человека.

Традиционно хлеб выпекают из муки, из которой полностью удалены оболочки, зародыш, алейроновой слой зерновки, а вместе с оболочками полностью удалены витамины группы В, почти полностью удаляется витамин Е, токоферолы, пищевые волокна, ценные минеральные компоненты — железо, магний, фосфор. Ведущие мировые производители заботятся сегодня не просто о неповторимости вкусовых качеств хлеба, а в первую очередь — о сохранении в нем натуральных компонентов [30,32,146,157,163].

В связи с этим, создание широкого ассортимента новых продуктов, позволяющих рационально использовать все ценные компоненты зерна, при существенном сокращении затрат на производство — задача важная и актуальная. Именно поэтому все большую популярность приобретает сейчас технология изготовления зернового хлеба [42,47,67,68,94,130].

Научные основы создания таких изделий повышенной пищевой и биологической ценности теоретически и практически обоснованы в работах отечественных ученых: ЛЯ. Ауэрмана, Е. Д. Казакова, В. М. Антонова, Р. Д. Поландовой, В. А. Патта, Ф. М. Кветного, А. С. Романов.

При производстве зернового хлеба важное значение имеет подготовка зерна, одним из этапов которой является его замачивание. Продолжительность замачивания зерна, на основании данных представленных в литературных источниках, колеблется от 18 до 48 часов. При столь длительном времени замачивания зерно достигает влажности, необходимой для получения тонкодисперсной зерновой массы. Одна из основных проблем технологии — высокая микробиологическая контаминация зерна, негативно влияющая на содержание микроорганизмов в полуфабрикатах и готовых изделиях из него. В публикациях нет достаточных данных о способах сокращения периода подготовки зерна.

Сокращение периода подготовки зерна, при производстве зернового хлеба, позволит создать изделие повышенной пищевой ценности с более коротким технологическим процессом и улучшить микробиологическое состояние зерна и хлеба. Поэтому совершенствование технологии зернового хлеба путем ускорения процесса подготовки зерна является актуальным и имеет важное теоретическое и практическое значение.

Цель работы. Целью настоящего исследования явилась разработка способов совершенствования технологии зернового хлеба путем сокращения периода подготовки зерна к диспергированию и его товароведная оценка.

Задачи исследования. Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

— исследование способов сокращения подготовки зерна к диспергированию и установление его оптимальных параметров на основе изучения биохимических свойств зерна;

— изучение возможности повышения микробиологической чистоты зерна при подготовке к диспергированию;

— на основе изучения автолитической активности зерна, реологических свойств теста из зерновой диспергированной массы выявление оптимальных режимов подготовки зерна перед диспергированием и установление влияния этих факторов на качество готового хлеба;

— рассмотрение влияния сахара, жира и аскорбиновой кислоты на качество зернового хлеба;

— исследование возможности использования пленки при выпечке хлеба;

— проведение товароведной оценки разработанного зернового хлеба.

Научная новизна. Проведены исследования, положенные в основу совершенствования технологии зернового хлеба. Выявлены факторы, влияющие на биохимические преобразования зерна пшеницы на этапе подготовки к диспергированию.

Обоснована возможность сокращения продолжительности подготовки зерна с18−21до7—15 часов, заключающаяся в изменении способов подготовки зерна.

На основе изучения микробиологических показателей зерна пшеницы на этапе подготовки установлена целесообразность добавления небольших количеств аскорбиновой кислоты в воду для замачивания зерна.

Изучено влияние режимов подготовки зерна, среды замачивания и добавления сахара, жира и аскорбиновой кислоты на качество зернового хлеба. Исследована возможность использования пленки при выпечке зернового хлеба.

Практическая значимость работы. По результатам проведенных исследований разработаны практические рекомендации по ведению основных этапов приготовления зернового хлеба из зерна пшеницы на промышленном оборудовании, что позволяет открыть новые возможности совершенствования технологического процесса и улучшения качества хлеба. Разработаны рекомендации по выбору оптимальных режимов этапа подготовки зерна пшеницы к диспергированию.

По результатам работы получен патент № 2 262 854 «Способ производства зернового хлеба» и решение о выдаче патента по заявке № 2 005 107 950/13 «Способ производства зернового хлеба». Разработанный способ производства зернового хлеба из зерна пшеницы успешно прошел производственную проверку на ОАО «Барнаульский хлебокомбинат № 4».

Исследованы способы и технологические режимы приготовления зернового хлеба. Установлена целесообразность применения аскорбиновой кислоты в количестве 0,3% при подготовке зерна к диспергированию. Изучено влияние добавления аскорбиновой кислоты, сахара и жира при замесе теста на качество готового изделия и установлено, что добавление жира в количестве 1 — 3% способствует улучшению качества зернового хлеба.

Подтверждена возможность использования пленки при выпечке зернового хлеба. Производственная проверка способа выпечки зернового хлеба в пленке, проведенная на ОАО «Барнаульский хлебокомбинат № 4», показала хорошие результаты.

На зерновой хлеб из зерна пшеницы разработан проект технических условий. Ожидаемый экономический эффект от внедрения зернового хлеба, по сравнению с хлебом из пшеничной муки 1 сорта, составит 1538 тыс. руб в год.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на 6-й всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь» (Барнаул, 2004), на 7-й Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь» (Барнаул, 2005), на 3-м специализированном Форуме «Хлебопеки и кондитеры Сибири» (Барнаул, 2005).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, экономической эффективности, выводов, библиографического списка из 170 наименований, 7 приложений. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 17 рисунков и 32 таблицы.

выводы.

1. В результате проведенных исследований разработан рациональный способ приготовления хлеба из диспергированного зерна пшеницы, отличающийся сокращением продолжительности подготовки зерна к диспергированию. Представлена рецептура зернового хлеба. Показана целесообразность использования 1 — 3% жира для улучшения качества готового изделия.

2. Изучено влияние продолжительности шелушения зерна на скорость увлажнения и на увеличение его автолитической активности при последующем замачивании. Показано, что чем больше продолжительность шелушения, тем быстрее зерно достигает влажности 38 — 40% и тем меньше увеличивается автолитическая активность зерна.

3. Исследовано влияние аскорбиновой кислоты при подготовке зерна на его кислотность и влажность. Отмечено, что с увеличением концентрации аскорбиновой кислоты в воде для замачивания зерно быстрее достигает необходимой влажности. Кислотность зерна при этом также возрастает.

4. Путем реализации полного факторного эксперимента получено математическое описание процесса подготовки зерна для получения хлеба хорошего качества, и скорректированы его оптимальные параметры: продолжительность шелушения 20 секунд, время замачивания 15 часов.

5. Рассмотрена возможность использования вакуумного увлажнения при подготовке зерна к диспергированию. С ростом глубины вакуума возрастает скорость увлажнения зерна, которая достигает максимального значения при степени разрежения воздуха минус 0,08 МПа. После вакуумирования зерно набирает необходимую для диспергирования влажность при последующем замачивании иммерсионным способом в течение 7 часов.

6.Проведено исследование микробиологической чистоты зерна в процессе подготовки и предложено использование кратковременного шелушения в течение 20 с перед замачиванием и применение вакуумного увлажнения с последующим иммерсионным замачиванием для снижения контаминации зерна.

7. Изучены реологические свойства теста из нешелушеного и шелушеного в течение 20 секунд зерна. Отмечено, что кратковременное шелушение, способствующее сокращению продолжительности замачивания зерна, приводит к снижению степени разжижения теста в процессе брожения и последующей расстойки.

8. Установлена возможность использования пленки при выпечке зернового хлеба для улучшения микробиологических и потребительских свойств продукта.

9. Проведена комплексная товароведная оценка зернового хлеба, которая включает анализ органолептических и физико-химических показателей качества, показателей безопасности, определение химического состава и пищевой ценности хлеба. Установлено, что использование кратковременного шелушения зерна, при приготовлении хлеба, способствует улучшению как органолептических, так и физико-химических показателей хлеба. Анализ химического состава показал увеличение содержания белков и жира в этом зерновом хлебе, по сравнению с зерновым хлебом из нешелушеного диспергированного зерна пшеницы, и снижение содержания сахара. Высокая пищевая и энергетическая ценность зернового хлеба позволяет отнести этот хлеб к классу функциональных изделий и рекомендовать их для диетического и профилактического питания.