автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.16, диссертация на тему: Использование ржаной муки в мучных кондитерских изделиях

Диссертационная работа выполнена на кафедре технологии продукции-общественного питания Института советской торговли им. Ф. Энгельса г. Санкт-Петербурга.

■ доктор медицинских наук, профессор К.И.Абрамова;

кандидат технических наук, доцент Е.Л.Иванов

доктор медицинских наук, профессор М.С.Серёгин;

кандидат технических наук С.Н.Метель

"Диетторг" г. Санкт-Петербурга

Защита диссертации состоится "июня 1992г. в часов на заседании специализированного совета Д 131.04.01 Института советской торговли.им. Ф.Энгельса по адресу: I940I8, Санкт-Петербург, K-I8, Новороссийская ул., д. 50.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "20 1992 г.

Ученый.секретарь специализированного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОШ

Актуальность темы. В общем объеме производств* кондитерской продукции мучные кондитерские изделии занималт второе место.

К самым распространенным видам мучной кондитерской продукции относятся изделия из бисквитного и песочного видов теста. В наиболее полном сборнике рецептур удельный вес этих 1 р^пп изделий составляет соответственно 30 и 17%, а в общем объеме допуска на доле изделий из бисквитного теста приходится 30, не песочного - 505?. В то же время анализ отраслевой нормативно-технической документации показывает, что количество рецептур выпеченных полуфабрикатов из бисквитного и песочного теста, на которых базируется все многообразие ассортимента изделий из них, ограничено.

Одновременно известно, что отечественные мучные кондитер-', ские изделия значительно уступают зарубежным яе разнообразив ассортимента, вкусовым, физиологическим, маркетинговым показателям качества, технологичности рецептур и црожзводстяенных процессов.

Все это делает актуальным выполнение работ, направленных на расширение ассортимента к совершенствование рецепту» Я технологии мучных кондитерских изделий, в частности, из бисквитного и песочного вкцоз теота.

В связи с то/, что отечественная мукомольная промышленность не в состоянии осуществлять поставку в необходимых объемах-пшеничной муки с сертификатом, отвечающим требованиям кондитерского производства, практически сложно организовать'технологический процесс, обеспечивающий стабильное производство и высокое кече*'? ство мучных кондитерских изделий. В этих условиях актуальное значение приобретают исследования, направленные на привлечете в производство мучной кондитерской продукции различных зерновых культур, размол которых дает сырье с незначительным диапазоном изменения технологических свойств в отличие от пшеничной муки, а также определение соответствующего ассортимента изделий из муки нетрадиционных видов зерновых культур. В настоящее время имевтдя.положительные результаты применения муки кукурузы, сов, проса, тритикале и других в качестве добавок к швеничной цуко или основного сырья для кондитерских изделий, при приготовлении

которых требуется мука с низким содержанием слабой клейковины. Однако производство этих зерновых культур и продуктов их переработки значительно уступает объему выпуска муки из пшеницы и ржи.

Использование ржаной муки в качестве основного сырья в производстве мучных кондитерских изделий не практикуется. Основной причиной этого, вероятно, является неспособность ее белков образовывать при замесе теста сильную клейковину в большом количестве.

Одновременно известно, что ржаная мука обладает более высоким' содержанием ряда незаменимых факторов питания, повышенной биологической ценностью в сравнении с пшеничной мукой, имеет меньшую стоимость. В связи с этим обоснование технологической пригодности ржаной муки в производстве определенных видов полуфабрикатов для мучных кондитерских изделий, расширение их ассортимента и повышение пищевой ценности позволит получить социальный и экономический эффект.

Кроме того, актуальным направлением совершенствования ассортимента и технологии мучных кондитерских изделий является придание им диетических свойств - снижение сахароемкости и калорийности, обогащение биологически активными веществами и включение в их рецептурный состав пищевых компонентов, способствующих нормализации деятельности желудочно-кишечного тракта, выведению из организма нежелательных продуктов обмена и токсических веществ.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось теоретическое обоснование технологической пригодности ржаной Муки в производстве определенных групп мучных кондитерских изделий, расширение ассортимента выпеченных полуфабрикатов и изделий за счет ее использования, разработка научно обоснованных рецептур,и технологии изделий с диетическими свойствами.

В задачи исследований входило:

провести изучение качественного и количественного состава пищевых волокон ржаной муки;

- установить технологические свойства ржаной муки, обосновать возможность и целесообразность ее использования в производстве определенных групп мучных кондитерских изделий;

- разработать рецептуры и технологии мучных кондитерских изделий из ржаной муки пониженной калорийности, оптимизированных по составу пищевых волокон и других физиологически важных веществ;

- установить факт^еский состав усвояемых углеводов и пищевых волокон, а также степень их сохранности в процесс« выпечки изделий из ржаной муки;

- определить показатели качества новых изделий и их изменение при хранении.

Научная новизна работы. Дополнены сведения по качественному и количественному составу пищевых волокон пшеничной муки высйего сорта и ржал ой обдирной муки.

Установлена возможность и целесообразность использования ржаной муки в производстве изделий из бисквитного и пёсочного видов теста.

Изучено влияние замены пшеничной муки на ржаную в рецептурах бисквита основного и коржиков молочных на технологические и органолептические свойства 1еста и изделий.

Установлена возможность снижения количества сахара в изделиях из бисквитного и песочного теста при использовании ржаной муки.

Изучено влияние морковного и яблочного пере, пшеничных отрубей на структурно-механические, органолептические показатели качества бисквитного и песочного теста и изделий из ржаной муки. Установлены оптимальные концентрации этих доб* зок в рецептурах.

Разработаны рецептуры и технология бисквитов и коржиков ржаных с плодоовощными наполнителями и отрубями.

Установлено фактическое содержание усвояемых углеводов п пищевых волокон в изделиях разработанного ассортимента, а таккэ степень их сохранности в процессе выпечки.

Изучено влияние ржаной муки, пектиносодержащих добавок на изменение показателей качества изделий в процессе хранения.

Для стандартизации новой продукции определены физико-хиыи--ческие и органолептические показатели качества.бисквитов и коржиков ржаных.

Практическая значимость работы. Разработаны рецептуры-и

технология изделий из бисквитного и песочного видов теста из ржаной муки. Новизна технического репюния разработанной технологии подтверждена положительным решением на заявку 4877840/13 /105400/ от 28.06.91 г. "Способ производства теста для бисквита".

Разработаны-технические условия и технологические инструкции "Коржики ржаные", "Рулеты бисквитные диетические", утвержденные Главным Управлением торговли исполкома Ленсовета.

Рецептуры и технология изделий разработанного ассортимента внедрены в производство диетической кулинарной фабрики Диеттор-га, предприятий общественного питания и• здравшщах территориального Совета по управлению курортами профсоюзов г. Санкт-Петербурга.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на научной конференции профессорско-преподавательского,состава Института советской торговли им. Ф.Энгельса /1990 г./; на Всесоюзной- научной конференции "Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания" /Харьков, 1990 г./.

Диссертация обсуждена на кафедре технологии продукции общественного питания Института советской торговли им. Ф.Энгельса г. Санкт-Петербурга /декабрь 1991 г./ и рекомендована к защите.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 5 работах, получено положительное решение на заявку 4877840/13 /105400/ от 28.06.91 г. "Способ производства теста для бисквита".

Структура и объем работы.-Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на^^5"страницах машинописного текста, содержит 37 таблиц и 20 рисунков. Список литературы' включает 243 источника, в' том числе 54 иностранных.

Введение содержит обоснование цели и актуальности исследований.

В обзоре литературы представлены тенденции совершенствования ассортимента мучных кондитерских изделий, проведен анализ

существующих рецептур бисквитных и песочных полуфабрикатов. Рассмотрен вопрос о влиянии рецептурных компонентов и техноло-. гических параметров производства бисквитного и песочного теста и полуфабрикатов на их качество, дан анализ существующих способов производства этих полуфабрикатов. Приведены сведения об использовании различных добавок в производстве мучных к питерских изделий. Рассмотрены пищевая ценность и технологические свойства ржаной муки. На основании обобщения имеющихся в литературе данных сформулированы задачи исследований.

Экспериментальная часть содержит характеристику объектов и методов исследований, результаты экспериментов, выводы и рекомендации .

Объекты исследования. Объектами исследования явились:

- мука пшеничная высшего сорта, ГОСТ 26574-85;

- мука ржаная обдирная, ГОСТ 7045-50;

- яично-сахарная .масса, бисквитное тесто и выпеченный полуфабрикат, приготовлейные по традиционной рецептуре и технологии;

- яично-сахарная масса, бисквитное тесто и выпеченные' полуфабрикаты, приготовленные с различными концентрациями сахара, с использованием ржаной муки, отрубей, морковного и яблочного пюре;

- тестс для коржиков молочных и готовые изделия из него;

- тесто для коржиков и готовые изделия, приготовленные с различными концентрациями сахара, с использованием ржаной муки, отрубей, плодоовощных наполнителей.

Методы исследования. Для характеристики химического состава определяли содержание влаги и сухих веществ, белка, жира, золы по общепринятым методикам /А.И.Ермаков, 1Э87/, углеводов -по схеме, прецложенно:" А.Р.Кизелем /Б.П.Плешков, 1976/, редуцирующих Сахаров - микрометодом Хагедорна-йенсена /В.И.Добрынина, Е.Я.Свешникова, 1967/, фракционный состав гемицеллюлоз - методом щелочной экстракции /А.И.Ермаков, 1987/, лигнин - методом Р.Кенига в модификации Ф.П.Комарова /В.И.Шарков и др., 1976/.

Количество и качество пшеничной клейковины характеризовали в соответствии с ГОСТ 27839-88. Кислотность ржаной и пшеничной муки определяли по ГОСТ 27493-87, автолитическую активность -

по ГОСТ 27495-87. Воцопоглотигельную способность и технологически е свойства муки изучали с помощью микрофаринографа Брабенцера.

Пенообразующую способность яично-сахарной смеси, устойчивость и плотность взбитой массы, удельный объем, плотность теста и выпеченных полуфабрикатов определяли по общепринятым методикам /И.С.Лурье, 1978; Л.И.Пучкова, 1982/. Реологические свойства бисквитного и песочного теста изучали с помощью ротационного вискозиметра "Реотест-2"; кривые течения .теста описывали уравнением вида:^? зф = где^ ^ - эффективная вязкость, ^ П • с ; В - эффективная вязкость при градиенте скорости £ = У с ; т- темп разрушения структуры. Консистенцию песочного теста и структурно-механические характеристики бисквитного полуфабриката находили с помощью пенетрометра АР-4/2. Пористость бисквита определяли с помощью прибора Куравлева. Намокаемость изделий оценивали согласно ГОСТ 10114-80. Определение влажности, содержания сахара и жира, щелочности теста и изделий проводили по общепринятым методикам /И.С.Лурье, 1978/. Биологическую ценность изделий оценивали методом расчета аминокислотного скора. Органолептическую оценку бисквитов проводили в соответствии со шкалой балльной оценки, предложенной Л.Ф.Зайцевой /1975/, коржиков - по пятибалльной шкале с учетом коэффициентов весомости /Н.И.Ковалев, 1968/.

Математическую обработку результатов исследований проводили с помощью стандартных программ на ЭВМ.

Химический состав и технологические свойства ржаной муки. Изучение химического состава сырья показало, что ржаная мука является источником значительного содержания пищевых волокон /табл.1/. В их общем объеме преобладают гемицеллюлозы, квота которых составляет для ржаной и пшеничной муки 69,3 и 94,0%, при большем удельном весе трудноусвояемой фракции: соотношение гемкцеллолоа А и Б для ржаной и пшеничной муки - 31,6 и 68,4%, 43,4 и 56,6% соответственно.

Химический состав ржаной и пшеничной муки Д на сухую массу/.

Ржаная обдирная мука

Пшеничная мука высшего сорта

Влажность, % 10,34 ± 0,35 11,28 ± 0,37

Белок 9,89 ± 0,42 10,87 + 0,50

Усвояемые углеводы, 77,85 ± 3,75 83,63 ± 4,18

в т.ч. моносахариды 0,98 ± 0,05 0,07 ± 0,004

сахароза 1,28 ± 0,08 0,16 ± 0,02

мальтоза б 0,08. ± 0,003

водорастворимые 3,03 0,14 1,12 н 0,06

крахмал 72,56 + 3,60 82,40 ± 4,02

Пищевые волокна, 5,34 + 0,36 1,84 + 0,07

в т.ч. гемицеллолозд> 3,70 + 0,08 1,73-1 0,04

оС- целлюлоза 1,30 + 0,11 0,11' + 0,01

лигнин 0,34 + 0,02 0

Липиды 1,88 + 0,12 1,33 + о;о8

Зола 1,48 + 0,09 0,59 + 0,03

Изучение технологических свойств основного сырья выявило, что для ржаной муки суммарное время образования теста и его устойчивости вдвое ниже показателя .для пшеничной муки /2,5 и 5,0 мин соответственно/. Отмечен более интенсивный процесс разжижения ржаного теста во время его замеса. Все э.о характеризует клзйковину ржаной муки как слабую, что позволяет прогнозировать возможность ее использования в качестве основного.сырья для производства изделий из бисквитного и песочного те<1та с целое расширения ассортимента и улучшения .диетических свойств за счет привлечения ресурсов местного земледелия, обладающих повышениям: содержащем пищевых волокон.

Влияние ржаной муки и снижения содержания сахара на качество бисквитного и песочного теста и изделий. Замена пшеничной

муки, а также крахмала, служащего средством ослабления ее клейковины в бисквитном полуфабрикате, на ржаную муку в рецептурах бисквита основного /рец. И, Сборник рецептур мучных кондитерских и булочных изделий для предприятий общественного питания, 1986/и коржиков молочных 4)ец. 1" 102/ повлияла ца изменение физико-химических, структурно-механических, органолелтических показателей теста и изделий /табл. 2,3/.

В результате изучения реологических свойств теста получены зависимости эффективной вязкости от градиента скорости деформации, которые имеют следующий вид: а/ для бисквитного теста из пшеничной муки - £ э<р. = 39,б/ для бисквитного теста из ржаной муки - £ 56,Более высокие значения эффективной вязкости характеризуют повышенную устойчивость последнего к механическим воздействиям, что с технологической точки зрения является преимуществом бисквитного теста из ржаной муки.

Кроме того, плотность бисквитного теста из ржаной муки снизилась на 7,5$, удельный объем, пористость и сжимаемость выпеченного полуфабриката возросли соответственна на 4,4, 5,0 и 15,7 %, выход изделия увеличился на 1,5% по сравнению с показателями для бисквита основного.

Установлено, что кривые течения песочного теста описываются следующими уравнениями: а/ для коржиков молочных -

= 3059,13^- ^ для КОрЖИКОВ из рваной муки -

р = 2908,36^ Исследования показали, что в области

значений градиента скорости, близких к режиму работы тестомесильной машины, песочное тесто из ржаной муки отличалось более низкими значениями эффективной вязкости по сравнению с контрольным, что способствовало пластификации его структуры, увеличению показателя консистенции на 18,4^. Плотность коржиков из ржаной муки снизилась на 1,155, показатель набухаемости возрос на 4,7?5.

Улучшение структурно-механических характеристик бисквитного, песочного теста и изделий подтверждает хорошую пригодность ржаной-муки в качестве основного сырья при их производстве. Кроме того, установлена, что технологический процесс приготовления изделий из бисквитного и песочного теста с использованием

ВЛИЯНИЕ РЖАНОЙ МУКИ И РАЗЛИЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ САХАРА НА СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА БИСКВИТНОГО ПОЛУФАБРИКАТА

Наименование полуфаб- Количество сахара, % от рецептуры I

рикйтов и показателей-----,

качества ЮО(рецМ) 100 85 75 65 55

Пенообразующая спо- 308,6+6,4 308,6+6,4 332,3+6,9 342,5+8,4 336,2±7,2 325,4+6,9 собность, %

Плотность, кг/м3 375,6+7,4 375,6+7,4 334,4+5,8 304,3+4,7 291,6+4,3 298,3+4,5

Устойчивость, % 84,9+0,5 84,9+0,5 83,6+0,5 81,7+0,4 79,6+0,4 77,4+0,4 Тесто из ржаной муки

«о Влажность, % 36,50+0,20 36,52+0,21 37,94+0,20 38,91+0,22 39,80+0,24 40,76+0,25

Плотность, кг/м3 505,7+9,2 467,9+9,7 442,4^8,4 438,1^8,7 464,5¡I0,4 516,6+12,6

Вязкость, Па-с при 41,70+1,75 59,47+2,62 50,32+2,37 46,02+2,08 43,94+1,92 42,60+1,84 /= 0,9 с"1

Бисквит из ржаной муки

Влажность, % 27,70+0,30 29,92+0,33 32,17+0,34 34,66+0,37 "36,48+0,41 38,09+0,44

Удельный'объем, 387,4+7,9 404,4^8,5 415,9+8,4 406,3+8,9 389,1+7,4 344,2+6,2 Ю-5 м3/кг

Пористость, % 74,5+1,5 78,2+1,8 80,5+1,9 78,6+1,7 75,0+1,6 71,7+1,3

Сжимаемость, ед.пр. 112,8+4,2 130,5+5,4 140,6+6,5 130,0+5,7 И3,бй,б 95,3+3,7 АР-4/2

Содержание моно- к 35,10 36,62 33,39 30,55 27,52 ¿4,30 дисахаридов, %

ВЛИЯНИЕ РКАНСЙ МУКИ И РАЗЛИЧНЫХ КОНЦЕНГРАЦШ САХАРА НА СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ТЕСТА ДЛЯ КОРЖИКОВ И ГОТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Наименование показателей Количество сахара, % от рецептуры * 102

» , 100 (рец.И02) 100 85 75 65

Влажность, % 19,19+0,23 19,05+0,20 20,04+0,23 20,75+0,25 21,65+0,28

Плотность, кг/мэ 1342+22 1317+18 1294+15 1303+17 1341+25

Консистенция, ед.пр. 61,0+2,0 72,2+3,4 76,1^3,2 73,0+2,8 64,5+2,2

Эффективная вязкость, Ю3 Па- с при I с-1 Предельное напряжение 3,05+0,05 2,90+0,04 2,69+0,03 г, 58+0,03 2,51+0,02

1,48+0,03 2,30+0,06 1,61+0,05 1,25+0,04 1,08+0,02

Влажность, % 13,08+0,22 12,94+0,30 13,63+0,34 14,29+0,31 14,78+0,28

Плотность, кг/м3 582,7+10,7 576,4+9,4 562,1+8,2 571,9+8,9 616,4+11,6

Намокаемость, % 212,8+6,0 222,9+7,2 232,5+8,4 228,1+7,8 209,5+5,1

Содержание моно- ■ 28,90 30,04 27,03 24,75 22,32

ржаной муки не требует модификации традиционных способов их производства и может быть органично вклинен в производственную программу любого кондитерского цеха.

В процессе органолептической оценки бисквита и коржиков из ржаной муки было отмечено, что введение нового сырья придает изделиям чрезмерную сладость, что обусловлено более высоким содержанием в нем собственных Сахаров и активностью амилолитических ферментов по сравнению с пшеничной мукой. Результаты изучения влияния снижения количества сахара от 100 до 55% к его массе в традиционных рецептурах на показатели качества бисквитного полуфабриката и коржиков из ржаной муки на всех стадиях их производства представлены в табл. 2 и 3.

Анализ данных показывает, что уменьшение количества сахара на 15 - 2555 от рецептурной массы способствует повышению пенооб-разующей способности яично-сахарной смеси на 7,7 - 11,0% и снижению плотности взбитой массы. Уменьшение количества сахарозы дестабилизирует пенную структуру, вызывает падение устойчивости ее к расслаиванию, что обусловливает в дальнейшем понижение пе-нообразующей способности смеси с содержанием сахара менее 7556 от рецептурной массы и постепенное возрастание плотности. Снижение показателей качества взбитой массы приводит к ослаблению структуры бисквитного теста, возрастанию его плотности и осаждению полуфабриката в процессе выпечки, ухудшению его структурных характеристик.

Наиболее высокие показатели качества отмечены у бисквита из ржаной муки с содержанием 85% сахара от рецептурной массы, удельный объем, пористость и сжимаемость которого выше показателей контрольного образца из ржаной муки с традиционным содержанием сахара на 2,8, 2,9 и 7,7% соответственно. С уменьшением количества сахара на 25% от рецептурной массы отмечали тенденцию снижения качественных характеристик выпеченного полуфабриката, которые тем не менее оставались на уровне контрольных и превосходили соответствующие значения для бисквита основного.

При установлении максимально допустимого снижения количества сахара в изделиях из песочного теста отмечено, что наилучшими технологическими и органолептическими свойствами обладают

соответственно тесто и коржики из ржаной муки с содержанием сахара 05Х от рецептурной массы. Дальнейшее снижение концентрации сахара способствует увеличению плотности как теста, так и изделий, уменьшению показателя намокаемости последних. Однако с уменьшением количества сахара на ¿5% показатели качества теста и коржиков не уступали контрольным показателям теста и изделий с традиционным содержанием сахара. Отмечены хорошие органолеп-тические свойства данных образцов.

В результате проведенного исследования в качестве оптимальных вариантов приняты образцы бисквита и коржиков ржаных с содержанием 75^ сахара от его количества в традиционных рецептурах.

Влияние добавок плодоовощных пюре и отрубей на качество бисквитного и песочного теста и изделий из ржаной муки. С целью расширения ассортимента диетических мучных кондитерских изделий и разработки научно обоснованных рецептур бисквитов и коржиков с высокой пищевой ценностью и пониженной калорийностью изучено влияние плодоовощных пюре и отрубей на технологические, структурно-механические, органолептические показатели качества бисквитного и песочного теста и изделий из ржаной муки.

В процессе приготовления бисквитного полуфабриката морковное или яблочное пюре вносили в яично-сахарную смесь перец взбиванием в количестве б - '¿4% к массе меланжа. Расчетную влажность теста с различным содержанием плодоовощных добавок поддерживали на уровне 39 - 41% за счет корректировки массы ржаной муки. Изменение показателей качества бисквитного полуфабриката с различным количеством наполнителей на всех стадиях его приготовления отражено на рис. I, из которого видно, что внесение пюре до 1&% к массе меланжа способствует снижению плотности взбитой массы на 13,5^, повышению ее пенообразующей способности на 15,355 благодаря проявлению эмульгирующего и стабилизирующего эффекта пектинов добавок. В то же время максимальной устойчивостью взбитая масса обладает при внесении 12.% пюре к массе меланжа. Вследствие избытка влаги в системе при более высоких концентрациях добавок стойкость ее падает, что в дальнейшем предопределяет снижение качества теста и бисквита. Сделано предположение, что