CC BY
6УДК 664.661.1 Статья поступила 16.03.2023 г
4.3.1. Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса РО! 10.35524/2227-0280_2023_02_14
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЫПЕЧКИ БУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С РИСОВОЙ МУКОЙ ПУТЕМ КОМБИНИРОВАНИЯ СВЧ-НАГРЕВА И ТРАДИЦИОННЫХ РЕЖИМОВ
Т. Л. Шевелева,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры технологии продуктов питания, ФГБОУ ВО "Государственный аграрный университет Северного Зауралья"
Ключевые слова: рисовая мука, хлебобулочные изделия, мелкоштучные булочные изделия, показатели качества булочных изделий, выход изделий, пищевая и биологическая ценность готовых изделий, технология выпечки, СВЧ-нагрев, традиционная выпечка, режимы выпечки, рецептура
Key words: rice flour, bakery products, small-sized bakery products, quality indicators of bakery products, product yield, nutritional and biological value of finished products, baking technology, microwave heating, traditional baking, baking modes, recipe
Актуальность темы. В современных условиях в хлебопекарной отрасли все большее значение приобретает сокращение технологического процесса, в частности, времени выпечки. Особенно актуально это при производстве мелкоштучных булочных изделий.
К одному из перспективных методов интенсификации теплообменных процессов, основанных на физическом воздействии электромагнитного поля, можно отнести нагрев продукта токами высокой и сверхвысокой частоты. Поскольку тесто обладает свойствами диэлектриков, при этом существенно возрастает скорость нагрева тестовой заготовки, что в конечном счете ведет к сокращению общего времени теплового воздействия на заготовки, при этом исключается подгорание изделий, а поскольку сокращается продолжительность выпечки, в готовом продукте сохраняется больше ценных компонентов, увеличивается выход хлебобулочных изделий [1].
Первые работы по изучению влияния ВЧ-нагрева были начаты еще в 1936 году Шумаевым Ф.Г. и продолжены в 1953-1954 гг. Островским Я.Г. [7]. Это влияние токов ВЧ на пищевую ценность зерна и его продовольственные качества, в частности, и обеззараживающий эффект.
Юсуповой Г.Г. описано воздействие СВЧ-по-ля со скоростью нагрева 0,4-0,6 °С в секунду на муку с целью профилактики заболевания картофельной болезнью хлеба. Этот метод
также широко применяется для обеззараживания и улучшения пищевой ценности зерна. Автор предлагает проводить обеззараживание как влажного зерна перед помолом, так и муки. Хлеб, выпекаемый из обработанной муки, не заболевает картофельной болезнью [8].
Согласно исследованиям Сидоренко Г.А. и других авторов, использование электроконтактного метода для выпечки хлебобулочных изделий позволяет получить хлеб с более низким гликемическим индексом, в процессе выпечки получается бескорковый хлеб, кроме того, можно снизить температуру и продолжительность выпечки до минимальных значений [4, 7].
Электромагнитное поле сверхвысокой частоты (микроволновое поле, СВЧ-нагрев) способно усиливать процесс брожения полуфабрикатов, таких как опара и тесто [5]. При этом действие электрического поля происходит еще на стадии замеса, это приводит к увеличению скорости газообразования и выделения диоксида углерода, что в конечном счете ускоряет подъем теста и улучшает структуру пористости хлебобулочных изделий [3].
Как отмечает Н.Ф. Ушакова, поле СВЧ мощностью 250-500 Вт в течение 10-40 секунд положительно влияет на процесс расстойки теста для бараночных изделий, снижает продолжительность технологического процесса и улучшает качество готовых баранок [5].
Химический состав рисовой муки отличается повышенным содержанием витаминов группы В (В1, В2), РР, калия, кальция, магния, фосфора и некоторых других минеральных веществ в сравнении с пшеничной мукой, также она более калорийна, поэтому при добавлении рисовой муки повышается пищевая и энергетическая ценность хлебобулочных изделий [2].
Содержание жира в рисовой муке почти в два раза меньше, чем в пшеничной, что приводит к увеличению срока годности хлебобулочных изделий с добавлением рисовой муки, так как изделия дольше не черствеют. Зерно риса содержит 7-10 % полноценного белка, 66-70 % крахмала, способно хорошо поглощать воду и набухать. В рисовой муке также содержится кремний, играющий определенную роль в процессах обмена, и другие жизненно необходимые микроэлементы (рис. 1). Несмотря на низкое содержание белка в зерне риса и рисовой муке его пищевое значение довольно велико.
Белковая фракция риса представлена ори-зенином из группы глютелинов, содержащая лизин в количестве 2,6-4,0% от общего белка рисового зерна. Оризенин отличается высоким содержанием дикарбоновых аминокислот - глютаминовой (17,4-23,5%) и аспарагиновой (9,2-13,6%). Содержание триптофана - 1,32,1%, метионина - 0,7-2,1% [2].
Рисовая мука обладает свойством удерживать воду, что приводит к увеличению влажности тестовых заготовок и продолжительности выпечки хлебобулочных изделий при использовании традиционных режимов в обычных хлебопекарных печах. Поэтому примене-
140 120 100 ао 60 40 20 о
N3 К Са М§ Р Ре
■ Содержание минеральных веществ Рис. 1. Содержание минеральных веществ в рисовой муке в мг на 100 г
ние СВЧ-нагрева в комплексе с традиционными способами выпечки позволит сократить технологический процесс, снизить себестоимость, улучшить качество готовых изделий, а также повысить их пищевую и биологическую ценность.
Цель исследования. Разработать рецептуру и усовершенствовать технологический процесс производства булочных изделий с рисовой мукой путем комбинирования СВЧ-нагрева и традиционных режимов выпечки.
Задачи:
- исследовать влияние рисовой муки на ор-ганолептические и физико-химические показатели качества булочных изделий;
- разработать рецептуру булочных изделий повышенной пищевой ценности с внесением рисовой муки;
- усовершенствовать технологию выпечки булочных изделий путем комбинирования СВЧ-нагрева и традиционных режимов.
Материалы и методы исследований. Все исследования выполнены в учебной пекарне-лаборатории Инженерно-технологического института ГАУ Северного Зауралья.
Объектом исследований были булочные изделия массой 0,2 кг и 0,05 кг с добавлением рисовой муки.
В качестве контроля была выбрана булка русская круглая из муки пшеничной первого сорта по ГОСТ 27844-88. Экспериментальные варианты: булочные изделия с добавлением 10% рисовой муки, булочные изделия с добавлением 15% рисовой муки.
Пробные лабораторные выпечки выполнены по ГОСТ 27669-88, определение показателей качества готовых изделий проведено со-
1 1
. 1. ■ 1
гласно действующим стандартам на соответствующие методы испытаний (пористость -ГОСТ 5669-96, кислотность мякиша - ГОСТ 5670-96, влажность мякиша - ГОСТ 21094-75).
Способ приготовления теста - безопарный. Тесто замешивали на лабораторном тестомесе из всего количества сырья по рецептуре, которое добавляли одновременно, количество воды определяли по расчету с учетом влажности сырья. После замеса тесто подвергалось брожению в течение 90 минут, через 50 минут тесто повторно перемешивали 1-2 минуты для достижения равномерной пористости (обминка). Готовое тесто делили на куски массой 220 граммов, округляли и оставляли на предварительную расстойку в течение 10 минут. Формование заготовок выполняли вручную, расстойка готовых тестовых заготовок проведена при температуре 36 оС в расстойном шкафу. Выпечку булочных изделий с добавлением рисовой муки традиционным способом осуществляли в течение 20 минут при температуре 220 °С в лабораторной хлебопекарной печи.
Результаты исследований. Через час после выпечки остывшие готовые булочные изделия подвергали исследованию органо-
Из физико-химических показателей качества булочных изделий с добавлением рисовой муки были определены влажность (ГОСТ 21094-95), кислотность (ГОСТ 7045-90) и пористость (ГОСТ 5669-96). Данные представлены на рисунке 2.
лептических и физико-химических показателей качества. Из органолептических показателей качества были определены следующие: форма, поверхность, цвет корки, состояние мякиша, равномерность окраски, пористость, вкус, хруст и запах, а также показатель фор-моустойчивости (отношение высоты изделий к диаметру). Полученные данные приведены в таблице 1.
При определении органолептических показателей качества установлено, что при внесении рисовой муки в рецептуру в количестве 10% к общей массе муки готовые изделия соответствовали стандарту и имели вкус и запах, свойственный данным изделиям. При внесении рисовой муки в количестве 15 % несколько увеличилась формоустойчивость (с 0,60 до 0,61). Булочные изделия с добавлением рисовой муки не имели значительных отличий от контроля по органолептическим показателям. Следует выделить вариант с 10 % внесением рисовой муки, который соответствовал требованиям стандарта, имел пропеченный, не влажный на ощупь мякиш, развитую, без пустот и уплотнений пористость, светло-золотистую окраску корки, свойственный данному виду изделий вкус.
Влажность мякиша готовых изделий соответствовала стандарту, значения ее составили не более 40 %. Добавление рисовой муки несколько снижало влажность готовых изделий, так как рисовая мука обладает высокой водоудерживающей способностью. При уве-
Таблица 1
Органолептические показатели качества булочных изделий с рисовой мукой
Показатель Варианты
Контроль Булочные изделия с добавлением 10% рисовой муки Булочные изделия с добавлением 15% рисовой муки
формоустойчи-вость (НЮ) 0,60 0,60 0,61
форма, поверхность правильная,гладкая, без трещин и подрывов правильная, гладкая, без трещин и подрывов правильная,гладкая, без трещин и подрывов
состояние мякиша пропеченный, не влажный на ощупь пористость тонкостенная пропеченный, не влажный на ощупь пористость тонкостенная пропеченный, не влажный на ощупь пористость тонкостенная
цвет корки светло-желтый с золотистым оттенком светло-желтый с золотистым оттенком светло-желтый с золотистым оттенком
цвет мякиша светло-желтый с золотистым оттенком светло-желтый с золотистым оттенком светло-желтый с золотистым оттенком
вкус свойственный данному виду изделий свойственный данному виду изделий свойственный данному виду изделий
запах типичный для данного вида изделий типичный для данного вида изделий типичный для данного вида изделий
личении содержания рисовой муки до 15 % пористость мякиша несколько снижалась (рис. 2). Кислотность у всех изделий была равна 2,5°Н, что соответствовало требованиям действующей нормативно-технической документации.
Таким образом, вариант с 10 % внесением рисовой муки был наиболее оптимальным по комплексу показателей, исходя из него предложена рецептура булочных изделий (табл. 2).
Таблица 2 Рецептура булочных изделий с рисовой мукой
Наименование сырья Количество, кг
мука пшеничная хлебопекарная первого сорта 90,0
мука рисовая сортовая 10,0
дрожжи хлебопекарные прессованные 1,0
соль поваренная пищевая 1,5
сахар-песок 5,0
маргарин столовый с содержанием жира не менее 82 % 2,5
Итого: 110,0
Для сокращения продолжительности и упрощения процесса выпечки изучалось применение СВЧ-нагрева при производстве булочных изделий с рисовой мукой. Нами был выбран комбинированный способ выпечки: выпечка в микроволновой печи и допекание в электропечи, поскольку использование только СВЧ-
80
нагрева не формирует корку изделий и не обеспечит привычный товарный вид для потребителя.
Режимы выпечки представлены на рисунках 3, 4 и 5.
Г.О. Магомедовым и другими исследователями установлено, что сверхвысокочастотный нагрев наиболее эффективен для ускорения процесса выпечки тестовых заготовок и формирования мелкопористой упруго-эластичной структуры мякиша изделий [6].
При изучении СВЧ-нагрева при выпечке булочных изделий с рисовой мукой нами выявлено, что наиболее оптимальным режимом выпечки был комбинированный вариант: СВЧ-нагрев в течение 30 секунд и допекание в электропечи при температуре 220°С на протяжении 5 минут (рис. 3).
Установлено, что комбинирование СВЧ-нагрева и традиционного нагрева тестовых заготовок в электропечах сохраняет структуру мякиша, так как происходит денатурация клейковинных белков и фиксирование однородной мелкопористой структуры тестовых заготовок. При смене СВЧ-нагрева тестовых заготовок булочных изделий традиционным конвективным нагревом происходит формирование окрашенной тонкостенной корочки.
Выводы.
1. В результате проведенных исследований установлено наиболее оптимальное содержание 10 % рисовой муки в рецептуре булочных изделий, разработана оригинальная ре-
шШ
Булка русская круглая по Булка с добавлением Булка с добавлением ГОСТ 27844-88 (контроль) 10% рисовой муки 15% рисовой муки
■ Влажность,% ■ Кислотность, Н ■ Пористость,% Рис. 2. Физико-химические показатели качества булочных изделий с рисовой мукой
сельскохозяйственные науки
Рис. 3. Внешний вид булочных изделий с рисовой мукой при режиме СВЧ-нагрева 40 сек и выпечки в электропечи 5 минут при 1=220 °С
Рис. 4. Внешний вид булочных изделий с рисовой мукой при режиме СВЧ-нагрева 30 сек и выпечки в электропечи 5 минут при 1=220 °С
Рис. 5 Внешний вид булочных изделий с рисовой мукой при режиме СВЧ-нагрева 25 сек и выпечки в электропечи 5 минут при 1=220 °С
цептура булочных изделий повышенной пищевой и биологической ценности.
2. Усовершенствована технология приготовления булочных изделий с рисовой мукой путем комбинирования СВЧ-нагрева в течение 30 с и конвективной выпечки в электропечи при температуре 220 °С в течение 5 минут, что привело к сокращению общей продолжительности выпечки в 2,5 раза.
Рекомендации. Совершенствование технологического процесса путем комбинирования СВЧ-нагрева и конвективной выпечки позволяет значительно сократить продолжительность производственного процесса, получать продукцию с повышенным качеством, следовательно, является перспективным и рекомендуется для внедрения в хлебопекарное производство.
Библиографический список
1. Ауэрман, Л. Я. Технология хлебопекарного производства : учебник / под общей редакцией Л. И. Пучковой. - 9-е изд. перераб. и доп.
- Санкт-Петербург : Профессия, 2005. - С. 256-257. - Текст : непосредственный.
2. Козьмина, Е. П. Биохимическая и технологическая характеристика отечественного риса-зерна / Е. П. Козьмина, З. Ф. Аниканова.
- Москва : ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1976.
- С. 6-8. - Текст : непосредственный.
3. Магомедов, М. Г. Оптимизация технологических параметров СВЧ-выпечки сбивных бездрожжевых хлебобулочных изделий / М. Г. Магомедов, А. С. Таратухин, А. А. Журавлев, И. В. Плотникова. - Текст: непосредственный // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. - 2022. - № 2 (73). - С. 3-12.
4. Солодников, С. Ю. Изучение гипоглике-мического действия бездрожжевого бескоркового хлеба / С. Ю. Солодников, Г. А. Люшина, В. В. Маслова. - Текст : непосредственный // Техника и технология пищевых производств. - 2016. - № 3 (42). - С. 140-145.
5. Ушакова, Н. Ф. Электротехнологии как фактор интенсификации производства пшеничного хлеба. - Текст : непосредственный // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. - 2012. - № 1 (30). - С. 63-65.
6. Формирование структуры мякиша сбивного бездрожжевого хлеба при интенсивной СВЧ-конвективной выпечке / Г. О. Магомедов, А. А. Хвостов, А. А. Журавлев [и др.]. - Текст : непосредственный // Техника и технология пищевых производств. - 2022. - № 3. - С. 426-438.
7. Электроконтактный энергоподвод при выпечке хлеба / Г.А. Сидоренко, В.П. Попов, Г.Б. Зинюхин [и др.]. - Текст: непосредственный // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2012. - № 1 (137). - С. 214-221.
8. Юсупова, Г. Г. Обеспечение микробиологической безопасности муки и хлеба энергией СВЧ-поля / Г. Г. Юсупова, Р. Х. Юсупов. - Текст : непосредственный // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина» ; Агроинже-нерия. - Москва, 2009. - Вып. 1 (32). - С. 20-22.
Контактная информация: Шевелева Татьяна Леонидовна
доцент кафедры технологии продуктов питания, ФГБОУ ВО "Государственный аграрный университет Северного Зауралья", 625003 г. Тюмень, ул. Республики, 7 E-mail: [email protected]
References
1. Auerman, L. YA. Tekhnologiya hlebope-karnogo proizvodstva : uchebnik / pod obshchej redakciej L. I. Puchkovoj. - 9-e izd. pererab. i dop. - Sankt-Peterburg : Professiya, 2005. - S. 256-257. - Tekst : neposredstvennyj.
2. Koz'mina, E. P. Biohimicheskaya i tekhnolo-gicheskaya harakteristika otechestvennogo risa-zerna / E. P. Koz'mina, Z. F. Anikanova. - Moskva : CNIITEI Minzaga SSSR, 1976. - S. 6, 8. - Tekst : neposredstvennyj.
3. Magomedov, M. G. Optimizaciya tekhnolo-gicheskih parametrov SvCH-vypechki sbivnyh bezdrozhzhevyh hlebobulochnyh izdelij / M. G. Magomedov, A. S. Taratuhin, A. A. ZHuravlev, I. V. Plotnikova. - Tekst: neposredstvennyj // Tekh-nologiya i tovarovedenie innovacionnyh pishche-vyh produktov. - 2022. - № 2 (73). - S. 3-12.
4. Solodnikov, S. YU. Izuchenie gipoglikemi-cheskogo dejstviya bezdrozhzhevogo beskor-kovogo hleba / S. Yu. Solodnikov, G. A. Lyushina, V. V. Maslova. - Tekst : neposredstvennyj // Tekhnika i tekhnologiya pishchevyh proizvodstv.
- 2016. - № 3 (42). - S. 140-145.
5. Ushakova, N. F. Elektrotekhnologii kak faktor intensifikacii proizvodstva pshenichnogo hleba.
- Tekst : neposredstvennyj // Vestnik Izhevskoj gosudarstvennoj sel'skohozyajstvennoj akade-mii. - 2012. - № 1 (30). - S. 63-65.
6. Formirovanie struktury myakisha sbivnogo bezdrozhzhevogo hleba pri intensivnoj SVCH-konvektivnoj vypechke / G. O. Magomedov, A. A. Hvostov, A. A. ZHuravlev [i dr.]. - Tekst : neposredstvennyj // Tekhnika i tekhnologiya pishchevyh proizvodstv. - 2022. - № 3. - S. 426-438.
7. Elektrokontaktnyj energopodvod pri vypechke hleba / G.A. Sidorenko, V.P. Popov, G.B. Zi-nyuhin [i dr.]. - Tekst: neposredstvennyj // Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta.
- 2012. - № 1 (137). - S. 214-221.
8. YUsupova, G. G. Obespechenie mikrobiolo-gicheskoj bezopasnosti muki i hleba energiej SVCH-polya / G. G. YUsupova, R. H. YUsupov.
- Tekst : neposredstvennyj // Vestnik Federal'nogo gosudarstvennogo obrazovatel'nogo uchrezh-deniya vysshego professional'nogo obrazovaniya «Moskovskij gosudarstvennyj agroinzhenernyj universitet imeni V. P. Goryachkina» ; Agroinzhe-neriya. - Moskva, 2009. - Vyp. 1 (32). - S. 20-22.
Contact Information: Sheveleva Tatyana Leonidovna
Associate Professor, Department of Food Technology, Northern Trans-Ural State Agricultural University, 625003, the city of Tyumen, Republic street, the house 7
E-mail: [email protected]
