MODERNIZATION OF DOUGH PREPARATION

DOI:https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.119.5.054

МОДЕРНИЗАЦИЯ СПОСОБОВ ТЕСТОПРИГОТОВЛЕНИЯ

Научная статья

Медведев П.В.¹, Федотов В.А.^2, *, Бочкарева И.А.³, Лукьянова Е.С.⁴

²ORCID: 0000-0002-3692-9722;

^{1, 2, 3, 4}Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия

* Корреспондирующий автор (vital_asm[at]mail.ru)

Аннотация

В статье изучается влияние вносимых в тесто рецептурных добавок (сахар и жир) на реологические, структурно-механические свойства готовой продукции. Предприятия перерабатывают муку со средними и слабыми хлебопекарными свойствами, что вызывает необходимость снижения влажности теста для обеспечения хорошего внешнего вида булочных изделий. Как правило, влажность теста для данной продукции поддерживается на 1,0 или 1,5 % ниже влажности, обусловленной ГОСТом. Это снижает выход хлеба на 2 или 3 %, что приводит к нерациональному использованию как основного, так и дополнительного сырья. Изучали влияние способа приготовления полуфабрикатов в герметичной емкости на их свойства и качество готового хлеба, при этом для интенсифика­ции процесса вносили бромат калия в количестве 0,005 % к массе муки. Повышение экономической эффективности при этом достигается за счет увеличения выхода изделий на 2,5 %.

Ключевые слова: тестоприготовление, технологический контроль, хлеб, оценка качества.

MODERNIZATION OF DOUGH PREPARATION

Research article

Medvedev P.V.¹, Fedotov V.A.^{2, *}, Bochkareva I.A.³, Luk'yanova E.S.⁴

²ORCID: 0000-0002-3692-9722;

^{1, 2, 3, 4} Orenburg State University, Orenburg, Russia

^* Corresponding author (vital_asm[at]mail.ru)

Abstract

The article studies formulating aid impact (sugar and fat) on rheological and structurally-mechanical qualities of the final product. Facilities process flour of medium and weak bakery properties, which makes it necessary to reduce dough humidity to ensure proper appearance of pastry products. As a rule, dough humidity for such products is 1.0 or 1.5 % lower than that prescribed by GOST. This reduces the yield of bread by 2 or 3 %, which leads to misallocation of both basic and supplementary raw material. Preparation of semifinished products in a sealed tank, as well as their features and quality as baked bread were studied; in order to ­intensify the process, 0,005 % of potassium bromate was added to the dough. The yield of bread in this case increases by 2.5%, which leads to economic efficiency growth.

Keywords: dough preparation, process control, bread, quality assessment.

        Введение

Изменения в консистенции и физических свойствах теста сильнее проявляются при невысоких хлебопекарных свойствах сырья. Для достижения высокого качества продукции важно еще на стадии тестоприготовления улучшить прогностическую способность качества готовой продукции и, по возможности, корректировать. Поэтому, актуально изучение влияния вносимых в тесто рецептурных добавок (сахар и жир) на реологические, структурно-механические свойства готовой продукции.

Материалы и методы исследования

В работе рассчитали параметры приготовления теста, при которых максимально обеспечиваются его допустимая влажность и выход готовых изделия. Тесто предлагается готовить на большой густой опаре с добавлением молочной сыворотки в количестве 15 %. Жир в дозировке, согласно рецептуре, вносится пофазно: в опару - не более 10 % и остальной жир - в тесто.

Введение жира в опару улучшает газоудерживающую способность теста, его пластичность, а также консистенцию. Все это позволяет увеличить влажность теста до влажности готовых изделий и даже превысить ее на 0,2 или 0,5 %. Формообразующая способность теста улучшается, что обеспечивает получение изделий с четким рисунком, правильной формы и хорошего внешнего вида. В экспериментах использовался порционный способ приготовления теста для сдобных изделий на густой опаре с жиром. Опару замешивали из 50-60 % муки от ее массы в тесте, рецептурного количества дрожжей и воды. Жир в опару задавали через 30 мин после замеса и ее еще раз подвергали механическому воздействию. Влажность теста соответствовала влажности готовой продукции, установленной ГОСТом на данный вид изделия [1].

Результаты и их обсуждение

Результаты экспериментов были получены в лабораторных условиях, а затем проверены на производственной линии при непрерывном способе приготовления теста и длительном периоде выработки булочных изделий с внесением жира в опару. В исследованиях производили выпуск булки с молочной сывороткой с внесением рецептурного жира в опару [2]. При внесении жира в опару спиртовое брожение несколько тормозится, что вынуждает повысить на 1-2 °С температуру опары и теста и удлинить на 5 мин продолжительность расстойки. Кислотонакопление протекает достаточно интенсивно, а повышение температуры полуфабрикатов стимулирует данный процесс, что обусловливает сокращение длительности брожения опары на 30 мин [3]. Влажность теста при замесе его на опаре, в которую был внесен жир, выше на 1 % по сравнению с тестом, в которое жир был внесен при его замесе [4].

Другой способ модернизации тестоприготовления достигался за счет экономии сырьевых ресурсов. Сокращение затрат сухих веществ на брожение полуфабрикатов посредством внедрения прогрессивных технологических процессов. При брожении изменяется и структура его клейковинного каркаса. В результате разрыхления теста диоксидом углерода, образующимся при спиртовом брожении, увеличивается его объем, клейковинные пленки из набухших белков муки растягиваются, т. е. тесто приобретает оптимальную разрыхленность.

Все современные способы приготовления полуфабрикатов, ускоренные и обычные, предполагают брожение в открытых емкостях, сообщающихся с атмосферой, а следовательно, связаны с потерей диоксида углерода и летучих веществ [5]. Чем длительнее брожение полуфабриката, тем больше затраты сухих веществ. В работе приведены результаты нового способа приготовления полуфабрикатов в закрытой емкости, позволяющего свести к минимуму потери и спирта при брожении [6].

Тесто готовили из муки пшеничной первого сорта влажностью 44,5 % с увеличенным до 2,5 % количеством прессованных дрожжей. Для брожения применяли емкость под углом наклона на 0,5-5,0° и имеющую возможность непрерывно вращаться вокруг своей оси с частотой 1 оборот за 10 секунд. Тесто бродило в течение около 3 ч при температуре 30 °С, поддерживаемой постоянно с помощью водяной рубашки, которой снабжена емкость для брожения[7]. После окончания процесса тесто через специальную заслонку выгружали в виде непрерывной ленты. Разделку, расстойку и выпечку вели по общепринятой технологии. Непрерывное вращение цилиндра с тестом создало условия для постоянного изменения траектории движения пузырьков диоксида углерода и спирта в объеме теста. При этом пузырьки газа из теста практически не удалялись, а их перемещение внутри теста вызывало ускорение образования полуфабриката с пористостью, значительно более развитой, чем в тесте традиционного приготовления [8].

Приближенная числовая оценка показывает, что всплывшие пузыри газа около поверхности теста превосходят по объему газовые пузырьки в глубине теста в тысячи и десятки тысяч раз благодаря слиянию множества мелких пузырьков, встречающихся на пути всплывающего большого пузыря. Модельный расчет с равномерным распределением мелких пузырей и движением среди них более крупного показывает, что объем такого пузыря по мере всплывания увеличивается в кубической зависимости от пройденного пути по вертикали [9].

Вращение сосуда с тестом не позволяет образующимся газовым пузырькам всплывать на поверхность теста потому, что непрерывно меняется направление вектора архимедовой силы, действующей на пузырек, относительно окружающего теста. Поле центробежных сил, возникающих при вращении сосуда и стремящихся смешать пузырьки к оси вращения, чрезвычайно мало вследствие незначительной частоты вращения сосуда. На поверхностях этого множества газовых пузырьков при их росте частично раскручиваются белковые спирали, растягивается пространственная решетка клейковины. Это облегчает перегруппировку сульфгидрильных связей в макромолекуле белка, что способствует формированию лучших физических свойств и ускорению созревания теста.

Изучали влияние способа приготовления полуфабрикатов в герметичной емкости на их свойства и качество готового хлеба. При этом с целью улучшения структурно-механических свойств теста, интенсификации процесса вносили кислород или бромат калия в количестве 0,005 % к массе муки. Установлено, что тесто в замкнутой емкости созревает быстрее, но наблюдается снижение его вязкости; применение же окислителя меняет картину: вязкость возрастает в 2 раза.

Результаты пробной лабораторной выпечки - в таблице 1. Способ тестоприготовления с вращением сосуда описанным выше способом позволяет улучшить структурно-механические свойства теста, что отражается на технологических свойствах готовых изделий - объем хлеба возрастает на 18 %, формоустойчивость на 22 %, пористость мякиша на 4 %. Внесение дополнительно бромата калия (0,005 % к массе муки) приводит к большему улучшению потребительских свойств пробной выпечки. Объем ее возрастает на 43,7 %, удельный объем - на 47,5 %, формоустойчивость - на 96,4 %. Кислотность хлеба с применением окислителя несколько выше, пористость увеличилась на 17,5 % [10].

Таблица 1 – Варьирование качества пробной выпечки

Показатели качества хлеба	Пробная выпечка традиционным способом	Пробная выпечка по предлагаемому способу	Пробная выпечка по предлагаемому способу с окисли­телем (бромат калия 0,005 %)
Объем, см³	810	960	1120
Удельный объем, см³ на 100 г	244	291	361
Формоустойчивость	0,37	0,45	0,53
Влажность, %	43,5	42,9	43,4
Кислотность, град	2,1	2,1	2,4
Пористость, %	69,1	71,4	73,5

Заключение

Технологические характеристики качества хлебобулочных изделий (удельный объем, формоустойчивость, влажность, кислотность и пр.) могут быть спрогнозированы в математической модели, основанной на параметрах тестоприготовления. Потребительские качества хлебобулочной продукции из муки со средними и слабыми хлебопекарными свойствами можно повысить, гибко регулируя технологическими параметрами производства. Улучшение качества возможно за счет выработки производственных решений о способе приготовления полуфабрикатов. Управление качеством продукции осуществляется при опарном способе тестоприготовления. Способ тестоприготовления с вращением сосуда и добавлением окислителя позволяет улучшить структурно-механические свойства теста и технологические свойства готовых изделий.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Федотов В. А. Информационно-измерительная система определения потребительских свойств пшеницы / В. А.Федотов, П. В. Медведев // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2013. – № 3. – С. 140-145.
2. Саидов, Д.Т. Резервы повышения рентабельности реализации зерна / Д.Т. Саидов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2010. – №2 (26). – С.152-155.
3. Doggett H. Sorghum. 2nd edition / H. Doggett // New York, USA: John Wiley and Sons. Inc., NY, 1988. – P. 512.
4. Hochholdinger F. Towards the molecular basis of heterosis / F. Hochholdinger, N. Hoeckenger. – Trends Plant Sci., 2007. – 12. – P. 427-432.
5. Agric. FoodChem /M. Manley, P. Williams, D. Nilssonet al. – 57. – 2009.
6. Беркутова, Н. С. Микроструктура пшеницы / Н. С. Беркутова, И. А. Швецова. – М.: Колос, 1977. – 122 с.
7. Жидков, С.А. Приоритетные направления развития рынка зерна в России: монография / С.А. Жидков. – Мичуринск: ООО БИС, 2018. – 313 с.
8. Медведев, П. В. Комплексная оценка потребительских свойств зерна и продуктов его переработки / П. В. Медведев, В. А. Федотов, И. А. Бочкарева // Международный научно-исследовательский журнал. – 2015. – № 7-1 (38).– С. 77-80.
9. Зенкина И.В. Анализ стратегических разрывов как инструмент стратегического анализа и потенциал его применения в стратегическом управлении организацией / И.В. Зенкина // Аудит и финансовый анализ. – 2012. – № 4. – С. 107-112.
10. Шепелев, А. Ф. Товароведение и экспертиза электротоваров: учебное пособие для вузов / А. Ф. Шепелев, И. А. Печенежская. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. – 192 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Fedotov V. A.Informatcionno-izmeritel`naia sistema opredeleniia potrebitel`skikh svoi`stv pshenitcy` [Information and measurement system for determining the consumer properties of wheat] / V. A.Fedotov, P. V. Medvedev // Vestneyk Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Orenburg State University]. – 2013. – № 3. – pp. 140-145. [in Russian]
2. Saidov, D. T. Rezervy` povy`sheniia rentabel`nosti realizatcii zerna [Reserves for increasing the profitability of grain sales] / D. T. Saidov // Izvestiia Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Orenburg State Agrarian University] – 2010. – №2 (26). – pp.152-155. [in Russian]
3. Doggett H. Sorghum. 2nd edition / H. Doggett // New York, USA: John Wiley and Sons. Inc., NY, 1988. – P. 512.
4. Hochholdinger F. Towards the molecular basis of heterosis / F. Hochholdinger, N. Hoeckenger // Trends Plant Sci., 2007. – 12. – pp. 427-432.
5. Agric. FoodChem /M. Manley, P. Williams, D. Nilssonet al. – 57. – 2009.
6. Berkutova, N. S. Mikrostruktura pshenitcy` [Microstructure of wheat] / N. S. Berkutova, I. A. Shvetcova. – M.: Kolos, 1977. – 122 p. [in Russian]
7. Zhidkov, S. A. Prioritetny`e napravleniia razvitiia ry`nka zerna v Rossii: monografiia [Priority directions of grain market development in Russia: monograph] / S. A. Zhidkov. – Michurinsk: OOO BIS, 2018. – 313 p. [in Russian]
8. Medvedev, P. V. Kompleksnaia ocenka potrebitel`skikh svoi`stv zerna i produktov ego pererabotki [Comprehensive assessment of consumer properties of grain and its processed products] / P. V. Medvedev, V. A. Fedotov, I. A. Bochkareva // Mezhdunarodny`i` nauchno-issledovatel`skii` zhurnal [International Research Journal]. – 2015. – № 7-1 (38). – pp. 77-80. [in Russian]
9. Zenkina I. V. Analiz strategicheskikh razry`vov kak instrument strategicheskogo analiza i potentcial ego primeneniia v strategicheskom upravlenii organizatciei` [Analysis of strategic gaps as a tool of strategic analysis and the potential of its application in the strategic management of the organization] / I. V. Zenkina // Audit i finansovy`i` analiz. – 2012. – № 4. – pp. 107-112. [in Russian]
10. Shepelev, A. F. Tovarovedenie i e`kspertiza e`lektrotovarov: uchebnoe posobie dlia vuzov [Commodity science and expertise of electrical goods: a textbook for universities] / A. F. Shepelev, I. A. Pechenezhskaia. – Rostov-na-Donu: Feniks, 2002. – 192 p. [in Russian]