Разработка технологии производства изделий из ржаной муки в условиях малых предприятий и предприятий общественного питания

На правах рукописи

ЛЕГКОВ ИГОРЬ СЕРГЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ

ИЗ РЖАНОЙ МУКИ В УСЛОВИЯХ МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И

ПРЕДПРИЯТИЙ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ

Специальность 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и

функционального и специализированного назначения и общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва – 2012

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования

«Московский государственный университет пищевых производств»

Научный руководитель: Дубцов Георгий Георгиевич

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Малкина Валентина Даниловна,

доктор технических наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Московский государственный

университет технологий и управления им.

К.Г. Разумовского», профессор кафедры

«Технология хлебопекарного, макаронного и

кондитерского производств»

Богатырева Татьяна Глебовна,

доктор технических наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Московский государственный

университет пищевых производств», профессор

кафедры «Технология хлебопекарного, макаронного

и кондитерского производств»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Российский государственный

торгово-экономический университет

Защита состоится 21 декабря 2012г. в 12.00 часов в ауд. 302, кор. А, на заседании Совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 212.148.08 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «МГУПП».

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять Ученому секретарю Совета по указанному адресу.

Автореферат разослан «___» ноября 2012г.

Ученый секретарь Совета, к.х.н., доцент Штерман В.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На протяжении многих столетий хлеб из ржаной муки традиционно являлся наиболее массовым продуктом питания для населения России. Наибольшее распространение получила технология приготовления изделий на заквасках непрерывным способом. Вопросами совершенствования производства ржаного хлеба занимались такие отечественные ученые как Л.Я Ауэрман, М.И. Ройтер, В.Д Малкина, Т.Г. Богатырева, Л.И. Кузнецова и др., а также зарубежные исследователи Apling Е.С., Krofta К и др.

Однако в последние годы, в связи с изменением структуры питания, общее потребление хлеба существенно снизилось и в первую очередь за счет ржаных сортов. Для большей части населения нашей страны ржаной хлеб уже не является продуктом каждодневного потребления. Вместе с этим, учитывая особенности химического состава ржаной муки, имеющей больший выход и содержащей больше биологически активных веществ по сравнению с пшеничной, снижение потребления ржаного хлеба нельзя считать оправданным.

В настоящее время на потребительском рынке появилось значительное количество хлебобулочных изделий вырабатываемых из пшеничной муки, которым за счет использования разнообразных добавок придается вкус и аромат, соответствующие изделиям из ржаной муки. Снижение производства ржаного хлеба во многом связано с тем, что технологический процесс его производства отличается сложностью и продолжительностью и в полной мере может быть реализован только при непрерывном цикле производства.

В последние годы в производстве хлебобулочных изделий происходят существенные изменения. Уменьшается доля продукции произведенной крупными предприятиями и все большее значение приобретает производство продукции на малых предприятиях, в т.ч. в мучных цехах при универсамах и в заготовочных цехах сетей предприятий питания, с появлением на рынке специальной бытовой техники получила распространение выработка хлеба в домашних условиях.

Выработку изделий из ржаной муки в отдельных случаях необходимо осуществлять и в условиях предприятий общественного питания, например, в ресторанах русской кухни. Однако осуществление технологии ржаного хлеба в условиях небольшого предприятия по полному циклу, предусматривающему использование возобновляемых заквасок, представляет определенные трудности.

Одним из направлений реализации производства изделий из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки в условиях малых предприятий при прерывистом цикле работы является использование разнообразных подкисляющих и вкусовых добавок. Однако в этом случае получаются изделия лишь имитирующие вкус ржаного хлеба и не содержащие полный комплекс вкусовых компонентов, присущих ему.

В этой связи является актуальным разработка технологии производства изделий из ржаной муки, полностью соответствующей по составу и характеристикам традиционным, но осуществляемой дискретным (прерывным) способом на предприятиях малой мощности, в т.ч. на предприятиях питания.

Цель и задачи исследований. Целью исследования является разработка технологии ржаного хлеба, имеющего традиционный состав и потребительские свойства и не содержащего нетрадиционные ингредиенты, которая может быть осуществлена при дискретном режиме работы предприятия, в том числе на предприятиях питания.

Для реализации поставленной цели в работе решали следующие задачи:

• оценить потребительские предпочтения в отношении ассортимента продукции хлебопекарных предприятий;
• исследовать соотношение D-и L- форм молочной кислоты в изделиях в качестве показателя, подтверждающего использование биологической закваски при приготовлении теста;
• исследовать влияние хмелевого отвара на развитие микрофлоры закваски спонтанного брожения;
• разработать технологию получения и определить характеристики ржаной закваски спонтанного брожения с использованием хмелевого отвара;
• изучить способы консервирования закваски спонтанного брожения;
• разработать технологию производства сухой ржаной биологической закваски;
• изучить влияние сроков хранения на характеристики сухой ржаной биологической закваски, разработать проект ТУ и ТИ на сухую ржаную биологическую закваску;
• установить режимы активации сухой ржаной биологической закваски и способы ее применения в условиях предприятий малой мощности, предприятий питания и в домашних условиях;
• провести оценку ржаного хлеба, приготовленного на сухой ржаной биологической закваске, в т.ч. определить пищевую ценность, качество и безопасность, а также устойчивость к микробиологическому повреждению.

Научная новизна. Обоснована дискретная технология получения изделий из ржаной муки, соответствующих по составу и свойствам традиционным, основанная на использовании сухой ржаной биологической закваски. Показано, что применение биологической закваски при производстве изделий из ржаной муки может быть установлено по соотношению D-и L- форм молочной кислоты.

Установлена взаимосвязь между интенсивностью процесса спонтанного брожения и автолитической активностью ржаной муки. Определено, что наиболее активно микроорганизмы развиваются в закваске из муки со средней автолитической активностью.

Использование хмелевого отвара является фактором, регулирующим направленное формирование микробиоты закваски и интенсифицирующим развитие молочнокислого брожения при получении закваски спонтанного брожения.

Показано, что микроорганизмы, образующиеся в процессе брожения закваски, могут быть стабилизированы путем затирания (интенсивного перемешивания) закваски с ржаной мукой с последующим высушиванием. Установлено, что сухая ржаная биологическая закваска способна сохранять свои свойства как минимум в течение 6 месяцев.

Новизна научно-обоснованных технических решений подтверждается получением положительного решения по заявке на патент РФ № 20121109938 от 22 марта 2012г.

Практическая значимость работы . Предложена дискретная технология приготовления изделий из ржаной муки на сухой ржаной биологической закваске, для получения которой используется ржаная мука со средней автолитической активностью и хмелевой отвар. Технология позволяет получать изделия с характеристиками, соответствующими изделиям полученным при непрерывном цикле производства. Разработана технология получения сухой ржаной биологической закваски, разработан проект ТУ и ТИ на сухую ржаную биологическую закваску для использования на малых предприятиях, предприятиях питания и в домашних условиях.

Разработанная технология апробирована в производственных условиях предприятия ООО «Боско-Л» г. Москва.

Материалы диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций, дипломном проектировании, выполнении научно-исследовательских работ студентов на кафедре «Технология общественного питания» МГУПП.

Выполнение диссертационной работы проводилось в рамках научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» Минобразования РФ: «Разработка научных основ повышения качества и безопасности продуктов питания» и в рамках международной программы EC «Устойчивое использование биоактивных компонентов традиционных пищевых продуктов бассейна Черного моря» «Sustainable exploitation of bioactive components from the Black Sea Area traditional foods» (BaSeFood).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на инновационном форуме пищевых технологий «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации. Эффективное использование ресурсов отрасли» г. Москва, МГУПП, 2010г; на международной научно-практической конференции «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров» г. Москва, 2011г.; на международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в общественном питании» г. Москва, МГУПП 2012г;

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ, в том числе 1 работа опубликована в журнале, рекомендуемом ВАК РФ. Подана заявка на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы, приложений. Основной текст диссертации изложен на 134 страницах. Работа содержит 24 таблицы, 19 рисунков, 5 приложений. Список использованной литературы включает 195 наименований российских и зарубежных авторов.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В обзоре литературы показана роль изделий из ржаной муки в структуре ассортимента хлебопекарной продукции, значение изделий из ржаной муки в питании населения. Отражены особенности технологии и способы повышения качества изделий из ржаной муки, освещены направления совершенствования технологии хлеба на заквасках. Описаны способы приготовления ржаных заквасок.

Рассмотрено использование хмеля в производстве ржаных заквасок. Описаны методы консервирования ржаных заквасок и их последующее использование в условиях работы предприятий, работающих по дискретным схемам производства.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Экспериментальные исследования в соответствии с поставленными задачами проводились на кафедрах «Технология общественного питания» и «Биотехнология», в лаборатории фундаментальных и прикладных исследований качества и технологий пищевых продуктов «ПНИЛ биотехнологии пищевых продуктов» Московского государственного университета пищевых производств, а также в лаборатории санитарно-пищевой микробиологии и микроэкологии ФГБУ «НИИ питания РАМН». Общая схема исследования приведена на рисунке 1.

2.1 Объекты и методы исследований

В работе использовали 9 проб ржаной обдирной муки, хмель шишковый и пресованный, добавку подкисляющую комплексную ЦИТРОСОЛ (ТУ 9291-008-11163857-97), соль поваренную пищевую, дрожжи хлебопекарные пресованные. Сырье и материалы соответствовали требованиям технической документации.

В работе применяли как общепринятые, так и специальные методы оценки свойств сырья, полуфабрикатов и качества готовой продукции. При проведении маркетинговых исследований потребительского спроса и предпочтений использовали методы социологического опроса.

К проведению дегустационной оценки привлекали потребителей, а также специально отобранных дегустаторов, прошедших проверку сенсорной чувствительности.

Пробы ржаной обдирной муки анализировали по органолептическим и физико-химическим показателям: цвету, запаху, вкусу, влажности, кислотности, автолитической активности. Качество хмелевого сырья исследовали по содержанию горьких -кислот, которые определяли кондуктометрическим методом.

Для получения закваски спонтанного брожения отвар хмеля смешивали с ржаной мукой в соотношении 1:1 по массе и выдерживали в термостате при температуре 28°С в течение 2 суток. По прошествии этого времени полученную закваску спонтанного брожения в течение 5 суток каждые 12 часов в соотношении 1:3 освежали смесью из ржаной обдирной муки и отвара хмеля.

Ржаную закваску анализировали по физико-химическим показателям: влажности, титруемой и активной кислотности, подъемной силе полуфабриката методом «шарика».

Активность молочнокислых бактерий в закваске определяли по интенсивности восстановления сине-зеленой окраски янус-грюн или голубой окраски метиленового синего.

Лабораторные выпечки проводили по рецептуре хлеба ржаного простого.

Образцы хлеба анализировали через 12-14 ч после выпечки по следующим показателям: пористости, удельному объему, титруемой кислотности и влажности.

Анализ соотношения изомеров молочной кислоты проводили ферментативным методом. Ферментативный анализ представляет собой метод с использованием в качестве реактивов ферментных препаратов, которые способны преобразовывать изомеры молочной кислоты в продукты реакции. Количество окисленного кофермента НАД(Н) стехиометрически соотносится с количеством анализируемых изомеров молочной кислоты. Измерение формы коферментов контролируется спектрофотометрическим измерением оптической плотности системы при длинне волны 340 нм.

Устойчивость изделий к микробиологическому повреждению проводили по методике определения картофельной болезни хлеба.

2.2 Экспериментальные данные и их анализ

2.2.1 Анализ спроса и потребительских предпочтений в отношении хлебопекарной продукции

В последние годы в связи с сокращением потребления хлебопекарной продукции происходят определенные изменения потребительских предпочтений. С целью определения вкусовых предпочтений потребителей в отношении изделий из ржаной муки был проведен социологический опрос. Объем выборки был равен 211 респондентам, из которых 32% мужчины и 68% женщины. Анализ результатов социологических исследований свидетельствует (таблица 1) о значительном снижении интереса потребителей к изделиям из ржаной муки, лишь 6% респондентов отдают предпочтение исключительно ржаным сортам, а большинство (85%) покупают изделия как из ржаной, так из пшеничной муки, не ориентируюсь ни на определенный сорт, ни на определенного производителя. Почти для 40% респондентов стоимость хлеба не имеет существенного значения, но очевидно, что важным является его способность сохранять свежесть, так как значительная часть покупателей приобретает хлеб на значительный срок (3-4 суток).

Исследования свидетельствуют, что определенные вкусовые достоинства хлебопекарной продукции привлекают покупателей в недостаточной степени. Специальные исследования были направлены на то, чтобы установить насколько современный покупатель способен установить наличие в изделиях подкисляющих добавок, применяемых при производстве изделий, взамен биологических заквасок. Была проведена закрытая дегустация хлебобулочных изделий, в которой участвовали группа покупателей из 20 человек. В ходе данной работы были исследованы 6 образцов хлебобулочных изделий приготовленных разными способами: по классической технологии с применением густых ржаных заквасок, по ускоренной технологии с использованием добавок-подкислителей и изготовленных из сухих смесей импортного производства. 9

Таблица 1- Результаты социологического опроса потребителей