Технологические решения производства пшеничной муки целевого назначения для хлебобулочных и мучных кондитерских изделий

На правах рукописи

Попов Михаил Владимирович

Технологические решения производства пшеничной муки целевого назначения для хлебобулочных и мучных кондитерских изделий

Специальность 05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва - 2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств».

Научный руководитель	доктор технических наук, профессор Матвеева Ирина Викторовна
Официальные оппоненты	доктор технических наук, профессор Панкратов Георгий Несторович кандидат технических наук, с.н.с. Дремучева Галина Федоровна
Ведущая организация	НОУ ДПО «Международная промышленная академия»

Защита состоится 18 декабря 2008 года в 10:00 часов в ауд. _____

на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертации Д 212.148.03 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, дом 11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО МГУПП.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять Ученому секретарю Совета.

Автореферат разослан ___ ноября 2008 г.
Ученый секретарь Совета, к.т.н., доц.	И.Г. Белявская

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Современная отечественная мукомольная промышленность принадлежит к числу социально значимых отраслей народного хозяйства, так как вырабатываемые из муки хлебобулочные и макаронные изделия жизненно необходимы всем категориям населения.

За последние несколько лет в мукомольной промышленности наблюдается постепенное снижение рентабельности мукомольных предприятий при постоянном ужесточении конкуренции и снижении загрузки производственных мощностей. Высокий уровень конкуренции в отрасли обусловлен избыточным наличием производственных мощностей, идентичной технической вооруженностью и ассортиментом выпускаемой продукции ведущих предприятий. В таких условиях традиционные способы снижения затрат для повышения рентабельности становятся малоэффективными, и единственным возможным способом улучшения экономических показателей предприятия является создание продуктов с принципиально новыми свойствами по модели развития инновационной экономики.

Одним из видов инновационной продукции мукомольных предприятий являются специальные виды пшеничной муки для предприятий хлебопекарной промышленности. Направленная корректировка свойств и получение специальных видов муки для производства определенных видов хлебобулочных и мучных кондитерских изделий позволяет наиболее эффективно использовать зерновые ресурсы с различными свойствами, снизить затраты на транспортировку, повысить рентабельность мукомольных предприятий, удовлетворить растущие требования к исходному качеству муки со стороны хлебопекарных предприятий, стабилизировать качество готовой продукции, упростить техно-химический контроль и повысить эффективность деятельности предприятий хлебопекарной отрасли.

Эти предпосылки делают актуальной задачу по разработке технологических подходов и решений корректировки в условиях мукомольного предприятия свойств пшеничной муки, специально предназначенной для выработки определенных видов хлебобулочных и мучных кондитерских изделий в зависимости от требований хлебопекарных предприятий.

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования явилась разработка научно обоснованных технологических решений по созданию пшеничной муки, специально предназначенной для выработки определенных видов хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, с помощью прогнозирования свойств полуфабрикатов и показателей качества готовых изделий.

Для решения поставленной цели решали следующие задачи:

• научное обоснование технологических подходов формирования прогнозируемых свойств пшеничной муки целевого назначения;
• разработка композиционных составов муки целевого назначения на основе использования биохимических корректоров (ферментных препаратов различного принципа действия) на примере различных видов муки, предназначенных для булочных изделий, тостового хлеба, круассанов, бисквита;
• изучение влияния различных видов пшеничной муки целевого назначения на свойства теста и качество готовых изделий;
• изучение взаимосвязи реологических свойств теста и качества готовых изделий, полученных из муки целевого назначения, и определение технологических свойств пшеничной муки целевого назначения с помощью ее реологических характеристик;
• исследование технологических свойств и химического состава муки целевого назначения в процессе хранения;
• промышленная апробация результатов, технико-экономическое обоснование применения разработанных технологических решений и разработка нормативной документации для практической реализации.

Структурная схема исследований представлена на рис. 1.

Научная новизна работы. Научно обоснованы технологические решения для производства пшеничной муки, специально предназначенной для производства определенных видов хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, на основе применения ферментных препаратов.

Выявлена взаимосвязь между функциональными свойствами ферментных препаратов различного принципа действия, исходными технологическими свойствами пшеничной муки, реологическими свойствами теста, физико-химическими и   органолептическими показателями качества различных групп хлебобулочных (на примере булочные изделий, тостового хлеба, круассанов) и мучных кондитерских (на примере бисквитного полуфабриката) изделий.

Были разработаны составы муки целевого назначения для хлебобулочных и мучных кондитерских изделий на основе интегральных показателей оценки их качества.

Рис. 1. Структурная схема проведения исследований

Установлена зависимость между оптимальными дозировками -амилазы, эндо-ксиланазы, липазы, фосфолипазы, глюкозооксидазы, протеиназы,  реологическими свойствами теста по показателям промилограмм (стабильность, эластичность, сопротивляемость теста) и миксограмм (время достижения максимальной вязкости, время начала ретроградации крахмала, показатель максимальной вязкости, степень активности гидролитических ферментов) обеспечивающими требуемые показатели качества хлебобулочных и мучных кондитерских изделий.

Впервые применен и оптимизирован метод К. Фишера для оценки влажности муки целевого назначения, полуфабрикатов и хлеба из пшеничной муки по средствам модификации рабочей среды (добавление формамида) и параметров проведения определения (увеличение длительности экстракции до 300 с и температура до 50 С).

Обоснована стабильность муки целевого назначения по технологическим свойствам, активности воды, химическому составу (жирнокислотный состав, состав моно- и дисахаридов) в процессе хранения до 6 месяцев.

Практическая значимость. Разработаны составы муки целевого назначения для производства булочных изделий, тостового хлеба, круассанов и бисквита, которые обеспечивают получение готовых изделий высокого качества.

Предложена модифицированная рабочая среда и условия (длительность экстракции и температура) для определения влажности муки целевого назначения титрованием по методу К. Фишера.

Разработаны и утверждены нормативные документы «Технические условия для производства муки пшеничной «Премьера» (ТУ 9293-002-05079058-04), позволяющие вырабатывать муку целевого назначения с добавлением ферментных препаратов.

Проведена широкая промышленная апробация новых составов муки целевого назначения на ОАО «Московский комбинат хлебопродуктов» (г. Москва), ГУП БКК «Серебряный бор» (г. Москва).

Апробация работы. Результаты исследований апробированы на научно-технической конференции участников научной программы «Михаил Ломоносов» (г. Москва, 2007), семинаре программы «Развитие потенциала научной школы» (г. Бонн, Германия, ноябрь 2006).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 181 стр. основного текста, в том числе содержит 28 рисунков, 45 таблицы и 4 приложения. Список литературы включает 163 источника отечественных и зарубежных авторов.

1. Обзор литературы

В обзоре научно-технической литературы систематизированы данные о состоянии мукомольной и хлебопекарной отрасли; обобщены работы, связанные с выработкой пшеничной муки заданного качества в зависимости от конечного использования на хлебопекарных предприятиях; рассмотрены современные требования к пшеничной муке для производства хлебобулочных изделий и вопросы регулирования качества готовых изделий на основе формирования свойств пшеничной муки.

2. Экспериментальная часть

Исследования проводили в лаборатории кафедры «Технологии хлебопекарного и макаронного производств» ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», лаборатории «Анализ пищевых продуктов» Университета Хоенхайм (Германия) и производственно-испытательной лаборатории ОАО «Московский комбинат хлебопродуктов» (г. Москва).

Производственные испытания проводили на ОАО «Московский комбинат хлебопродуктов» (г. Москва), ГУП БКК «Серебряный бор» (г. Москва).

2.1. Объекты и методы исследования

При проведении исследований использовали 10 проб пшеничной муки (таблица 1), отобранных на ОАО «Московский комбинат хлебопродуктов» (г. Москва).

При приготовлении муки целевого назначения использовали ферментные препараты производства компании Новозаймс (Дания): а-амилазу грибного происхождения Фунгамил 2500 СГ (активность 2500 FАU/кг); эндо-ксиланазу Пентопан 500 БГ (активность 2700 FXU/кг); глюкозооксидазу Глюзим Моно 10000 БГ (активность 10000 GODU/кг); липазу Липопан 50 БГ (активность 50 KLU/кг); фосфолипазу Липопан Ф (активность 25 KLU/кг); протеазу (активность 1,5 AU/кг).

Таблица 1

Характеристика муки пшеничной хлебопекарной и общего назначения

Наименование показателей качества муки	Показатели качества муки, используемой в исследовании, № пробы
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Влажность,%	13,5	14,3	14,5	12,0	14,0	13,0	14,5	14,5	14,0	12,5
Массовая доля сырой клейковины, %	25,6	29,0	29,4	20,3	29,2	27,5	26,2	28,3	29,1	28,7
Качество клейковины, ед.прибора ИДК	100	80	75	75	55	65	60	80	50	60
Число падения, с	273	373	383	427	375	341	367	384	367	339
Белизна, ед.прибора РЗ-БПЛ	53,4	59,0	52,0	56,0	58,2	53,2	52,3	56,4	54,2	57,4
Водопоглотительная способность муки, %	53,4	60,5	64,0	61,0	65,1	56,0	62,0	62,5	59,0	55,2
Остаток на сите № 43Ш, %	2,6	3,8	5,0	1,6	2,2	2,0	4,9	4,2	3,3	2,8
Альвеограмма: P/L, ед. прибора	1,05	1,66	1,87	1,64	3,04	1,7	2,65	1,05	3,18	3,02