K003654 Дипломная работа Хлебопекарная промышленность России

ВВЕДЕНИЕ

Хлебопекарная промышленность России относится к ведущим пищевым отраслям АПК. Производственная база хлебопекарной промышленности Российской Федерации включает в себя около 1500 заводов по производству хлеба и более 5000 мини-пекарен, которые обеспечивают ежегодную выработку примерно 21 млн тонн хлебной продукции, в том числе около 12,7 млн тонн вырабатывается на крупных хлебозаводах [61].

Современное хлебопекарное производство представляет собой динамичную, постоянно развивающуюся систему, которая включает материально-техническое, информационное, организационное и научное обеспечение. Важной тенденцией развития данного производства в мире и в нашей стране является повышение пищевой ценности хлебобулочных изделий. Это достигается путем расширения ассортимента продукции диетического назначения, главным образом за счет обогащения изделий жизненно важными и незаменимыми нутриентами.

Генеральная цель хлебопекарной промышленности нашей страны сформулирована на основании Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации до 2020 года и Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации как полное удовлетворение потребностей населения в безопасных отечественных хлебобулочных изделиях при обеспечении стабильности внутреннего производства. При этом удовлетворение потребностей предполагает наличие продукции надлежащего качества, в объеме и ассортименте, соответствующих предпочтениям населения различных групп. Реализация этой цели позволит решить задачи обеспечения продовольственной безопасности в сфере хлебопечения. Концепция предполагает переход к инновационному типу развития хлебопекарной промышленности, который предусматривает улучшение ассортимента выпускаемой продукции при снижении удельных затрат ресурсов всех видов [56].

Важное место в ассортиментной политике предприятий хлебопекарной отрасли отводится внедрению технологий и рецептур, соответствующих современным направлениям развития ассортимента, повышению их роли в формировании полноценного по химическому составу пищевого рациона и улучшающего при этом потребительские качества. Вместе с тем, очевидно, что проблемы управления качеством и ассортиментом как главными факторами увеличения производства для многих хлебопекарных предприятий остаются за пределами повседневной деятельности, что и сказывается на объемах реализации и конкурентоспособности.

Хлебопекарная отрасль, имеющая широкие масштабы производства и выпускающая социально значимую продукцию, занимает ведущее место среди всех отраслей пищевой промышленности нашей страны. В настоящее время в России производится более 800 наименований хлебобулочных изделий на основе технологий, разработанных отечественными учеными. Производство развивается как за счет увеличения выработки традиционных видов изделий, так и за счет расширения ассортимента нетрадиционных сортов [14].

Улучшение качества, пищевой ценности и расширение ассортимента хлебобулочных изделий является одной из важных и актуальных проблем, стоящих перед хлебопекарной промышленностью в настоящее время [49].

В рамках концепции «Здоровое питание» научно-производственным предприятием «Промавтоматика» (г. Белгород) разработано более 25 сортов хлебобулочных изделий, обогащенных различными биологически активными веществами. В рецептуру каждого из них включены пектиновые смеси, выпускаемые данным предприятием, в состав которых входят: пектин и другие пищевые волокна, морская капуста, цитрат кальция, аскорбиновая кислота и вещества, улучшающие органолептические и физико-химические свойства изделий – ферменты, эмульгаторы, пищевые кислоты [43].

Специалистами ВНИИПАКК разработана комплексная пищевая добавка «ЦитроКаМ» (на основе цитратов кальция и магния), предназначенная для применения в хлебопечении. Эта добавка улучшает газообразующую способность теста, положительно влияет на удельный объем хлеба, пористость, структурно-механические свойства мякиша, а также способствует улучшению минерального состава хлеба [37].

Пащенко Л.П. предлагает при производстве хлеба использовать солодовые экстракты из бобов чечевицы. При внесении 25% дозировки экстракта при приготовлении хлеба из пшеничной муки первого сорта интенсифицируется технологический процесс производства хлеба, сокращается период брожения на 60 минут, повышается газообразующая и газоудерживающая способность теста, улучшается его бродильная активность, готовые изделия имеют более развитую пористость, большой удельный объем, замедляется процесс черствения и значительно увеличивается биологическая ценность [41].

Н.В. Сокол, Н.С. Храмова и О.П. Гайдукова предлагают для производства хлеба функционального назначения использовать пектиновый экстракт из плодов боярышника, благодаря чему повышается пищевая ценность хлеба из пшеничной муки первого сорта, улучшается его качество и увеличивается срок хранения [48].

Целью данной работы является разработка технологии хлебобулочных изделий из пшеничной муки с добавлением цедры плодов апельсина.

Для достижения поставленной цели следует решить следующие задачи:

1) изучить теоретический материал по исследуемой теме;

2) провести экспериментальные пробные выпечки;

3) определить органолептические и физико-химические показатели готовых изделий;

4) рассчитать энергетическую и пищевую ценность хлеба;

5) провести расчет производственной рецептуры с учетом типового оборудования по производству хлеба;

6) определить основные экономические показатели производства хлеба.

1 СЫРЬЁ И ПРИМЕНЕНИЕ НАТУРАЛЬНЫХ УЛУЧШИТЕЛЕЙ В ХЛЕБОПЕКАРНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1 Хлебопекарные свойства пшеничной муки

Пшеничная мука – основной рецептурный компонент хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. При этом наибольшее технологическое значение имеют не нормируемые ГОСТ показатели, а хлебопекарные свойства.

Хлебопекарные свойства муки – это способность муки давать хлебобулочные изделия определенного качества, определяют их с помощью пробной выпечки[64].

Качество хлебобулочных изделий зависит от хлебопекарных свойств муки, пошедшей на их приготовление. Изделия, соответствующие стандартам и удовлетворяющие запросам потребителя, должны иметь соответствующий данному сорту внешний вид, объем и форму, окраску корки, равномерную тонкостенную пористость, эластичный не заминающийся мякиш, приятный вкус и аромат. Такой хлеб получают из муки с хорошими хлебопекарными свойствами, которые в основном обеспечиваются углеводно-амилазным и белково-протеиназным комплексами. Определенное влияние на качество хлеба оказывают цвет, способность к потемнению и крупность помола муки.

Сведения о хлебопекарных свойствах перерабатываемой муки необходимы для организации и коррекции технологического процесса производства хлебобулочных изделий [62].

Хлебопекарные свойства пшеничной муки определяются следующими показателями:

• цветом муки и ее способностью к потемнению в процессе приготовления хлеба;

• структурно-механическими (реологическими) свойствами теста или сырой клейковины (силой муки) и степенью их изменения в процессе тестоведения;

• водопоглотительной способностью, т. е. количеством воды, которое необходимо для образования теста с оптимальными структурно-механическими свойствами;

• газообразующей способностью, т. е. способностью муки образовывать при брожении теста (за определенный срок) то или иное количество углекислого газа;

• автолитической активностью, т. е. способностью разлагать сложные вещества муки на более простые водорастворимые продукты под действием собственных ферментов муки [63].

Цвет муки в основном определяется цветом эндосперма зерна, из которого смолота мука, а также цветом и количеством в муке периферийных (отрубянистых) частиц зерна.

Способность же муки к потемнению в процессе переработки обусловливается содержанием в муке фенолов, свободного тирозина и активностью ферментов О-дифенолоксидазы и тирозиназы, катализирующих окисление фенолов и тирозина с образованием темноокрашенных меланинов. От образования в тесте меланинов зависит потемнение, как теста, так и мякиша хлеба.

В большей степени на потемнение муки оказывает влияние содержание в ней фенолов и свободного тирозина, чем активность ферментов.

Цвет муки можно определять органолептическим способом, сопоставляя его с эталоном цвета муки данного сорта (ГОСТ 27558) и по показателю белизны, т.е. измерением отражательной способности уплотненно-сглаженной поверхности муки с применением фотоэлектрических приборов РЗ-БПЛ или РЗ-БПЛ-Ц (ГОСТ 26361) [19].

Сила муки является основным фактором, определяющим его хлебопекарные свойства. Под термином «сила муки» понимают его способность образовывать тесто, которое имеет определенные структурно-механические свойства (упругость, эластичность, пластичность, вязкость) во время созревания, расстойки, в процессе выпекания и в зависимости от того, способно обеспечить изготовление из него хлеба определенного качества.

Тесто имеет одновременно свойства твердого тела и жидкости, поэтому в нем должно быть определенное соотношение вязких и упругих свойств.

Упругость — способность вещества восстанавливать форму (объем) после деформации. Упругость обусловливает выравнивание следов от надавливания пальцами на поверхность пшеничного теста.

Пластичность — противоположное упругости свойство вещества воспринимать и сохранять деформацию после устранения нагрузки. Вследствие пластичности заготовки из пшеничного теста сохраняют приданную им форму.

Вязкость — это сопротивление, возникающее внутри жидкого вещества при его движении.

Эластичность — свойство вещества испытывать значительные деформации без разрушения структуры (например, после растяжения сырая клейковина снова сжимается).

В зависимости от состояния реологических свойств теста различают сильную, среднюю и слабую по силе муку.

Сильная мука содержит много белковых веществ, дает большой выход сырой клейковины. Клейковина и тесто из сильной муки характеризуются высокой упругостью и низкой пластичностью. Белковые вещества сильной муки набухают при замесе теста относительно медленно, но в целом поглощают много воды. Протеолиз в тесте протекает медленно. Тесто отличается высокой газоудерживающей способностью, хлеб имеет правильную форму, большой объем, оптимальную по величине и структуре пористость. Следует отметить, что очень сильная мука дает хлеб меньшего объема. Клейковина и тесто такой муки излишне упруги и недостаточно растяжимы.

Слабая мука образует неэластичную, излишне растяжимую клейковину. Тесто из слабой муки вследствие интенсивногопротеолиза имеет малую упругость, высокую пластичность, повышенную липкость. Сформованные тестовые заготовки в период расстойки расплываются. Готовым изделиям свойственны низкий объем, недостаточная пористость и расплывчатость (подовые изделия).

Средняя мука дает сырую клейковину и тесто с хорошими реологическими свойствами. Тесто и клейковина достаточно упруги и эластичны. Хлеб имеет форму и качество, отвечающие требованиям стандарта [2].

Количество и качество сырой клейковины зависят от вида и сорта зерна пшеницы, условий произрастания, режима послеуборочной обработки, кондиционирования перед помолом, условий и сроков хранения свежесмолотой муки.

Произрастание зерна в жарких и засушливых условиях способствует образованию более сильной клейковины. Заморозки на ранних стадиях созревания зерна прекращают преждевременно процесс формирования белков, что снижает выход сырой клейковины и ухудшает ее качество. Пониженное содержание клейковины имеет мука из зерна, пораженного клопом-черепашкой. Клейковина такой муки липкая, неэластичная, чрезмерно растяжимая. В процессе хранения зерна (муки) в нормальных условиях клейковина становится более сильной. Самосогревание зерна, сушка при жестком температурном режиме вызывает частичную денатурацию белков, что ведет к образованию темной короткорвущейся клейковины. Прорастание зерна снижает количество отмываемой клейковины, изменяет качество ее: она становится более слабой [34].

Водопоглотительная способность муки различных партий одного и того же сорта неодинакова, что существенно влияет на влажность теста, выход и качество готовых изделий.

Из муки с низкой водопоглотительной способностью нельзя приготовить тесто заданной влажности, так как значительная часть добавленной влаги останется свободной и будет разжижать тесто. Липкое и слабое тесто нарушит режим разделки и расстойки, снизит качество продукции. Снижение влажности теста против нормы экономически невыгодно, так как при этом уменьшается выход хлеба.

Водопоглотительная способность зависит от химического состава муки, ее влажности, крупности и сорта. Мука с высоким содержанием сильной клейковины поглощает больше влаги, чем слабая мука. Много влаги связывают клетчатка, пентозаны, механически поврежденные зерна крахмала.

Мука с меньшей крупностью частичек имеет более высокую водопоглотительную способность вследствие большей суммарной поверхности частиц. Чем ниже сорт муки, тем выше, как правило, ее водопоглотительная способность. С понижением сорта в муке возрастает содержание клетчатки, гемицеллюлоз и пентозанов, хорошо поглощающих влагу.

Средняя водопоглотительная способность муки пшеничной высшего сорта составляет – 50, I сорта – 52, II сорта – 56 и обойной – 60 % от массы муки в тесте [28].

Газообразующая способность муки. При спиртовом брожении, вызываемом в тесте дрожжами, сбраживаются содержащиеся в нем сахариды. При этом молекула простейшего сахара гексозы (глюкозы или фруктозы) под действием зимазного комплекса ферментов дрожжевой клетки разлагается с образованием двух молекул этилового спирта и двух молекул углекислого газа. Таким образом, по количеству углекислого газа, выделяющегося при брожении теста, судят об интенсивности спиртового брожения. Поэтому газообразующая способность муки характеризуется количеством углекислого газа, выделившегося за установленный период времени при брожении теста, замешенного при определенном соотношении муки, воды и дрожжей. Показателем газообразующей способности муки принято считать количество миллилитров углекислого газа, выделившегося за 5 ч брожения теста при температуре 30 °С из 100 г муки влажностью 14 %, 60 мл воды и 10 г прессованных дрожжей. Мука высшего и I сорта выделяет 1300—1600 см3 газа. Газообразующая способность муки зависит от наличия в ней сахаров, активности ее амилолитических ферментов и состояния крахмала, т. е. от амилазно-углеводного комплекса муки [55].

Газообразующая способность муки имеет большое технологическое значение при выработке хлеба, рецептура которого не предусматривает внесения сахара в тесто.

Газообразующая способность муки влияет и на окраску корки пшеничного хлеба. Цвет корки пшеничного хлеба в значительной мере обусловлен количеством оставшихся в тесте несброженных сахаров.

Для получения хлеба с равномерно окрашенной коркой необходимо, чтобы количество остаточных, не сброженных к моменту выпечки, сахаров в тесте было не менее 2—3 % (на сухое вещество). При более низком содержании остаточных сахаров в тесте хлеб имеет светлоокрашенную корку даже в случае более длительной выпечки или выпечки при более высокой температуре.

Поэтому пекари еще издавна называют муку с низкой газообразующей способностью «крепкой на жар». Нередко партии такой муки встречаются при выпечке хлеба из пшеничной муки высшего и I сорта, что отрицательно сказывается на качестве изделий: тесто бродит медленно, изделие имеет бледную корку, низкий объем и пористость [26].

Собственные сахара муки. Установлено, что сахара в зерне распределяются неравномерно. Содержание сахаров в центральной части (эндосперме) зерна значительно ниже, чем в зародыше, оболочках и алейроновом слое с прилегающими к нему внешними слоями эндосперма. В связи с этим, чем меньше выход данного сорта муки, тем ниже в ней содержание частичек периферийных слоев зерна, тем ниже и содержание в муке сахаров. Исследования последних лет, проведенные с применением хроматографических методов, позволили сделать вывод, что общее содержание в пшеничной муке сбраживаемых дрожжами сахаров в зависимости от состава зерна и выхода муки колеблется в пределах 0,7—1,8 % на сухое вещество [3].

Автолитическая активность (авто - само, лизис - растворение) – это способность муки образовывать при прогреве водно-мучной суспензии определенное количество водорастворимых веществ. Выражают автолитическую активность количеством водорастворимых веществ в % на сухие вещества. Эта величина характеризует доброкачественность муки [16].

Более высокая автолитическая активность пшеничной муки свидетельствует о повышенной активности ферментов, в особенности а-амилазы. Чаще всего такую муку получают из проросшего или морозобойного зерна. Присутствующая в таком зерне и муке, полученной из него, а-амилаза способна в ходе технологического процесса гидролизовать крахмал до декстринов с высокой скоростью, что приводит к получению хлеба с липким заминающимся мякишем вследствие пониженной способности декстринов связывать воду [17].

1.2 Применение натуральныхулучшителей в хлебопекарном производстве

Сейчас многие опасаются обилия пищевых добавок (под кодом Е) в пищевых продуктах и стараются по мере возможности выбирать те, где в продукте их количество сведено к минимуму. Особое внимание уделяется продуктам массового потребления, к которым относят хлеб и хлебобулочные изделия [39].

Хлебобулочные изделия – продукты ежедневного потребления, играющие исключительно важную роль в питании. Повышая их пищевую ценность, можно целенаправленно воздействовать на здоровье человека и его трудоспособность. Однако приходится констатировать, что в последние годы наблюдается снижение качества хлебобулочных изделий, т.к. предприятия хлебопекарной промышленности широко используют более дешёвую муку общего назначения ГОСТ Р 52189-2003, которая отличается от хлебопекарной низким содержанием клейковины. Это, в свою очередь, приводит к необходимости применения хлебопекарных улучшителей различной направленности и принципа действия в технологии производства хлебобулочных изделий [31].

К натуральнымулучшителям в хлебопекарном производстве можно отнести молоко, куриные яйца, жиры.

Куриные яйца и приготовленные из них продукты (меланж, яичный порошок) применяют в производстве булочных, сдобных и других кондитерских изделий. Они повышают калорийность, питательную ценность и вкус выпекаемых изделий, делают их нежными и рассыпчатыми. Хорошо взбитые белки делают тесто рыхлым, а благодаря особому свойству желтка образовывать эмульсию все продукты соединяются в гладкую массу. К тому же яйца вместе с мукой укрепляют корочку выпекаемого изделия [20].

Молоко и кисломолочные продукты, используемые для теста, обладают способностью благотворно влиять на процесс тесто образования. Они улучшают вязко-пластичные свойства теста, усиливают процесс разрыхления, так как наряду со спиртовым брожением, вызванным дрожжами, обеспечивают молочнокислое брожение. Вместо свежего молока для дрожжевого теста можно использовать кислое молоко, кефир, пахту, сметану, сыворотку, а также другие кисломолочные продукты [35].

Применение молока в сдобе явление не обязательное, но рекомендуемое. Молоко поднимает качественный уровень продукта.

Мякиш продукта на молоке несколько суше и более нежно-ватный, нежели из теста на воде. Молочные теста более стабильны, легче перерабатываются, формируются.

Положительное действие молока основано на улучшении качества клейковины: равномерно распределённое в тесте молоко делает клейковину эластичнее и замедляет процессы старения теста.

Благодаря содержанию лецитина и молочного сахара, молоко воздействует в виде эмульгатора.

Следует учитывать, что брожение в тесте на молоке протекает несколько дольше, но молочный сахар не перебраживается. Весь содержащийся молочный сахар будет в полном объеме присутствовать в конечном продукте. Отсюда более темный цвет корочки – молочный сахар при выпечке взаимодействует с аминокислотами и выделяет подрумянившиеся вещества: меланоидины.

Продукты на молоке обладают большим объемом, при правильном и достаточном брожении. Молочная выпечка немного дольше сохраняет свежесть [4].

Наряду с присутствием сахара в тесте, сдоба в подавляющем  большинстве случаев содержит жиры. Жиры повышают качественно - питательный уровень выпечки.

Жиры имеют важное значение, поскольку обусловливают пластичность теста, придают готовому изделию хрупкость, нежность, свойственный сдобным изделиям аромат, препятствуют черствению изделий [21].

В качестве хлебопекарных улучшителей возможно использование обогащающих добавок из нетрадиционного плодово-ягодного сырья, которые способны не только корректировать свойства пшеничной муки, регулировать технологический процесс, но и обогащать хлебобулочные изделия биологически активными веществами, а также повысить их микробиологическую безопасность [6].

Так, например, в апельсиновом соке много витаминов и минералов. В изобилии в нем присутствуют витамины С и А. Немного меньше, но также в немалом количестве есть в нем и витамины группы В (В1 и В2, В6 и В3, В9 и В8), а также Е и К. Есть также биофлонаид и иноситол. Кроме того, богат оранжевый напиток цинком и железом, калием и кальцием, медью и фосфором, магнием. Именно по этой причине сок включают в рацион людям с хронической усталостью, плохим настроением, депрессией. Такой продукт способен поднять иммунитет, укрепить сосуды и наладить работу сердечнососудистой системы [25].

Применение улучшителей в хлебопекарном производстве позволяет обеспечить ряд технологических преимуществ:

• гарантирует стабильное качество хлебобулочных изделий из муки с низкими хлебопекарными свойствами;

• ускоряет процесс брожения;

• обеспечивает интенсификацию газообразующей способности и, как следствие, увеличивает объем и улучшает структуру мякиша;

• улучшает вкус и аромат изделий, придает более интенсивную окраску корке и глянец;

• снижает зависимость конечного результата от отклонений в качестве муки, дополнительного сырья и параметров технологического процесса;

• создает устойчивость изделий к глубокой заморозке;

• сохраняет свежесть готовых изделий [54].