Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Однако количество рецептур производимых полуфабрикатов, на которых базируется все многообразие ассортимента изделий из песочного теста, согласно действующей нормативно-технической документации ограниченно и может удовлетворить только потребителей с консервативными вкусами, без учета физиологических особенностей, национальных традиций населения, а также региональных условий производства.

С целью совершенствования ассортимента и разработки новых рецептур мучных кондитерских изделий из песочного теста проведено изучение опубликованных материалов, результаты которых представлены в таблице 1, отражающей наиболее характерные тенденции совершенствования ассортимента песочных полуфабрикатов, производимых на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания.

Из таблицы 1, можно выделить ряд факторов, обусловливающих расширение ассортимента кондитерских изделий из песочного теста:

• расширение сырьевой базы и появление новых пищевых продуктов;
• более рациональное использование продовольственных ресурсов;
• повышение пищевой и биологической ценности изделий;
• регулирование диетических свойств изделий повышенного спроса.

Таблица 1. Ассортимент существующих песочных полуфабрикатов

Анализ литературных источников показал, что наиболее интенсивные исследования по совершенствованию рецептуры песочных полуфабрикатов протекали в последние два десятилетия, благодаря более глубоким исследованиям процессов приготовления полуфабрикатов, включая тепловую обработку, а также исследование и учет физико-химических свойств отдельных рецептурных компонентов и механизмы их взаимодействия.

Исследование вязкостных свойств теста для коржиков - пшеничного (контроль) и на ржаной муке проводили фундаментальным методом капиллярной вискозиметрии, который позволяет оценить вязкостные свойства по зависимостям касательного напряжения  от скорости сдвига , так называемых кривых течения, как правило, изображаемых в логарифмических координатах .

Экспериментальные кривые течения образцов теста на ржаной муке для полуфабрикатов коржиков ржаных (сахар - 65, 75, 85 и 100% от рецептурного содержания) описывали реологическим уравнением состояния (1). Экспериментальные кривые течения образцов теста пшеничного (контроль), а также теста с пшеничными отрубями в количестве 5, 10 и 15% от массы муки для образцов с 75% сахара на ржаной муке для коржиков ржаных с отрубями описывали реологическим уравнением состояния (2) [7]:

,       (1)

,       (2)

где  и .

Реологические уравнения состояния (1) и(2) принципиально различны и в логарифмических координатах имеют характерную разнонаправленную кривизну участков в зависимости от роста скорости сдвига.

Графики кривых течения реологического уравнения состояния (1) в области малых скоростей сдвига обращены выпуклостью к оси касательных напряжений, но с ростом скорости сдвига направление выпуклости их графиков обращается к оси скорости сдвига. Это можно объяснить превосходством упругих свойств над пластичными в начале кривой течения, которое меняется на противоположное с ростом значений скорости сдвига. А кривая течения реологического уравнения состояния (2) имеет кривизну противоположную кривизне графика уравнения (1) и характеризует при этом смену пластично - вязкого течения объекта исследования при малых скоростях сдвига на упруго - вязкое - в области больших значений скорости сдвига.

На рисунке 1 - представлены кривые течения теста пшеничного (контроль) и на ржаной муке (сахар - 65, 75, 85 и 100% от рецептурного содержания).

Рисунок 1. Экспериментальные кривые течения теста пшеничного (контроль) и на ржаной муке для полуфабриката коржиков ржаных (сахар - 65, 75, 85 и 100% от рецептурного содержания).

Параметры реологических уравнений состояния (1) и (2), которыми были описаны кривые течения образцов теста для полуфабрикатов коржиков, определили с помощью графоаналитического метода [8, 9].

На рисунке 2 представлены рассчитанные параметры предельного напряжения сдвига , коэффициента консистенции K и индекса течения n в виде графических зависимостей от количества содержания сахара в рецептуре образцов теста.

Из рисунка 2 видно, что с увеличением содержания сахара происходит уменьшение численных значений предельного напряжения сдвига  и коэффициента консистенции K при увеличении индекса течения n образцов теста на ржаной муке. Это, с помощью метода капиллярной вискозиметрии, подтверждает участие, сахара в снижении упруго-вязких и формировании пластично - вязких свойств песочного теста, поскольку сахар обладает дегидратирующими свойствами.

Рисунок 2. Зависимость параметров реологического уравнения состояния теста на ржаной муке для коржиков ржаных от содержания сахара

Увеличение количества сахара в тесте приводит к снижению степени набухаемости коллоидов муки и повышению содержания свободной воды, находящейся в тесте в виде сахарного раствора, что вызывает разжижение теста [10, 11].

На рисунке 3 представлена зависимость влияния содержания пшеничных отрубей в количестве 5,10 и 15% на параметры реологического уравнения состояния (2) теста с содержанием 75% сахара, приготовленного на ржаной муке для коржиков ржаных с отрубями.

Рисунок 3. Влияние содержания пшеничных отрубей на параметры реологического уравнения состояния теста с 75% сахара на ржаной муке для коржиков ржаных с отрубями.

Из рисунка 3 видно, что с увеличением содержания в тесте пшеничных отрубей от 5 до 15%, вносимых в качестве пищевых волокон, величина предельного напряжения сдвига   повышается, а коэффициента консистенции K понижается. Это поясняет более интенсивное падение эффективной вязкости теста (в среднем на 10 %) при возрастающем градиенте скорости сдвига опытных образцов по сравнению с образцами теста без отрубей. Такое интенсивное изменение эффективной вязкости связанно с расслаблением структуры теста за счет снижения количества клейковины муки при замене ее отрубями. Увеличение индекса течения n образцов теста на ржаной муке с пшеничными отрубями также свидетельствует о снижении его вязкостных свойств. Кроме этого, кривые течения образцов теста с отрубями имеют кривизну противоположную графикам кривых течения ржаного теста с сахаром (рисунок 1).

На рисунке 3 предельное напряжение сдвига представлено в абсолютной величине. В таблице 2 даны координаты точек графиков кривых течения, переход через которые в зависимости от изменения скорости сдвига требует смены знака перед предельным напряжением сдвига.

Таблица 2. Координаты точек перегиба кривых течения теста с 75% сахара на ржаной муке для коржиков ржаных с отрубями

Пластично - вязкие свойства песочного теста обусловливают рассыпчатость структуры готовых изделий [12, 13]. Согласно классификации, изделия из песочного теста относятся к ломким (рассыпчатым) пищевым продуктам, состоящим из мелких, обычно неправильной формы твердых частиц со свободной связью между ними в виде воздушных карманов, включенных в обычную плотную или пластическую матрицу. Основные особенности структуры таких изделий заключаются в их высокой пористости вследствие наличия воздушных пустот, а сами изделия при разжевывании быстро распадаются на множество мелких частиц.

Важнейшим рецептурным компонентом песочного полуфабриката является мука, технологические свойства которой оказывают существенное влияние на качество теста и изделий. В нашей стране при производстве изделий из песочного теста используется пшеничная мука высшего сорта [1, 2] с содержанием слабой клейковины от 28 до 36% [10,12, 14, 15].

Важной характеристикой технологических свойств пшеничной муки является ее водопоглотительная способность. Сильная и слабая клейковина пшеничной муки существенно отличаются гидратационной способностью, которая составляет соответственно 248 и 167%, что отражается на реологических свойствах теста. Так, песочное тесто из муки с сильной клейковиной характеризуется низкой пластичностью, а изделия - плотной, нерассыпчатой структурой; тесто из муки со слабой клейковиной при содержании ее в указанных пределах обладает необходимыми пластично - вязкими свойствами, а изделия - рассыпчатостью, характерной для данной группы [12, 14].

Для ослабления клейковины пшеничной муки и снижения ее содержания имеются рекомендации различных направлений. Так, на практике основным приемом регулирования качества песочного полуфабриката в случае использования муки с завышенным содержанием клейковины является увеличение количества сахара до 8 % к рецептурной массе с соответствующим уменьшением дозировки муки [2].

Количество сахара, добавляемого в рецептуры песочных полуфабрикатов и изделий, составляет от 18 до 30 % от их выхода [1, 2]. Наряду с тем, что сахар участвует в формировании вкуса изделий, он имеет важное технологическое значение при приготовлении, в частности, песочного полуфабриката.

Другим рецептурным компонентом песочного теста, пластифицирующим его структуру, является жир. В производстве изделий из песочного теста используют масло сливочное или маргарин (от 12 до 30% от массы изделий) [1,2].

Адсорбируясь на поверхности мицелл коллоидов теста, жир образует пленки, препятствующие проникновению воды внутрь мицелл, вследствие чего повышается ее содержание в свободном состоянии, ослабляется связь между мицеллами, снижается упругость клейковины и увеличивается пластичность теста [13].

Наибольшее снижение прочностных характеристик структуры теста типа песочного наблюдается при совместном действии сахара и жира независимо от способа и длительности замеса. В результате включения в состав песочного теста сахара и жира, понижающих набухаемость коллоидов муки, создаются условия для получения теста с низкой влажностью и достаточной связностью, благодаря наличию некоторого количества воды в свободном состоянии, способствующей склеиванию слабо набухших нитей белков клейковины с зернами увлажненного крахмала.

Качество песочного теста и изделий зависит не только от количества вносимого жира, но и от его физического состояния. Большинство специалистов предъявляет единое требования к жировой основе мучных кондитерских изделий. При этом жиры должны быть пластичными, поскольку в этом состоянии они образуют тончайшие пленки, обволакивающие частицы набухших коллоидов и легче удерживают воздух, что способствует пористости изделий [4, 14].

Изменяя содержание в рецептуре песочного полуфабриката сахара и жира, можно регулировать физические свойства теста и качество готовых изделий.

Проведены исследования [16] влияния замены сахара и жира морковной пастой, которую вносили в песочное тесто в количествах 10, 1.5, 20, 25 и 30% к массе муки.

На рисунке 4 представлены графики зависимостей параметров реологического уравнения Гершеля - Балкли всех образцов песочного теста. В результате математической обработки зависимостей предельного напряжения сдвига , коэффициента консистенции K и индекса течения n от содержания C морковной пасты получены гиперболические функции, описывающие эти зависимости;

.

Рисунок 4. Зависимость предельного напряжения сдвига Q₀, коэффициента консистенции K и индекса течения n песочного теста от содержания C% морковной пасты при замене сахара (а), (б), сахара и жира (в).

При замене в рецептуре песочного теста жира и сахара морковной пастой пюре индекс течения практически не изменялся. Однако при одновременной замене сахара и жира он изменялся по степенному закону:

.

Математический анализ результатов обработки экспериментальных данных показал, что внесение морковной пасты вместо сахара, жира как раздельно, так и одновременно, оказывало влияние на физико-химические свойства песочного теста.

Предельное напряжение сдвига уменьшалось в 1,33 - сахара; 1,82 - жира; 2,0 - сахара и жира, коэффициент консистенции - в 1,17; 1,23; 1,85 раза, соответственно. Индекс течения практически изменялся только при одновременной замене сахара и жира. При этом его численное значение в среднем составляло 0,507, т.е. предельное напряжение сдвига и коэффициент консистенции снижались, а индекс течения - увеличивался. Такое изменение параметров реологических уравнений состояния всех образцов песочного теста, не повлекшее к перемене характера графиков кривых течения в зависимости от содержания овощного компонента в сравнении с графиком кривой течения контроля, характеризует их различие деформационного поведения лишь в количественном отношении. Это соответствует деформационному поведению

В производстве мучных кондитерских изделий за рубежом широко применяются шортенинги, главным отличием которых от традиционных жиров является пластичная консистенция в широком диапазоне температур.

В рецептуры всех видов песочного полуфабриката входит от 2,8 до 25,5 % яйцепродуктов [1, 2].

В составе песочного теста белок яйца выполняет функцию связывающего компонента, являясь хорошим пенообразователем, придает пористость изделиям, способствует фиксации их структуры. Жиры, содержащиеся в желтке, участвуют в пластификации песочного теста, а лецитин желтка эмульгирует жиры, используемые при его замесе [13].

Молочные продукты (молоко, сметана, творог), используемые в ряде рецептур изделий из песочного теста, улучшают физические свойства теста и вкусовые достоинства изделий благодаря присутствию в них хорошо эмульгированного жира, легко адсорбируемого клейковиной.

В производстве изделий из песочного теста применяют химические разрыхлители (двууглекислый натрий, углекислый аммоний), которые разлагаясь в процессе выпечки, выделяют газообразные вещества, разрыхляющие тесто. Наиболее часто в рецептурах предусматривается смесь соды и аммония, что позволяет снизить щелочность изделий и избежать запаха аммиака. Химические разрыхлители, а также соль повышает растворимость сахарозы.

На основании проведенных исследований разработаны рецептуры для коржиков, представленных в таблицах 3 и 4.

Таблица 3. Коржики ржаные. Масса 75 г.

Влажность 10,0 % ± 1,5 %

Таким образом, в результате проведенных исследований было установлено влияние замены пшеничной муки на ржаную для коржиков молочных на изменение структурно - механических характеристик теста и изделий, которое проявилось в снижении плотности и эффективной вязкости песочного теста из ржаной муки, что способствовало улучшению структуры теста и получению изделий высокого качества. При этом разработанная технология производства песочных коржиков не требует модификации традиционного технологического оборудования и процесса их производства.

Установлено максимально допустимое снижение количества сахара в изделиях из песочного теста на ржаной муке, которое соответствует 75% сахара от его рецептурного количества, что обеспечивает наилучшие структурно - механические и органолептические свойства готовых изделий. При этом параметры реологических свойств образцов готовых изделий с содержанием 75% сахара от его количества в контрольной рецептуре приняты в качестве оптимального варианта.

На основании результатов проведенных исследований разработана технология производства коржиков ржаных с пониженным содержанием сахара, не требующая модификации традиционного оборудования.

Замена сахарного песка отрубями в количестве от 5 до 15 % способствует снижению плотности готовых изделий.

Изучение реологических характеристик показало, что внесение отрубей вызвало повышение значений предельного напряжения сдвига песочного теста на 2% и одновременно более интенсивное падение эффективной вязкости на 10% при возрастающем градиенте скорости сдвига опытных образцов по сравнению с исходными образцами теста без отрубей. Это связано с расслаблением структуры теста за счет снижения количества клейковины муки при замене ее отрубями.

При исследовании органолептической оценки, физико-химических и структурно-механических показателей качества коржиков ржаных с отрубями установлено оптимальное количество отрубей - 10 % к массе муки.

С учетом результатов проведенных исследований разработаны рецептуры и технологические схемы производства коржиков ржаных двух наименований. Определены физико - химические и органолептические показатели качества, позволяющие регламентировать лабораторный контроль изделий.

Установлено, что замена пшеничной муки на ржаную и введение пшеничных отрубей способствует снижению темпов изменения показателей влажности в течение 72 часов хранения и намокаемости в сравнении с контролем на 13 и 27 % соответственно, что подтверждает стабилизирующую роль продуктов, содержащих комплекс пищевых волокон, в сохранении свежести мучных кондитерских изделий.

Анализ состава аминокислот новых изделий показал существенное увеличение в них скора наиболее дефицитной аминокислоты - лизина - на 17 % по сравнению с контролем. Это обусловлено улучшением сбалансированности состава незаменимых аминокислот из ржаной муки.

Анализ химического состава разработанных изделий позволяет сделать вывод об их высокой пищевой ценности, а также диетических свойствах за счет содержания пищевых волокон, которых на 57% больше чем у контрольного образца.

Разработанный ассортимент коржиков ржаных рекомендован для использования в рациональном и диетическом питании.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Рецептуры на торты, пирожные, кексы и рулеты: в 3-х частях.-М.: Пищ. пром-ть, 1977-1979.
2. Сборник рецептур мучных кондитерских и булочных изделий для предприятий общественного питания.-М.: Экономика, 1986.-295 с.
3. Долгоновова С.В. Совершенствование технологии централизованного производства песочного теста: Дис. канд. техн. наук. - Д., 1987. - 182 с.
4. Дорохина Н.А. Исследование влияния состава жиров и некоторых технологических факторов на качество изделий из песочного теста: Автореф. дис. канд. техн. наук. - М., 1975. - 30 с.
5. Корячкина С.Я. Новые виды мучных и кондитерских изделий.-Труд. Орел, 2001.-213 с.
6. А.с. 1630748 СССР, МКИ⁴ А 21^р 13/08 Способ производства полуфабриката низкокалорийных кондитерских изделий (В.П. Ануфриев, Е.Л. Иванов (СССР).-4 с.
7. Корячкин В.П. Установка для обработки пищевых сред давлением //Индустрия образования: Сборник статей. Выпуск 3. - М: МГИУ, 2002. - С. 105 - 110.
8. Корячкин В.П., Мачихин Ю.А. Комплект макетов устройств для анализа качества формования кондитерских масс в изделия.//Новые методы контроля технологических процессов и качество продукции: Сборник научных трудов: - Новосибирск: СО РАСХН, 1991.
9. Корячкин В.П., Ермолаев В.Д. Расчет параметров свойств пищевых систем. Кемерово.: ЦНТИ, 1982. - № 297. - 3 с.
10. Ройтер И.М., Макаренкова А.А. Сырье хлебопекарного, кондитерского и макаронного производства: Справочник.-Киев: Урожай, 1988.-208 с.
11. Казаков Е.Д., Кретович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки.-М.: Колос, 1980.-319 с.
12. Технология и техника механизированного производства торгов и пирожных /Истомина Н.М., Талейсник Н.А., Теплова Р.В. и др.-М.: Пищ. пром-ть, 1975.-253 с.
13. Технология кондитерских изделий /Под ред. г.А. Маршалкина.-М.: Пищ. пром-ть, 1978.-446 с.
14. Токарев Л.И. Производство мучных кондитерских изделий.-М.: Пищ. пром-ть, 1977.-286 с.
15. Козьмина Е.П. Технология производства изделий из теста в общественном питании.-М.: Экономика, 1969.-151 с.
16. Корячкин В.П. Новое в технике и технологии производства мучных кондитерских изделий. М. ЦНИИТЭИ хлебпродинформ, 1997. - 38 с.