ХАРКІВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ТЕХНОЛОГІЇ

ТА ОРГАНІЗАЦІЇ ХАРЧУВАННЯ

КАПЛІНА ТЕТЯНА ВІКТОРІВНА

УДК 664.65.001.5 : 664.642

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ БОРОШНЯНИХ ВИРОБІВ

З ВИКОРИСТАННЯМ ДРІЖДЖІВ, ЩО АКТИВОВАНІ

У ПЕРЕМІННОМУ МАГНІТНОМУ ПОЛІ

Спеціальність 05.18.16 – технологія продуктів харчування

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Харків-– 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Харківській державній академії технології та організації харчування Міністерства освіти і науки України і Полтавському кооперативному інституті Укоопспілки.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Лисюк Галина Михайлівна,

Харківська державна академія технології та

організації харчування, завідуюча кафедрою

загальної технології харчових виробництв.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Пивоваров Павло Петрович,

Харківська державна академія технології та

організації харчування, професор кафедри технології

продукції громадського харчування;

кандидат технічних наук

Кравченко Михайло Федорович,

Київський національний торговельно-економічний

університет, докторант кафедри технології

і організації громадського харчування.

Провідна установа: Одеська державна академія харчових

технологій Міністерства освіти і науки України,

м. Одеса , кафедра технології хліба, кондитерських виробів

та громадського харчування.

Захист відбудеться “ 27 ”червня 2001 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.088.01 Харківської державної академії технології та організації харчування за адресою: вул. Клочківська , 333 , 61051, м. Харків.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківської державної академії технології та організації харчування за адресою: вул. Клочківська, 333, 61051, м. Харків.

Автореферат розісланий “ 26 ” травня 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Михайлов В.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В сучасних умовах ринкових відносин перед підприємствами громадського харчування і хлібопекарської промисловості постають завдання створення конкурентоспроможної продукції.

Вирішити їх можливо за рахунок використання інтенсивних безвідходних енергозберігаючих технологій, що дозволяють одержати продукти високої якості при низьких витратах на їхнє виробництво.

Найбільш вагомою і тривалою стадією в технологіях виробів з дріжджового тіста є бродіння. Саме на даному етапі існує можливість скорочення періоду дозрівання тіста. Одним із методів інтенсифікації цього процесу є активація дріжджів, яка заснована на використанні хімічних і фізичних факторів.

До хімічних належать такі, у яких передбачено введення в середовище активації речовин, що впливають на активність ферментних систем дріжджів (використання відходів переробки сільськогосподарської сировини, борошна, борошняних заварок, соків, овочевих і фруктових пюре, зернових екстрактів і т.і.)

Фізичні фактори впливають на морфологічні структури клітини дріжджів і, в першу чергу, на цитоплазматичну мембрану. Це магнітні поля, струми надвисокої частоти, ультразвук, оптичні випромінювання, дія підвищених температур. Багато з розроблених способів активації є комбінованими, у них передбачений одночасний вплив фізичних і хімічних факторів.

Серед вчених, що внесли значний вклад у розробку способів і вивчення механізму активації хлібопекарських дріжджів можна виділити І.А.Попадич, О.Е.Траубенберг, О.І.Черевка, Л.Я.Мазура, Л.Н.Пащенко, W.Chamberlan, T.Collins, L. Breyear, C.Walker та інших.

Одним із потужних факторів фізичного впливу на дріжджову клітину є магнітна обробка. Однак слід зазначити, що дотепер апаратурне оформлення процесів такої активації представляє значні технічні складності і є дорогим. У той же час вітчизняна промисловість випускає апарати (ВА-100, АВС-100), які використовують принцип електромагнітної обробки різних харчових середовищ у вихровому шарі феромагнітних частинок обертаючого перемінного поля. На сьогодні в Україні вони застосовані на хлібозаводах для одержання емульсій, у виробництві майонезів, а також для механодеструкції різних харчових систем.

Нами при підготовці дріжджової суспензії у апараті ВА-100 був помічений ефект їхньої активації, що дозволило запатентувати цей спосіб.

У зв'язку з цим, набуває актуальності питання використання апарата

ВА-100 для активації дріжджів у складі водно-борошняної суспензії, а також розробка прискорених технологій борошняних виробів на її основі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота виконана у рамках роботи науково-консультативної Ради Укоопспілки з науково-практичних проблем розвитку споживчої кооперації, згідно плану бюджетної теми 1-95-2000 Б “ Оптимізація харчування населення України в сучасних економічних умовах ” кафедри технології і організації громадського харчування Полтавського кооперативного інституту і тематичних планів досліджень кафедри загальної технології харчових виробництв ХДАТОХ у рамках держбюджетних тем: 2-96-98 Б ” Використання нових видів нетрадиційної сировини у виробництві кондитерських і хлібобулочних виробів”; 2-99-2001Б “Удосконалення технології кондитерських і хлібобулочних виробів з використанням нетрадиційної сировини ”.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягає в розробці наукових і практичних основ удосконалення технології борошняних виробів на підставі використання активації дріжджів в апараті з вихровим шаром феромагнітних частинок (ВШФЧ).

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити взаємозалежні задачі, а саме:

-теоретично обґрунтувати перспективність інтенсифікації процесу виробництва борошняних виробів з дріжджового тіста за рахунок активації дріжджів у ВШФЧ обертаючого електромагнітного перемінного поля;

-

-

-

-

-

-

-

-

Об'єкт дослідження – технологія виробництва борошняних виробів на активованих дріжджах.

Предметом дослідження є активація водно-борошняної суспензії дріжджів у ВШФЧ обертаючого електромагнітного перемінного поля.

Методи дослідження ґрунтуються на використанні математичного апарату планування експерименту, фізичного моделювання процесів, які досліджуються. Експерименти виконувалися фізико-хімічними методами. Мікробіологічні показники сировини, готових виробів визначали за стандартними методиками.

Наукова новизна одержаних результатів. Науково обґрунтований спосіб активації дріжджів у апараті з ВШФЧ.

Доведено можливе використання ВШФЧ електромагнітного перемінного поля для активації дріжджів різних товарних форм у складі водної і водно-борошняної суспензії.

Отримано залежності впливу параметрів обробки: тривалості, величини магнітної індукції, температури середовища активації, співвідношення борошна і дріжджів, борошна і води на підйомну силу і осмочуйність дріжджів та збереження ефекту активації водно-борошняної суспензії дріжджів протягом 1 год.

Оптимізовано параметри активації дріжджів на діючому апараті ВА-100.

Встановлено механізм комплексної дії активації (магнітної складової, перемішування, температури середовища) на фізіолого-біохімічні властивості дріжджів, поверхневий натяг води, білково-протеіназний і вуглеводно-амілазний комплекси борошна.

Визначено ефект пошкодження зерен крохмалю борошна, що знаходиться у складі водно-борошняної суспензії. Це забезпечує інтенсивне цукроутворення в процесі бродіння тіста.

Отримана залежність змінювання показників рівня дозрівання тіста на активованій водно-борошняній суспензії дріжджів від тривалості його бродіння, які свідчать про можливість скорочення цього процесу на 30...35 %, або зменшення витрат дріжджів на 30 % при веденні процесу безперервно.

Новизна технічного рішення підтверджена деклараційними патентами України на винахід “Спосіб активації дріжджів” № 28292 А і “Спосіб виробництва хліба” № 28293 А .

Практичне значення одержаних результатів. На основі результатів реалізації наукової концепції, проведених теоретичних і експериментальних досліджень розроблено спосіб активації дріжджів у апараті з ВШФЧ і прискорену технологію борошняних виробів.

Розроблено і затверджено нормативну документацію на борошняні вироби (технологічні картки на піцу “Апетитна”, булочку сирну;

ТУУ 01597997.001-20, “Хліб Полтавський ”). Випущено дослідно-промислову партію піци “Апетитна”, булочки сирної, хліба “Полтавський”. Реалізацію нових технологій запропонованих виробів проведено на хлібозаводі № 2 м.Полтави, в кондитерських цехах сумісного підприємства Диканського об'єднання підприємств громадського харчування Диканьської РСС Полтавської області, навчально-виробничому комбінаті громадського харчування Полтавського кооперативного інституту. Від впровадження нових технологій у виробництво отримано економічний ефект, який на 1 т продукції складає 121...122 тис.грн. (за даними на березень 2000 р.).

Особистий внесок здобувача в ході виконання дисертаційної роботи полягає у плануванні експерименту, проведенні наукових експериментальних робіт, аналізі та теоретичному обґрунтуванні результатів, публікуванні отриманих даних, розробці нормативної документації та апробації досягнутих результатів.

Апробація результатів дисертації. Результати роботи обговорювалися й одержали схвалення на науково-практичних конференціях професорсько-викла-дацького складу Полтавського кооперативного інституту та Харківської державної академії технології та організації харчування (1994…1999 р.), міжнародній конференції “Перспективи розвитку масового харчування і торгівлі в умовах переходу до ринкової економіки” (м.Харків, 1994), міжнародній науково-практичній конференції “Розвиток масового харчування, готельного господарства і туризму в умовах ринкових відносин” (м.Київ, 1994), науково-практичній конференції “Підприємства і цехи малої потужності для переробки сільськогосподарської сировини: ефективність і особливості організації” (м.Полтава, 1998), на дегустаціях фахівців громадського харчування у Полтавському кооперативному інституті (1999 р.) і Харківській державній академії технології та організації харчування (2000 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 9 робіт, у тому числі 3 статті у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України, 2 деклараційних патенти України на винаходи, 4 матеріали та тези доповідей наукових конференцій.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, шести розділів, списку використаних джерел, 6 додатків. Матеріали дисертації викладено на 132 сторінках друкованого тексту, містять 31 рисунок і 35 таблиць. Список використаних джерел включає 296 найменувань, у тому числі 17 іноземних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність, сформульовані мета і задачі дослідження, показані наукова новизна і практичне значення роботи.

У першому розділі “Теоретичне обґрунтування доцільності активації хлібопекарських дріжджів у перемінному магнітному полі” здійснено огляд робіт вітчизняних і зарубіжних авторів з питань активації хлібопекарських дріжджів, процесів дозрівання дріжджового тіста, розглянуто вплив електромагнітної обробки на біологічні системи. Проведено аналіз робіт з використання фізичних методів для активації дріжджів; показано значення апаратів з ВШФЧ для прискорення фізичних і хімічних процесів виробництва борошняних виробів.Сформульована гіпотеза про доцільність використання апаратів із ВШФЧ для активації дріжджів та їхнє використання в інтенсивних технологіях виробництва борошняних виробів з дріжджового тіста.

Другий розділ “Матеріали, об'єкти і методи дослідження” містить коротку характеристику об'єктів, устаткування, методів досліджень впливу обробки дріжджів на їхню якість, на компоненти дріжджового тіста і готових виробів. Досліджували: водно-дріжджову, водно-борошняну суспензію дріжджів, що підлягають магнітній обробці у ВШФЧ; хлібопекарські пресовані та сухі дріжджі; тісто, приготовлене на активованих дріжджах; хліб, булочка, піцца які вироблені на активованій водно-борошняній суспензії дріжджів. Контрольними служили ті ж об'єкти, але приготовлені без фази активації дріжджів. Дослідження проводили на експериментальній лабораторній установці, яка забезпечує моделювання різних умов обробки водно-борошняної суспензії відносно тривалості процесу, температури середовища, величини магнітної індукції. Установка містить ємність із нержавіючої сталі об'ємом 0,5 л, де знаходяться феромагнітні частинки, виконані у формі циліндрів при співвідношенні довжини та діаметру 5:10 мм, з немагнітною захисною оболонкою із фторопласту. Окрім того, використовували реально діючий промисловий апарат ВА-100.

Для визначення оптимального значення факторів, що впливають, проводили повний факторний експеримент 23. Оптимізацію процесу активації проводили за методом Бокса - Уілсона.

Відбір зразків для дослідження якості сировини здійснювали за стандартними методиками. Газоутворюючу здатність борошна досліджували волюмометричним методом. Активність протеолітичних ферментів борошна визначали методом автолізу водно-борошняної суспензії і виражали у мг амінного азоту на 1 г борошна.

Оцінку змінювання властивостей дистильованої і водопровідної води після обробки у ВШФЧ проводили сталагмометричним методом. Мальтазну і зимазну активність дріжджів визначали на мікрогазометрі Євецького, бродильну активність (БА) - за методикою Єлецького. Мікробіологічні дослідження проводили за стандартними методиками. Про зміни показників у процесі бродіння тіста судили за титрованою кислотністю, величиною рН і окислювально-відновлювальним потенціалом (потенціометричний метод). Рівень розпушеності тіста досліджували за зміною електричного струму при його проходженні через зразки тіста в процесі бродіння. Структурно-механічні

властивості виробів визначали на пенетрометрі АП-4/2. Оцінку якості борошняних виробів здійснювали за стандартними методиками. Органолептичні показники готових виробів визначали згідно 5- бальної шкали якості. Обробку результатів експериментів проводили методом математичної статистики з застосуванням IBM PC/AT-Pentium і програми МАТ CAD і MS Excel.

У третьому розділі “ Обґрунтування раціональних параметрів активації дріжджів у вихровому шарі феромагнітних частинок” викладено результати досліджень з обґрунтування раціональних параметрів процесу активації дріжджів у складі водно-борошняної суспензії під впливом комплексної дії перемінного магнітного поля і інтенсивного перемішування феромагнітними частинками. Критерієм оцінки впливу досліджуваних параметрів на якість дріжджів служили підйомна сила (ПС) й осмочуйність (ОЧ) дріжджів. Встановлено гранично допустиму концентрацію борошна в середовищі активації – 38 %, при якій досягаються найкращі показники ПС і ОЧ, які вище аналогічних показників контрольних зразків на 31, 4 % і 44,4 % відповідно. Отримано залежності впливу тривалості обробки, температури і величини магнітної індукції на властивості дріжджів (рис.1). В інтервалі тривалості обробки 5...15 с, температури середовища 20...26 0С, величини магнітної індукції 0,11...0,13 Т досягаються найкращі показники якості дріжджів.

Для оптимізації процесу активації водно-борошняної суспензії дріжджів на реально діючому апараті ВА-100, проводили повний факторний експеримент 23. Розрахунок програми оптимізації здійснювали за методом Бокса - Уілсона. Знайдено рівняння регресії, що після виключення незначущих коефіцієнтів мають вигляд:

-для підйомної сили

у = 49,5625 – 0,563х1 – 0,688х2 – 0,563х3 – 0,938х1х2 + 0,688х1х3 ; (1)

-для осмочуйності

z = 12,5625 – 0,688х1 – 0,688х2 – 0,313х3 – 0,6875х1х2 + 0,4375х2х3, (2)

де х1 - тривалість обробки,с ; х2 - величина магнітної індукції, Т; х3 - температура середовища, 0С.

Оптимальними значеннями параметрів обробки є: тривалість – 14 с, температура – 210С, магнітна індукція 0,12Т. При цих значеннях ПС покращується на 35,7...36,0 %, ОЧ – на 41,2....41,5 %.

Розроблений спосіб активації дріжджів у складі водно-борошняної суспензії, технологічна схема якого наведена на рис.2. Його покладено в основу технології борошняних виробів. Спосіб виробництва хліба захищено деклараційним патентом України на винахід.

Рис.1. Залежності впливу тривалості обробки ( ), температури середовища ( t ) і

величини магнітної індукції ( В), на ПС (а,б,в) і ОЧ (г,д,ж) дріжджів

Рис. 2. Технологічна схема способу активації дріжджів

Обробка дріжджів різних товарних форм запропонованим способом призводить до покращення показників якості дріжджів ( табл.1).

Таблиця 1

Показники якості дріжджів різних товарних форм після активації

Зразки | ПС, хв |

ОЧ, хв

контроль | дослід | зміни, % | контроль | дослід | зміни, %

Пресовані дріжджі:

-Кіровоградський дріжджовий завод;

-Львівський дріжджовий завод;

-Лохвицький спиртовий завод. | 68

65

70 | 50

45

52 | 26,5

30,8

25,8 | 16

16

18 | 11

10

14 | 31,3

37,5

32,3

Сухі йодовані дріжджі:

-Дербеневський дріжджовий завод | 47 | 35 | 22,3 | 14 | 10 | 28,6

Сухі активні дріжджі:

-“Пакмая”(Турція);

-“Саф-Момент”(Франція). | 58

33 | 50

28 | 13,8

15,2 | 15

5 | 11

4 | 26,7

20,0

З наведених результатів видно, що у пресованих дріжджах ПС покращується на 25,8...30,8%, у сухих активних – на 13,8...22,3 %, ОЧ, відповідно, на 31,3...37,5 % і 13,8... 22,3 %.

Встановлено необхідність використання дріжджів у складі водно-борошняної суспензії протягом години після обробки (табл.2), з подальшим корегуванням використання дріжджів у конкретних технологіях.

Таблиця 2

Змінювання фізико-хімічних показників водно-борошняної суспензії дріжджів

після обробки у ВШФЧ

Тривалість бродіння, год | Показники

Активна кислотність (рН) | Титрована кислотність, 0 Н | ПС, хв

0

1

2

3 | 6,3

5,9

5,8

5,7 | 2,0

2,8

2,9

3,2 | 47

47

48

53

У четвертому розділі “ Змінювання властивостей компонентів середовища активації при їх обробці у вихровому шарі феромагнітних частинок ” досліджено механізм впливу активації дріжджів запропонованим способом. Експерименти в цій серії дослідів проводили на модельних системах, де окремі елементи і фактори виключалися.

Встановлена наявність комплексної дії температури, величини магнітної індукції, перемішування на дріжджові клітини і борошно. Обробка у ВШФЧ позитивно впливає на фізіологію росту дріжджів (при їх висіві у середовище неохміленого пивного сусла) та стан їх популяції (табл.3), а саме: відбувається дезагрегація конгломератів дріжджів, зменшення долі брунькуючих клітин. На

Таблиця 3

Вплив обробки водної суспензії дріжджів на стан їх популяції і фізіологію росту

Показники | Зразки

контроль | дослід

Кількість клітин, що брунькуються , % | 52 1,5 | 40,6 1,5

Кількість мертвих клітин, % | 3,6 0,5 | 4,8 0,5

Тривалість лаг-фази, год | 2 | 1

Константа швидкості розмножування, год -1103 | 6,3 0,2 | 15,9 0,2

Час генерації , год | 0,2 0,3 | 0,06 0,3

Приріст клітин, млн. кл/мл | 20,3 0,2 | 40,4 0,2

1 год зменшується тривалість лаг-фази; швидкість розмноження клітин збільшується у 2,5 рази; скорочується час генерації культури дріжджів на 0,14 год. Значно покращуються після обробки показники біотехнологічних властивостей дріжджів: БА збільшується на 20,0…22,5 %, оптимальний час дозрівання тіста із пшеничного борошна скорочується на 30...35 % (рис.3).

Рис.3. Вплив обробки дріжджів на швидкість газоутворення в тісті:

1 - контроль; 2 - дослід

Активність ферментів зимазного комплексу зростає на 36,4 % , мальтазна – на

23,3 % у порівнянні з контролем. Обробка дистильованої і водопровідної води в експериментальній установці практично не змінює показника її поверхневого натягу.

Після обробки збільшується кількість пошкоджених зерен крохмалю (рис.4), що сприяє більшому атакуванню їх ферментами борошна. Це підтверджено збільшенням цукроутворюючої здатності борошна - у 2,6 рази. Практично не змінюються показники структурно-механічних властивостей тіста.

а б

Рис.4. Крохмаль, отриманий із водно-борошняної суспензіі:

а - без обробки у ВШФЧ, б – після обробки у ВШФЧ

У п'ятому розділі “Дослідження дозрівання дріжджового безопарного тіста на активованих дріжджах” вивчені процеси виробництва дріжджового тіста безопарним способом з використанням активованих дріжджів. Показано, що удосконалення технології борошняних виробів можливе за двома напрямками: скорочення тривалості бродіння тіста і зменшення витрат дріжджів.

Рівень дозрівання тіста визначали за комплексом показників: титрованої, активної кислотності, величини окислювально-відновлювального потенціалу, об'єму диоксиду вуглецю, рівня розпушеності тіста, вмісту редукуючих цукрів. Характер зміни титрованої, активної кислотності, окислювально-відновнювального потенціалу, рівень розпушеності тіста вказують на можливість скорочення тривалості його бродіння на 30...35 % (рис. 5).

а б в

Рис.5. Зміни основних показників тіста: а-титрована кислотність,0Н; б-активна

кислотність, од.рН; в- редокс-потенціал ,од

Встановлена можливість зменшення витрат активованих дріжджів в рецептурі дріжджового тіста на 30 % без зміни його якості .

Використання активованих дріжджів в технологіях здобних виробів безопарним способом дозволяє скоротити тривалість його бродіння на 30...35 %. Інтенсивне накопичення редукуючих цукрів і їх кількість наприкінці бродіння здобного тіста на активованих дріжджах свідчить про можливість скорочення кількості цукру в рецептурі.

У шостому розділі “ Розробка нових технологій виробів з дріжджового тіста на активованих дріжджах” подані результати розрахунково-аналітичних та експериментальних досліджень з обґрунтування рецептури і технології виробництва трьох борошняних виробів: піци “Апетитна”, булочки сирної, хліба “Полтавський”. Технологічна схема піци “Апетитна” наведена на рис.6.

Передбачено два різновиди нових технологій вказаних виробів: із зменшеною на 30 % рецептурною кількістю дріжджів при збереженні тривалості бродіння відносно базової; без зміни рецептурної кількості дріжджів при скороченні на 30...35 % тривалості бродіння відносно базової.

Розроблено нормативну документацію на піцу “Апетитна”, булочку сирну (технологічні картки), хліб “Полтавський” (ТУУ 01597997.001-20).

Визначено, що за органолептичними і фізико-хімічними показниками (табл.4) борошняні вироби не поступаються контрольним. Практичне впровадження розроблених технологій проведене на Полтавському хлібозаводі №2, у кондитерських цехах сумісного підприємства об'єднання підприємств громадського харчування Диканського РСС Полтавської області, навчально-виробничого комбінату громадського харчування Полтавського кооперативного інституту.

Таблиця 4

Фізико-хімічні показники борошняних виробів

Назва показників | Хліб “Полтавський” | Піца “Апетитна” | Булочка сирна

контроль | дослід | контроль | дослід | контроль | дослід

Пористість, % | 65 | 72 | 66 | 70 | 65 | 70

Кислотність, 0 Н | 3,3 | 3,5 | 2,2 | 2,5 | 2,3 | 2,5

Питомий об'єм,

см 3 / г | 350 | 392 | - | - | - | -

Виробничі випробування підтвердили правильність обраних у лабораторних умовах режимів прискореної технології приготування борошняних виробів.

Річний економічний ефект від впровадження нових технологій на підприємствах громадського харчування м. Полтави і області та Полтавському хлібозаводі № 2 м. складає на 1 т виробів 121...122 тис. грн. за даними на березень 2000 р.

Рис.6. Технологічна схема приготування піци “Апетитна”

ВИСНОВКИ

1. Аналіз вітчизняних і зарубіжних джерел щодо питання інтенсифікації процесів виробництва виробів з дріжджового тіста показав, що перспективним напрямком його рішення є активація хлібопекарських дріжджів під дією комплексу факторів (температури, величини магнітної індукції, речовин, які стимулюють енергетичний обмін).

2. Отримана залежність впливу параметрів активації у ВШФЧ (тривалості, величини магнітної індукції, температури середовища активації, співвідношення борошна і дріжджів, борошна і води) на підйомну силу і осмочуйність дріжджів.

3. З використанням методу математичного моделювання на діючому апараті ВА-100 оптимізовано параметри активації пресованих дріжджів: тривалість обробки складає – 14 с; величина магнітної індукції – 0,12 Т; температура середовища – 210С. Гранично припустима концентрація борошна у середовищі активації –38 %, при цьому ПС покращується на 31,4 %, ОЧ – 44,4 % відповідно.

4. Експериментально доведено можливість активації дріжджів у складі водно-борошняної суспензії різних товарних форм (пресованих, сухих, активних – підприємств і фірм України і зарубіжжя) у апараті ВА-100.

5. Розроблено спосіб активації дріжджів у апараті ВА-100, який покладено в основу технологій борошняних виробів на активованій водно-борошняній суспензії дріжджів (деклараційний патент України на винахід № 28293 А).

6. Визначено механізм активації водно-борошняної суспензії дріжджів запропонованим способом, яка призводить до зміни стану їх популяції (дезагрегація конгломератів), покращенню показників фізіології росту клітин: зменшується тривалість лаг-фази, скорочується час генерації, підвищується приріст клітин. Має місце зростання активності ферментів зимазного комплексу дріжджів на 36,4 % і мальтазної активності – на 23,3 %. Кількість ушкоджених зерен крохмалю підвищується в 2 рази, що сприяє зростанню цукроутворюючої здатності борошна у 2,6 рази.

7. Запропонований спосіб активації забезпечує покращення біотехнологічних властивостей дріжджів: БА зростає на 20…22,5%, оптимальний час бродіння скорочується на 30...35 %. Основні показники якості тіста (титрована, активна кислотність, окислювально-відновлювальний потенціал, вміст редукуючих речовин, рівень розпушеності тіста), отриманого за скороченим часом бродіння (на вказану величину) не поступаються контролю. Встановлена можливість використання активованих дріжджів у технологіях здобного тіста безопарним способом.

8. З використанням активованих дріжджів розроблені рецептури та технології піци “Апетитна”, булочки сирної, хліба “Полтавський” із скороченою тривалістю бродіння (30...35 %), а також із зменшеними витратами дріжджів (30%). Якість розроблених виробів за органолептичними і фізико-хімічними показниками не поступається контрольним.

9. Річний економічний ефект від впровадження нових технологій на підприємствах громадського харчування м. Полтави і області та Полтавському хлібозаводі № 2 складає на 1 т виробів 121...122 тис. грн. за даними на березень 2000 р.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Капліна Т.В. Використання дріжджів, оброблених у вихровому шарі феромагнітних частинок, для покращення якості пшеничного хліба // Громадське харчування і туристична індустрія у ринкових умовах: Зб. наук. пр. – К.: КДТЕУ, 1999.-С. 83 -86.

2. Капліна Т.В. Зміни біотехнологічних властивостей дріжджів внаслідок обробки у вихровому шарі феромагнітних частинок // Громадське харчування і туристична індустрія у ринкових умовах: Зб. наук. пр. – К.: КДТЕУ, 1999.- С. 108 -111.

3. Лисюк Г.М., Шеляков О.П., Капліна Т.В. Вибір раціональних параметрів обробки водно-борошняної суспензії дріжджів у вихровому шарі феромагнітних частинок // Прогресивні технології та удосконалення процесів харчових виробництв: Зб. наук. пр. : У 2 -х ч. - Харків: ХДАТОХ, 2000.- Ч.2. С.89-93.

4. Пат. 28292 А Україна , МПК, С12N1 / 00, А21В13/ 00. Спосіб активації дріжджів //Капліна Т.В., Лисюк Г.М., Шеляков О.П., Дорохіна М.О.-№ 96041744. Заявл. 30.04.96; Опубл. 03.11.00, Бюл. № 8.- 3 с.

5. Пат. 28293 А Україна , МПК, А47 J44/00, А23 L2/00. Спосіб виробництва хліба // Капліна Т.В., Лисюк Г.М., Шеляков О.П., Дорохіна М.О., Оберемок В.М., Місюна О.В.- № 96041745. Заявл. 30.04.96; Опубл. 03.11.00, Бюл. № 8.-3 с.

6. Дорохіна М.А., Шеляков О.П., Ростовський В.С., Капліна Т.В. Інтенсифікація процесу виробництва хлібобулочних виробів з використанням електромагнітного поля // Матер. міжнар. наук.-практ. конф.” Підприємства і цехи малої потужності для переробки сільськогосподарської сировини: ефективність і особливості організації ”.- Полтава: ПКІ.- 1998.- С.139-143.

7. Капліна Т.В., Дорохіна М.А., Шеляков О.П. Вплив електромагнітної обробки на біотехнологічні і фізіолого-біохімічні властивості дріжджів // Матер. міжнар. наук.- практ. конфер. “Проблеми якості у громадському харчуванні, готельному господарстві і туризмі. ”.- Київ: КДТЕУ.- 2000.- С.104 -106.

8. Шеляков О.П., Капліна Т.В.Дослідження процесів дозрівання тіста на активованій водно-борошняній суспензії дріжджів // Матер. міжнар. наук.-практ.конф. ”Стратегія розвитку туристичної індустрії та громадського харчування ”.- Київ: КДТЕУ, - 2000.- С.274-277.

9. Оберемок В.Н., Каплина Т.В., Барабицкий В.И. Интенсификация процесса производства дрожжевого теста // Тез. докл. междунар. науч.-практ. конф. “Потребительская кооперация в переходный период: Проблемы и перспективы”.- Полтава. ПКІ.- 1995.- С.8.

АНОТАЦІЯ

Капліна Т.В. Розробка технології борошняних виробів з використанням дріжджів, що активовані у перемінному магнітному полі.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.16 - технологія продуктів харчування.- Харківська державна академія технології та організації харчування Міністерства освіти і науки, Харків, 2001.

Дисертацію присвячено обґрунтуванню, розробці та впровадженню нових технологій виробництва борошняних виробів з використанням дріжджів, що активовані у вихровому шарі феромагнітних частинок обертаючого перемінного поля у складі водно-борошняної суспензії.

Теоретично обґрунтована перспективність інтенсифікації процесу виробництва борошняних виробів з дріжджового тіста за рахунок активації дріжджів у перемінному магнітному полі з мікровихровим перемішуванням середовища.

Встановлено оптимальний вміст борошна в середовищі активації та оптимізовані параметри процесу у апараті ВА-100. Розроблено спосіб активації дріжджів. Вивчений вплив обробки на компоненти середовища активації: дріжджі, воду, борошно.

Досліджений вплив активації на процеси тістоведення. Розроблено прискорену технологію борошняних виробів зі скороченим до 30...35 % процесом бродіння, а також технології зі зменшеною на 30 % витратою дріжджів у рецептурах борошняних виробів.

Проведена апробація нових технологій у виробничих умовах. Розроблена нормативна документація на борошняні вироби, визначена економічна ефективність.

Ключові слова: борошняні вироби, активація дріжджів, вихровий шар, феромагнітні частинки.

АННОТАЦИЯ

Каплина Т.В. Разработка технологии мучных изделий с использованием дрожжей, активированных в переменном магнитном поле. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.16 – технология продуктов питания.  Харьковская государственная академия технологии и организации питания Министерства образования и науки Украины, Харьков, 2001.

Диссертация посвящена обоснованию, разработке и практической реализации новых технологий производства мучных изделий с использованием дрожжей, активированных в вихревом слое ферромагнитных частиц (ВСФЧ) вращающегося переменного поля в составе водно-мучной суспензии дрожжей.

В работе проведен анализ литературных источников по вопросу интенсификации процессов производства изделий из дрожжевого теста, который показал, что активация хлебопекарных дрожжей в переменном магнитном поле является перспективным направлением его решения.

Определено оптимальное содержание муки в среде активации, которое составляет 38 % ее в системе.

Экспериментальным путем установлены и оптимизированы параметры обработки водно-мучной суспензии дрожжей в апарате ВА-100: продолжительность – 14 с, температура 21°С, магнитная индукция 0,12 Т.

Разработан и научно обоснован способ активации дрожжей в аппарате с ВСФЧ. Предложенный способ активации положен в основу способа производства хлеба, защищенного декларационным патентом Украины “Способ производства хлеба” № 28293 А.

Научно обоснована и экспериментально подтверждена возможность активации дрожжей различных товарных форм в аппарате ВА-100. Наибольший эффект активации наблюдается для прессованных дрожжей, где подъемная сила улучшается на 25,8…30,8%, у сухих активных - на 13,8…22,3%, осмочувствительность соответственно на 31,3…37,5% і 20,0…28,6 %.

Показано сохранение эффекта активации водно-мучной суспензии дрожжей в течение одного часа.

Установлен механизм комплексного влияния магнитной обработки с микровихревым перемешиванием среды на дрожжевые клетки, муку и воду. При этом улучшается физиология роста дрожжей: увеличивается скорость размножения клеток в 2,5 раза, сокращается время генерации дрожжей на 0,14 ч, уменьшается лаг-фаза на 1 ч . В результате интенсивного перемешивания среды активации происходит дезагрегация конгломератов дрожжей.

Выявлено значительное увеличение ферментативной активности дрожжей в результате обработки в ВСФЧ: зимазного комплекса ферментов на 36,4 %, мальтазной активности на 23,3 %. Улучшаются показатели биотехнологических свойств дрожжей: бродильная активность – на 20,0...22,5 %, сокращается оптимальное время брожения на один час.

Обработка приводит к увеличению количества поврежденных крахмальных зерен муки и способствует возрастанию ее сахарообразования в 2,6 раза.

Изучены процессы производства дрожжевого теста безопарным способом на активированных дрожжах. Показано, что совершенствование технологии мучных изделий возможно по двум направлениям: сокращение продолжительности брожения теста и уменьшение закладки активированных дрожжей в рецептуре. Степень созревания теста определяли по комплексу показателей: титрованной, активной кислотности, величине окислительно-восстановительного потенциала, объему углекислого газа, степени разрыхленности теста, содержанию редуцирующих веществ.

Интенсивное накопление редуцирующих веществ и их количество в конце брожения сдобного теста на активированных дрожжах свидетельствует овозможности сокращения закладки сахара в рецептуре.

Исследованные процессы созревания теста на активированных в ВСФЧ дрожжах указывают на возможность сокращения продолжительности брожения теста на 30...35 % и закладки дрожжей на 30 % и с учетом этого разработаны способы совершенствования технологии мучных изделий: пиццы “Аппетитная”, булочки творожной, хлеба “Полтавский”. На перечисленные виды изделий разработана нормативная документация (технологические карты и ТУУ 01597997.001-20).

По органолептическим и физико-химическим показателям разработанные изделия не уступают контрольным. Практическое внедрение проведено на Полтавском хлебозаводе №2, в кондитерских цехах совместного предприятия объединения предприятий общественного питания Диканьского РПС Полтавской области, учебно-производственном комбинате общественного питания Полтавского кооперативного института. Производственные испытания подтвердили правильность выбранных в лабораторных условиях технологий.

Годовой экономический эффект от внедрения новых технологий составляет на 1т продукции 121…122 тыс.грн.(март 2001г).

Определен экономический эффект от реализации способа активации дрожжей в технологиях производства мучных изделий.

Ключевые слова: мучные изделия, активация дрожжей, вихревой слой, ферромагнитные частицы.

SUMMARY

Каplina Т.V. The Development of Flour Foodstuffs Technologies Using Yeast, Which Was Activated by Alternating Magnetic Field.- Manuscript.

Thesis for а сandidate degree by speciality 05.18.16 - technology of food product.- Kharkiv State Academy оf Food Technology and Management of Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkov, 2001.

The thesis relates to the establishment and development of new technologies of flour foodstuff production. This method uses a suspension of flour, water and yeast that was activated in a vortical layer of ferromagnetic particles in a circulating alternating magnetic field.

The analysis of the literature on the problem of yeasted pasta foodstuff production was carried out which stated that the yeast activation in the alternating magnetic field was a perspective problem solvence.

The optimal flour concentration under activation was designated. The best parameters of yeast processing in vortical layer of ferromagnetic particles (VLFP) were theoretically and experimentally established.

The yeast activation method in the VLFP apparatus was developed and scientifically established. Various types of yeast activation were investigated using the method. The combined effect of the magnetic processing with microvortical mixing of the suspension results in the improvement of yeast physiobiochemical functions. The yeast processing in VLFP stimulates the increase of its fermentative activity. It was determined that the quantity of broken starch particles increases which stimulates the creation of sugar.

The process itself results in : shortening of fermentation period (by 30…35%; decrease of usual yeast quantity by 30 %. The main results of the research were introduced into practice.

The economic effect of the activated yeast use in flour foodstuff production technologies was determined.

Key words: flour products, yeast activation, vortical layer, ferromagnetic particles.

Підп. до друку 05. 2001. Формат 6084 1/1. Папір газ.

Друк. офс. Обл..-вид. арк.. 1,0. Умов. друк. арк. 1.1. Умов. фарб.- відб.1.1.

Тираж 100 прим. Зам.

ДОД ХДАТОХ, 61051, Харків – 51, вул. Клочківська, 333