Анализ производства хлеба пшеничного с использованием улучшителя хлеба

 Введение

Применение хлебопекарных улучшителей при производстве хлебобулочных изделий в наше время очень актуально. Большой ассортимент позволяет подобрать улучшитель, в зависимости от слабых сторон той или иной муки, что позволяет улучшить качество выпускаемой продукции.

Современные пищевые добавки  позволяют не только решить технологические  задачи, но и повысить прибыльность производства.

Целенаправленное использование  различных групп пищевых добавок  и хлебопекарных улучшителей  позволяет регулировать ход технологического процесса, формировать определенные свойства теста и улучшать качество хлебобулочных изделий при переработки  муки с нестабильными хлебопекарными свойствами.

В современном хлебопечении в качестве улучшителей применяется несколько десятков различных веществ как биологического, так и химического происхождения. Они используются с учетом хлебопекарных свойств муки и особенностей технологического режима, принятого на предприятии. В рецептуру многих хлебобулочных изделий входят соль, сахар, жир и другие вещества, которые в ряде случаев можно рассматривать как улучшители качества хлеба. Поваренную соль часто применяют пофазно для улучшения качества хлеба и стабилизации кислотности. Добавление сахара и жира в тесто снижает его вязкость и упругость. Жир, особенно в виде эмульсии, увеличивает гидратацию клейковины и в связи с этим газоудерживающую способность теста. Тесто становится более пластичным, что благоприятно сказывается на его физических свойствах.

На российские предприятия  поступает мука с разными хлебопекарными качествами, и далеко не всегда её состояние  удовлетворяет производителей. Корректировать неидеальное качество муки возможно с помощью хлебных улучшителей.

Современный рынок предоставляет  большой выбор комплексных хлебопекарных улучшителей (как импортных, так и отечественных) для муки разной силы и муки с разной клейковиной. Улучшители по своим технологическим характеристикам не уступают лучшим зарубежным образцам, а по экономичности - превосходят их.

Применение микроингредиентов  различной природы и принципа действия сопряжено с аспектами  их физиологического влияния на здоровье человека, что регламентируется установленными гигиеническими нормативами качества и безопасности пищевых продуктов  для человека.

Пищевые добавки и улучшители допустимо вводить только в том  случае, если они при длительном использовании не угрожают здоровью человека. При разработке технологии должен учитываться фактор технологической  целесообразности и необходимости  применения микроингредиентов.

Целью нашей работы является анализ производства хлеба пшеничного с использованием улучшителя хлеба, содержащего эфир моноглицеридов с диацетилвинной кислотой

В задачи исследования входило:

- Изучить улучшители применяемые в современном хлебопечении

- Определить качество пшеничного хлеба на основе улучшителя, содержащего эфир моноглицеридов с диацетилвинной кислотой.

1 Аналитический  обзор

1.1 Клейковина  пшеничной муки

Клейковина - белковая часть  пшеничной муки, остающаяся в виде эластичного сгустка после вымывания  крахмала из теста водой.

Группы клейковины.

Количество и качество сырой клейковины определяют только в пшеничной муке, причем разные сорта различаются количеством клейковины.

высший сорт — не менее 28%,

крупчатка и 1-й сорт — 30%,

2-й сорт— 25%,

обойная — 20%.

Клейковина пшеничной  муки представляет собой сильно гидратированный  комплекс, состоящий из белков глиадина и глютенина. Глютенин является основой, а глиадин — ее склеивающим  началом. Качество клейковины определяют по цвету и запаху, эластичности и растяжимости.

У клейковины хорошего качества белый или с сероватым оттенком цвет, слабый, приятный мучной запах, она  упруга и эластична со средней  растяжимостью. По этим показателям  качества клейковину делят на три  группы: I — хорошая упругость, длинная  или средняя растяжимость;

II — хорошая упругость  и короткая растяжимость или  удовлетворительная упругость, короткая, средняя или длинная растяжимость;

III — слабая упругость,  сильно тянущаяся, провисающая  при растягивании, разрывающаяся  под действием собственной тяжести.

В хлебопечении применяют  муку с клейковиной I и II группы. Мука с клейковиной III группы практически  непригодна для хлебопечения.

Сильная клейковина имеет  губчатое строение, отличается большой  упругостью и эластичностью, малой  растяжимостью. После отлежки в  течение 1 ч она превращается в  сплошную массу, сохраняя значительную упругость и эластичность.

Средняя клейковина после  отмывания имеет достаточную  упругость, среднюю растяжимость. После  отлёжки в течение 1 ч клейковина несколько разжижается, но не теряет удовлетворительных технологических  свойств.

Слабая клейковина после  отмывания представляет собой мажущуюся  массу, растягивается на большую  длину и не принимает прежних  размеров, после отлёжки сильно разжижается, теряет эластичность.

Качество клейковины может быть установлено с помощью прибора  — измерителя деформации клейковины ИДК-1, в котором на шарик клейковины массой 4 г действует сила в течение 30 с. Чем глубже пуансон прибора  погружается в клейковину, тем  она хуже по качеству.

   Таблица 1- Показатели клейковины пшеничной муки.

Сильная клейковина I группы качества имеет значения 60-70 усл. ед. прибора;

Удовлетворительная II группы: крепкая  —20-40 и слабая – 80-100усл. ед;

Неудовлетворительная III группы: крепкая 0-15 и слабая 105-120 усл. ед.

* Короткая - до 10 см, средняя - 10-20 см, длинная - больше 20 см.

К показателям безопасностиотносят содержание токсичных элементов, микотоксинов, пестицидов, радионуклидов, которые не должны превышать допустимые уровни.

Сила муки.

Сила муки отражает состояние  белково-протеиназного комплекса  и является главным фактором, определяющим хлебопекарное достоинство пшеничной  муки.

Сила муки — условный термин, который характеризует реологические  свойства сырой клейковины или теста  в целом.

К реологическим или структурно-механическим свойствам теста относятся:

• Упругость,
• Пластичность,
• Эластичность,
• Вязкость.

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 веществапри  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.

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.

Слабая мука образует неэластичную, излишне растяжимую клейковину. Тесто  из слабой муки вследствие интенсивного протеолиза 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.

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.

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.

Сила пшеничной муки зависит  также и от других веществ муки: крахмала, углеводных слизей, липидов. Крахмальные зерна в зависимости  от структуры и удельной поверхности  при замесе теста поглощают различное  количество влаги, что отражается на его реологических свойствах. Вязкость теста значительно повышают углеводные слизи с высокой водопоглотительной способностью. Поверхностно-активные вещества (фосфатиды) муки образуют в  тесте комплексы с белками  и крахмалом, что повышает гидратационную способность этих веществ, увеличивает  пластичность клейковины.

Для характеристики силы муки определяют реологические свойства сырой клейковины или теста. Наиболее полную характеристику силы муки дает исследование реологических свойств  теста, так как при этом на результат  влияет весь комплекс химических веществ  муки (крахмал, слизи, липиды и др.).

1.2 Хлебопекарные улучшители

Необходимость применения диктуется  следующими факторами:

1. Нестабильность качества муки.
2. Снижение качества зерна.
3. Распространение ускоренных способов тестоприготовления.
4. Разнообразие перерабатываемого сырья.
5. Расширение ассортимента продукции.

Хлебопекарные улучшители облегчают  производителю решение поставленных задач и нивелируют различия в  качестве сырья, улучшая стабильность теста в процессе производства хлеба.

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;
• увеличивает выход готовых изделий за счет повышения гигроскопичности теста;
• сохраняет свежесть готовых изделий.

  1.3 Виды улучшителей

Качество хлеба зависит  от качества сырья, в первую очередь  от хлебопекарных свойств муки, от способов и режимов проведения отдельных  стадий технологического процесса приготовления  хлеба и от применения небольших  количеств специальных добавок - веществ или продуктов, которые  являются улучшителями качества хлебных  изделий. В хлебопекарной промышленности многих стран практикуются разные способы  улучшения качества хлеба, в том  числе внесение в тесто ряда специальных добавок с целью улучшения качества изделий - объема, формы, структуры и свойств мякиша, вкуса и аромата хлеба. Эти добавки-улучшители по природе их действия можно условно разделить на :

• Улучшители окислительного действия (К типичным окислителям, применяемым в хлебопекарной промышленности, относятся иодаты калия, азодикарбонамид, пербораты, пероксид кальция, персульфаты, аскорбиновая кислота, кислород и др.)
• Улучшители восстановительного действия (К этой группе можно отнести такие активаторы протеолиза как цистеин, глютатион, тиосульфат натрия, определенные ферментные препараты, деструктурированную сухую пшеничную клейковину.)
• Ферментные препараты ( амилоризин П10Х, амилосубтилин П10Х, Протосубтилин П10Х)
• ПАВ(поверхностно-активные вещества) (К амфолитным ПАВ относятся простые моно- и диглицериды, а также фосфоросодержащие липиды (лецитин) животного происхождения, источником которых являются яичный желток, и растительного происхождения (подсолнечник, хлопок, рапс, кукуруза, соя))
• Модифицированные крахмалы ( в хлебопечении используются окисленный кукурузный и амилопектиновый крахмалы)

Рисунок 1- Действие улучшителей  на каждой стадии производства

1.4 Компоненты, входящие в состав современных комплексных 

хлебопекарных улучшителей

Основными составляющими  улучшителей являются, во-первых, солодовые  продукты. Благодаря находящимся  в солодовых продуктах способным  к усвоению веществам, дрожжам дается большое количество нужной пищи и  богатый субстрат для брожения. Это  говорит о том, что их всегда можно  применять для ускорения процесса брожения. Преимуществом в данном случае будут сокращение времени  брожения или экономия на дрожжах. В  большинстве случаев ускоренное брожение находит себе отражение  в увеличении объема хлеба. Внесение солодовых продуктов способствует увеличению количества амилолитических  и протеолитических ферментов в  тесте. Непрерывно происходит осахаривание крахмала муки, при этом образуются мальтозы и другие сахара. Эти сахара вместе с белком пшеничной муки также  создают натуральные смеси, обеспечивающие коричневый цвет корочки при нормальном времени выпечки.

Далее идут сахаристые продукты, которые улучшают реологические  свойства теста, являются питательной средой для дрожжей, ускоряют процесс брожения, улучшают вкус готовых изделий, придают привлекательный внешний вид, яркоокрашенную корочку.

Жиры и масла увеличивают  объем готовых изделий, повышают эластичность мякиша, придают изделиям привлекательный внешний вид, тонкую румяную корочку, улучшают вкус и  аромат готовых изделий, замедляют  процесс черствения.

Входят в состав улучшителей  и регуляторы кислотности. Для хлебобулочных  изделий может вносить диацетат натрия Е 262,данное вещество содержится в кислых соках и фруктах и выступает в роли регулятора значения рН, предотвращает развитие в хлебе «картофельной болезни», улучшает вкус готовых изделий. Для улучшителей мелкоштучных хлебобулочных изделий ортофосфат натрия Е 339 и ортофосфат калия Е 340, содержится в минеральных солях, также регулирует значение рН, служит питанием для дрожжей, регулирует процесс брожения.

Эмульгаторам принадлежит  своя роль. Они повышают стабильность теста при брожении, увеличивают  объем изделия, повышают эластичность мякиша, улучшают структуру теста, продлевают свежесть. В качестве эмульгаторов используют лецитин Е 322, моноглицерид Е 471, DAWE Е 472 е, NSL Е 481 и CSL Е 482.

Лецитин содержится в яичном желтке, муке, сое, рапсе, во всех живых  клетках.

Моноглицерид содержится во всех растительных маслах, свином сале присутствует в количестве 4–5 %. Эмульгатор DAWE не имеет природного происхождения (получают из жира и пищевых кислот), но так же, как и натуральные  жиры, полностью усваивается организмом. Эмульгаторы NSLи CSL получают путем этерификации молочной и стеариновой кислот.

Существенную роль в технологии производства хлеба выполняют ферменты. Онивлияют на протекание биохимических  процессов в тесте и обладают широким спектром действия на крахмал, белковые вещества, липиды, некрахмальные углеводы. Положительно влияют на объем хлеба, существенно улучшают структурно-механические свойства мякиша, увеличивают срок сохранения свежести готовых изделий.

Содержится в улучшителях  для хлеба и мелкоштучных изделий  аскорбиновая кислота Е 330. Она стабилизирует  клейковинный каркас, повышает стабильность при брожении, увеличивает объем. В улучшителях для хлебобулочных  изделий используют такие стабилизаторы, как фосфат калия Е 341 и сульфат  калия Е 516. Они содержатся в минеральной  и питьевой воде, в костной ткани  и молоке. Активизируют ферменты, служит питательным веществом для дрожжевых  клеток, улучшают структуру мякиша, регулируют жесткость воды.

Подкислители также важны  в улучшителях хлеба. В роли подкислителя выступают молочная кислота Е 270, уксусная кислота Е 260 и лимонная кислота Е 330. Содержатся эти кислоты  во фруктах, кислых соках, молочных продуктах (молочная кислота). Кислоты снижают  ферментативную активность, улучшают реологические свойства, предотвращают  развитие плесневелых грибов, предотвращают  развитие в хлебе «картофельной  болезни», способствуют продлению свежести.

Каждый, из компонентов осуществляет определенные функции, оказывает влияние  либо на составные компоненты муки (крахмал, клейковина и т.д.), либо на дрожжи.

ДВК-эфир – твердый представляют собой таблетки от светло-коричневого  до коричневого цвета, запах слабый, присущий уксусной кислоте. ДВК-эфиры  рекомендуют применять преимущественно  при приготовлении хлеба, в рецептуру  которого входят сахар и жир. Рекомендуемая  дозировка – 0,3-0,5% от массы муки. На хлебопекарных предприятиях ДВК-эфиры  твердые используют в виде дисперсии, которую можно готовить на смесительных машинах. Во взбивальную машину емкостью 200-300л подают определенное количество воды с температурой 60±30С. Одновременно туда же загружают предварительно взвешенный ДВК-эфир. Соотношение ДВК-эфира и воды должно быть примерно 1:20. Готовую дисперсию насосом подают в емкость с мешалкой для хранения и использования через дозировальную станцию при замесе теста. Для поддержания необходимой температуры смеси емкость должна иметь водяную рубашку.

Улучшители, предлагаемые лидерами рынка ингредиентов, базируются на природном сырье, например злаковых культурах и солоде. Такое сырье  облегчает труд и делает работу более  эффективной.

Очень важно, чтобы поставщик  имел богатый опыт в производстве улучшителей, являлся лидером на рынке. Качество улучшителей должно быть высоким, стабильным. Ингредиенты, из которых был создан улучшитель, – максимально натуральными. Например, такой показатель, как «минимальная дозировка», может косвенно показывать «ненатуральность» входящих в состав улучшителя ингредиентов. Чем больше дозировка, тем богаче и безопаснее продукт. Ассортимент улучшителей  должен отвечать всем запросам производителя, а также помогать производителю  с легкостью решать возникающие  проблемы на предприятии при производстве хлебобулочных изделий.

1.5 Ситуации, в которых необходимо применение комплексных улучшителей

Комплексные хлебопекарные  улучшители делятся на:

• Улучшители комплексного действия,
• Улучшители специального назначения
• Специальные добавки.

Хлебопекарные улучшители незаменимы при устранении дефектов хлебобулочных  изделий. Дефекты являются результатом  нарушений технологического процесса хлебопекарного производства, либо отклонением от нормы хлебопекарных свойств сырья.

И в первую очередь зерна, пораженного клопом-черепашкой, или  муки из проросшего зерна. В этом случае применяют улучшитель «Стабилин» для  муки с излишне растяжимой клейковиной (ИДК 95 – 105 и более ед., по качеству III группа). Этот улучшитель укрепляет  клейковину, улучшает реологические  свойства, уменьшает расплываемость подовых изделий, увеличивает объем.

Дефекты муки из морозобойного  зерна или перегретого можно  исправить благодаря улучшителю «Фаворит экстра», этот улучшитель рекомендуется  при переработке пшеничной муки с крепкой или короткорвущейся  клейковиной (I группа, ИДК 35–60 ед.).

Для предотвращения «картофельной  болезни» хлеба рекомендуется специальная  добавка «Яскомилл», которая позволяет  получать продукцию стандартного качества из обсемененной муки.

Если мука на предприятии  хорошего качества, применяются улучшители без эмульгаторного типа. Например, «Гранд альфа» и «Гранд бета» для  широкого ассортимента хлебобулочных  изделий из пшеничной муки с ИДК 65–80 ед. Улучшитель носит рекомендательный характер и оказывает отличный технологический  эффект на выпускаемые виды хлебобулочных  изделий.

Исследованиями отечественных  и зарубежных ученых установлено, что  хлебопекарные свойства муки зависят  от состояния таких структурных  комплексов муки, как белково-протеиназный и углеводно-амилазный. Степень и  скорость изменения этих комплексов обусловливают процессы тестоведения и качество конечного продукта –  хлеба. Отсюда одной из возможностей регулирования хлебопекарных свойств  муки с целью выпуска продукции  с требуемыми показателями качества является применение хлебопекарных  улучшителей.

Хлебопекарные свойства муки – это способность муки давать хлеб определенного качества. Они  обусловлены ее химическим составом и свойствами отдельных веществ.

По хлебопекарным свойствам  муку подразделяют на сильную, среднюю  и слабую. «Силу» пшеничной муки в основном определяет состояние  белков. Белковые вещества имеют огромное значение для улучшения качества хлеба, особенно из пшеничной муки. Ржаные белки не образуют клейковинный каркас, как пшеничные, они набухают, пептизируются и образуют очень  вязкий коллоидный раствор. Вязкость еще  увеличивается за счет взаимодействия со слизями. От их состава и свойств  зависят объем и пористость хлебобулочных  изделий. Также качество муки определяется газообразующей способностью, сахарообразующей способностью, цветом, крупнотой помола и способностью к потемнению.

На российские предприятия  поступает мука с разными хлебопекарными качествами, и далеко не всегда её состояние  удовлетворяет производителей. Корректировать неидеальное качество муки возможно с помощью хлебных улучшителей.

Например, улучшитель «Панифарин»  на основе сухой клейковины обеспечивает качество готовых изделий с пониженным содержанием клейковины (менее 27 %). Повышает формоустойчивую способность  тестовых заготовок, увеличивает объем. Обеспечивает равномерную, хорошо развитую структуру пористости. Обладает высокой  водопоглотительной способностью, и, как  следствие, увеличивает выход изделий.

Новый улучшитель «Фаворит экстра», разработанный по просьбе  производителей, обладает восстановительным  действием для муки с крепкой  клейковиной (I группа, ИДК 35–60 ед.). Он позволяет увеличить растяжимость клейковины и снизить ее упругость, повышая тем самым эластичность теста.

«Стабилин» – улучшитель окислительного действия для муки с  излишне растяжимой клейковиной. Укрепляет  клейковину, увеличивает формо- и газоудерживающую способность, уменьшает расплываемость подовых изделий.

Улучшители комплексного действия, такие как «Ирексол», «Гранд бета плюс» и «Фаворит», помогают улучшить формо- и газоудерживающую способность, отбеливают мякиш, улучшают структуру теста.

Помимо комплексных улучшителей  и улучшителей, направленных на решение  определенных дефектов хлеба, существуют улучшители, которые применяются  для различных видов изделий. Это позволяет производителю  предоставить достаточно свободы для  проявления его творчества, будь то приготовление маленьких булочек, высококалорийных изделий, пшеничного хлеба или специальных сортов хлеба, а также особо больших  хлебов или замороженных полуфабрикатов.