Совершенствование технологии хлеба из целого зерна пшеницы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Марта 2014 в 21:31, курсовая работа

Краткое описание

Цель данной работы – совершенствование технологии хлеба из целого зерна пшеницы.
Для решения поставленной цели предлагается рассмотреть следующие вопросы: строение и химический состав зерна пшеницы; ферменты зерна, их классификацию, расположение в зерновке, активность и методы определения активности; применение заквасок в технологии хлеба из целого зерна; способы производства хлеба из целого зерна пшеницы.

Содержание

Введение………………………………………………………………….………..3
1.Строение и химический состав зерна пшеницы………. ……………………..5
2.Ферменты зерна……………………………………………..…………………10
2.1 Методы определения активности ферментов………………………...….13
3. Использование заквасок при производстве зернового хлеба.……………..18
3.1 Использование густой зерновой закваски………………………………..19
3.2 Кефирная закваска в технологии зернового хлеба из тритикале……….21
4.Способы производства хлеба из целого зерна пшеницы…...…………….…26
4.1Ускорение процесса увлажнения зерна при производстве зернового хлеба……………………………………………………………………………....26
4.2 Способ производства хлеба, предусматривающий замачивание в отваре черноплодной рябины…………...........................................................................29
4.3 Способ производства хлеба, предусматривающий замачивание в водном растворе ферментного препарата Пектаваморина Г10х…………….………...36
4.4Способ производства хлеба, предусматривающий замачивание в творожной сыворотке……………………………………………………………40
4.5 Цельнозерновой хлеб, оптимизированный по пищевой ценности……..47
Заключение……………………………………………………………………….51
Список использованных источников…………………………………………...53

Скачать в ZIP архиве (237.99 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Вложенные файлы: 1 файл

Совершенствование технологии хлеба из целого зерна пшеницы.docx

— 241.11 Кб (Скачать файл)

4 Способы производства хлеба из целого зерна пшеницы

Производство зернового хлеба предусматривает полное исключение процесса получения муки, хлеб готовится непосредственно из зерна пшеницы, прошедшего определенные стадии подготовки. Известны различные способы приготовления зернового хлеба, различающиеся набором рецептурных компонентов и введением отдельных стадий производства. При этом большинство из них предусматривает следующие технологические операции: замачивание, набухание и проращивание зерна, измельчение набухших зерен, замес теста из измельченной зерновой массы с внесением в тесто поваренной соли в виде раствора и прессованных дрожжей в виде суспензии. Тесто выбраживают, разделывают, растаивают и выпекают изделия.

Замачивание производят в целях набухания и размягчения оболочек. Замачивание зерна производят, как правило, в течение 10 – 24 ч. В это время происходит набухание зерновки, увеличивается активность собственных ферментов и начинается расщепление сложных запасных веществ. Чрезмерная активность гидролитических ферментов затрудняет получение зернового хлеба удовлетворительного качества. Поскольку скорость активизации ферментных систем зависит от продолжительности замачивания, целесообразно ускорить процесс набухания зерна до достижения требуемой для диспергирования влажности.

4.1 Ускорение процесса увлажнения зерна при производстве зернового хлеба

Способ изготовления зернового хлеба из пшеницы, предложенный Красноярским технологическим университетом, предусматривает шелушение, замачивание и диспергирование зерна. При шелушении полностью удаляют плодовые оболочки зерна, что снижает содержание пищевых волокон и физиологическую ценность готового продукта. В Алтайском государственном техническом университете разработана технология производства зернового хлеба, в которой предусмотрено диспергирование нешелушенного зерна. Процесс подготовки зерна к диспергированию по этой технологии занимает 18 – 24 ч.

Одним из этапов подготовки зерна является его замачивание. Наиболее эффективны оросительный и воздушно-оросительный способы замачивания. Длительное замачивание обусловлено необходимостью повышения влажности зерна до 38 – 40 %. Сократить время подготовки зерна и сохранить пищевую ценность готового продукта – одна из наиболее важных задач при приготовлении зернового хлеба.

При замачивании первоначальный захват воды производят плодовые оболочки, которые имеют большое количество капилляров, пор, пустот, служащих резервуарами для первичного накопления влаги. Вода, поглощенная плодовыми оболочками, связана непрочно и легко может испариться. Зародыш, богатый белками, липидами и углеводами, по своей особой биологической роли и физической структуре обладает способностью интенсивного поглощения влаги. Эндосперм, состоящий главным образом из крахмала и белков, также способен поглощать значительное количество воды, но ее поглощение сдерживается оболочками и алейроновым слоем зерна. Частичное повреждение оболочек и алейронового слоя позволило бы ускорить проникновение влаги внутрь зерновки.

В работе изучалось влияние продолжительности замачивания на влажность зерна, прошедшего кратковременное шелушение.

Шелушение проводили на лабораторной шелушильно-шлифовальной машине. Её рабочим органом служит вращающийся вертикальный вал с шестью – семью абразивными дисками. В эксперименте использовали зерно пшеницы, содержащее 23 % клейковины. Исходное зерно с влажностью 12 % предварительно очищали от посторонних примесей и подвергали кратковременному шелушению в течение 10; 20; 30; 40 и 60 с, после чего замачивали в течение 6; 9; 12; 15; и 18 ч. При шелушении происходит не только надрыв оболочек, но и частичное их удаление. Количество отделяемых оболочек определяли по снижению зольности зерна.

Таблица 5 – Содержание золы в зависимости от времени шелушения

Время шелушения, с	0	10	20	30	40	60
Зольность, %	2,11	2,09	2,07	2,03	1,99	1,93

Как видно из таблицы, с ростом времени шелушения зольность снижается. Это объясняется тем, что с увеличением времени шелушения зерна количество удаляемых оболочек возрастает. После 40 с шелушения происходит удаление значительной части оболочек, а через 60 с оболочки практически отсутствуют.

Частичное повреждение оболочек позволяет ускорить проникновение влаги внутрь зерновки при замачивании и быстрее добиться повышения ее влажности (см. таблицу 6).

Таблица 6 – Влияние шелушения на влажность зерна при замачивании

Продолжительность шелушения, с

Влажность, %

6 ч

9 ч

12 ч

15 ч

18 ч

12,0

34,3

37,0

38,0

38,9

39,0

12,0

34,9

37,8

39,0

39,6

40,2

12,0

35,8

38,3

39,6

40,1

40,8

12,0

36,2

39,2

40,2

41,1

12,0

38,8

40,2

42,0

42,5

42,3

Повышение влажности зерна до 38 – 40 % необходимо для получения тонкодисперсной зерновой массы в диспергаторе. На основе представленных данных установлено, что после кратковременного шелушения в течение 10 с зерно достигало влажности 38,9 % в течение 15 ч замачивания. При 20 с шелушения необходимую для диспергирования влажность зерно набирало в течение 12 ч. При увеличении времени шелушения до 30 с также наблюдается дальнейшее сокращение времени замачивания зерна до требуемой влажности. Зерно, не подвергавшееся шелушению, достигает необходимой влажности через 24 ч замачивания.

Для оценки оптимальных значений времени шелушения и продолжительности замачивания использовали математическую обработку экспериментальных данных методом Брандона. Зависимость влажности зерна W (%) от продолжительности шелушения t (ч) и времени замачивания T (ч), полученная этим методом, имеет следующий вид:

1-й вариант

W(t,T) = 39(0,945+1,914*10-3t)*(0,749+0,035T – 1,072*10-3T2);

2-й вариант

W(t,T) = 39(0,945+1,914*10-3t)*(1,107 -1,106/T).

Процедура оптимизации по полученным уравнениям позволила установить, что оптимальными параметрами процесса являются: время шелушения зерна – 20 с и продолжительность замачивания – 12 ч. При данных параметрах процесса влажность зерна возрастает до 39 %.

Использование процесса предварительного шелушения позволяет ускорить процесс увлажнения зерна. Зерно, прошедшее кратковременное шелушение, достигает необходимой влажности 38 – 40 % за 12 ч замачивания, в то время как нешелушеное – только через 24 ч.

Ускорение увлажнения зерна позволяет сократить продолжительность технологического процесса приготовления зернового хлеба.

4.2 Способ производства хлеба, предусматривающий замачивание в отваре черноплодной рябины

Способ предусматривает замачивание целого зерна, его диспергирование, добавление к зерновой массе рецептурных компонентов, замес теста, его брожение, разделку и выпечку. Зерно замачивают нешелушеным в течение 3-16 ч при температуре 30-50 oС в отваре черноплодной рябины при соотношении отвара и зерна 1:1 в присутствии 0,05 % к массе сухих веществ зерна лимонной кислоты и ферментных препаратов цитолитического действия в количестве 0,004-0,01 % к массе сухих веществ зерна, для размягчения плодовых оболочек. Изобретение позволит повысить качество хлеба.

Известен способ производства зернового хлеба, предусматривающий замачивание зерна, его диспергирование в присутствии поверхностно-активных веществ, замес теста с внесением всех рецептурных компонентов, выбраживание теста, его разделку и расстойку с последующей выпечкой.

Недостатком способа является то, что он не обеспечивает микробиологической чистоты зерна, и получаемый хлеб не обладает антимикробными свойствами.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ производства зернового хлеба, предусматривающий замачивание зерна в воде, обработанной ионами серебра до достижения концентрации 0,15-0,35 мг/л, измельчение зерна, приготовление теста из полученной массы, его разделку и выпечку.

Недостаток этого способа в том, что он предусматривает использование дефицитного дорогостоящего антисептика.

Известен способ консервирования зерна с применением пиросульфита натрия, обладающего бактерицидным, фунгицидным и ингибирующим действиями. Пиросульфит натрия блокирует развитие плесневых грибов, вредных микроорганизмов. Однако пиросульфит натрия является химическим препаратом и обладает отрицательными технологическими свойствами (разрушается клейковина зерна) при длительном замачивании в присутствии ферментных препаратов цитолитического действия Pentopan 500 BG, Fungamil Super AX. Применение этих препаратов в хлебопечении способствует интенсификации технологического процесса за счет увеличения содержания мальтозы и декстринов. В связи с вышеуказанным целесообразно изыскать возможность использования натуральных продуктов (рябины черноплодной и других плодов дикорастущего лекарственного сырья) для подавления жизнедеятельности вредных микроорганизмов и придания хлебной продукции антимикробных свойств.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в получении хлеба из целого нешелушеного зерна с антимикробными и целебными свойствами и повышении его качества: увеличении удельного объема, пористости, улучшении органолептических показателей.

Отвар черноплодной рябины готовится следующим образом: 100 г плодов высушенного сырья заливаются 1 л воды, доводятся до кипения и настаиваются в течение 4 ч. Полученный отвар отфильтровывается и используется при замачивании зерна.

Применение отвара плодов и ягод, содержащих вещества, обладающие выраженным фитонцидным и бактерицидным действием на ряд микроорганизмов, позволяет уничтожить многие бактерии и плесневые грибы, а вода при этом приобретает высокий антимикробный эффект.

Вместе с тем подтверждены и целебные свойства пищевых продуктов с использованием данных видов сырья.

Способ осуществляется следующим образом.

Для приготовления хлеба используют целое зерно пшеницы без предварительного шелушения. Целое зерно замачивают в отваре из черноплодной рябины (соотношение 1:1) с одновременным внесением 0,05 % лимонной кислоты от массы сухих веществ зерна и ферментных препаратов цитолитического действия Pentopan 500 BG, Fungamil Super AX в количестве 0,004-0,01 % к массе сухих веществ зерна. Замачивание ведут при температуре 20-50 oC в течение 3-16 ч. Затем зерновую массу измельчают на диспергирующей машине до образования однородной массы, после чего добавляют все рецептурные компоненты, производят замес теста.

Замес теста, брожение, разделку теста и выпечку хлеба осуществляют общепринятым способом.

Пример 1. Для приготовления хлеба использовали целое нешелушеное зерно пшеницы. Промытое зерно замачивали в отваре черноплодной рябины (соотношение отвара и зерна 1:1), в присутствии ферментных препаратов цитолитического действия Pentopan 500 BG, Fungamil Super AX в количестве 0,004-0,01 % соответственно и лимонной кислоты в количестве 0,05 % к массе сухих веществ зерна.

Замачивание вели при температуре 30 oC в течение 16 ч. Затем зерновую массу измельчали на диспергирующей машине до образования однородной консистенции. В зерновую массу вносили дрожжи прессованные и соль поваренную в количестве 2,5 и 1,5 % соответственно к массе зерна и воду до получения теста влажностью 44,5 %. Тесто готовили безопарным способом. Замес, брожение, разделку теста и выпечку хлеба осуществляли общепринятым способом.

Результаты проведенных исследований представлены в таблицах 7 и 8.

Таблица 7 – Влияние антисептиков на микробиологические показатели качества хлеба

Микробиологические показатели	Варианты опытов, число колоний, шт.
Микробиологические показатели	Контроль	Отвар черноплодной рябины	Отвар черноплодной рябины в присутствии лимонной кислоты
МАФАМ	240	80	39
% к контролю		-66,7	-84
Микробиологические показатели	Варианты опытов, число колоний, шт.
Микробиологические показатели	Контроль	Отвар черноплодной рябины	Отвар черноплодной рябины в присутствии лимонной кислоты
Спорообразующие бактерии (Bacillus subtilis)	48	6	6
% к контролю		-87,9	-87,9
Дрожжи и плесневые грибы	7	3	2
% к контролю		-57,0	-71,4

Таблица 8 – Показатели качества хлеба из целого нешелушеного зерна ( по примеру 1)

Показатель качества	Способ-прототип	Предлагаемый способ по примеру 1
1.Удельный объем формового хлеба, см3/100 г хлеба	144	178
2. Пористость мякиша, %	29,8	38,6
3.Структура пористости	Пористость неравномерная, поры разной величины и толщины	Поры средние, достаточно равномерные

Пример 2. Для приготовления хлеба использовали целое нешелушеное зерно пшеницы. Зерно замачивали в отваре черноплодной рябины (соотношение воды и зерна 1:1) в присутствии лимонной кислоты 0,05 % к массе сухих веществ зерна и ферментных препаратов цитолитического действия Pentopan 500 BG, Fungamil Super AX в количестве 0,004-0,01 % к массе сухих веществ зерна.

Замачивание вели при температуре 50 oC в течение 3 ч. Затем зерновую массу измельчали на диспергирующей машине до образования однородной консистенции. В зерновую массу вносили дрожжи прессованные и соль поваренную в количестве 2,5 и 1,5 % соответственно к массе зерна и воду до получения теста влажностью 44,5 %. Тесто готовили безопарным способом. Замес, брожение, разделку теста и выпечку хлеба осуществляли общепринятым способом. Результаты проведенных исследований приведены в таблицах 7 и 9.

Таблица 9 – Показатели качества хлеба из целого нешелушеного зерна (по примеру 2)

Показатель качества	Способ-прототип	Предлагаемый способ по примеру 2
1.Удельный объем формового хлеба, см3/100 г хлеба	144	175
2. Пористость мякиша, %	29,8	37,9
3.Структура пористости	Пористость наравномерная, поры различной величины и толщины	Поры средние, достаточно равномерные

Замачивание зерна пшеницы в отваре из черноплодной рябины оказывает благоприятное влияние на развитие и жизнедеятельность дрожжевой микрофлоры (таблица 10).

Таблица 10 – Бактериостатическое действие отвара черноплодной рябины и содержание дрожжевых клеток в образцах зерновой массы

Наименование показателей	Прототип	С использованием отвара черноплодной рябины
Количество дрожжевых клеток в 1 г теста	3,8х108	1,9х109
Количество почкующихся клеток, %	6,0	12,0
Число колоний исследуемых тест-культур: St.Aureus 209 E. coli O111	2,5х108 4,3х108	7,3х106 4,0х107

В зерновой массе, приготовленной с использованием отвара черноплодной рябины вместо воды для замачивания зерна, количество дрожжевых клеток больше, чем в прототипе (1,9х109 и 3,8х108 кл/1 г соответственно), увеличивается процентное содержание почкующихся дрожжевых клеток с 6,0 до 12,0 %. Количество посторонних бактерий в пробах зерновой массы, приготовленной с использованием отвара черноплодной рябины, уменьшается по сравнению с прототипом.

Отвар черноплодной рябины оказывает бактериостатическое действие на тест культуры золотистого стафилококка и кишечной палочки.

Из проведенных данных следует, что замачивание нешелушеного целого зерна в отваре из черноплодной рябины (соотношение отвара и зерна 1:1) в присутствии 0,05 % к массе сухих веществ зерна лимонной кислоты и ферментных препаратов цитолитического действия Pentopan 500 BG, Fungamil Super AX в количестве 0,004-0,01 % к массе сухих веществ зерна позволяет сократить продолжительность технологического процесса, обеспечить микробиологическую чистоту зерна, получить хлеб с антимикробными и целебными свойствами, повышенного качества.

Производство хлеба по предлагаемому способу отличается низкой себестоимостью, высокой технологичностью, что позволяет широко использовать этот способ на хлебопекарных предприятиях любой производительности.

4.3 Способ производства хлеба, предусматривающий замачивание в водном растворе ферментного препарата Пектаваморина Г10х

Согласно предложенному способу целое нешелушенное зерно замачивают в водном растворе ферментного препарата Пектаваморин Г10х в количестве 0,08-0,10 % к массе сухих веществ зерна, содержащем измельченный до размера частиц 600 мкм корень хрена в количестве 1 % к массе сухих веществ зерна. Затем зерно диспергируют, после чего добавляют к зерновой массе рецептурные компоненты и замешивают тесто, осуществляют брожение теста, разделку, расстойку и выпечку тестовых заготовок. При этом замачивание зерна проводят при температуре 40-50 °С в течение 10-16 часов, при соотношении зерна и водного раствора 1:1. Данный способ позволяет получить микробиологически безопасный хлеб повышенного качества, с высоким удельным объемом, хорошей равномерной пористостью.

Известен способ производства зернового хлеба, предусматривающий замачивание зерна в воде, обработанной ионами серебра до достижения концентрации 0,15-0,35 мг/л, измельчение зерна, приготовление теста из полученной массы, его разделку и выпечку.

Недостаток этого способа в том, что он предусматривает использование дорогостоящего антисептика.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ производства зернового хлеба, предусматривающий замачивание целого нешелушенного зерна в растворе, содержащем цитолитические ферментные препараты или их комплекс с α-амилазой в количестве 0,003-0,01 % к массе сухих веществ зерна, его диспергирование, добавление к зерновой массе рецептурных компонентов, замес теста, его брожение, разделку и выпечку хлеба.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в получении хлеба повышенного качества с антимикробными свойствами, улучшении органолептических и физико-химических, микробиологических показателей хлеба.

Применение ферментного препарата Пектаваморин Г10х позволяет провести поверхностный частичный гидролиз пектиновых веществ и гемицеллюлоз семенных и плодовых оболочек зерна, что ускоряет процесс набухания.

Образовавшиеся в результате гидролиза низкомолекулярные декстрины и простые сахара интенсифицируют процесс брожения и газообразования, в результате чего увеличивается удельный объем хлеба и пористость мякиша.

Гидролиз гемицеллюлоз приводит к образованию ксилоолигосахаридов, которые препятствуют взаимодействию крахмала с белками клейковины, что замедляет процесс черствения хлеба.

Применение измельченного корня хрена обусловлено наличием в его составе эфирных масел (0,05 %), фитонцидов и лизоцина, которые рассматриваются как антибиотические вещества.

Способ осуществляется следующим образом.

Для приготовления хлеба используют целое нешелушенное зерно пшеницы, которое предварительно замачивают в течение 10-16 часов при температуре 40-50 °С в водном растворе ферментного препарата Пектаваморин Г10х в количестве 0,08-0,10 % от массы сухих веществ зерна, содержащем 1 % измельченного до размера частиц 600 мкм корня хрена к массе зерна при соотношении зерна и водного раствора 1:1. Затем зерно диспергируют до образования однородной консистенции, после чего добавляют все рецептурные компоненты, производят замес теста.

Замес теста, брожение, разделку, расстойку теста и выпечку хлеба осуществляют общепринятым способом.

Пример 1. Для приготовления хлеба используют целое нешелушенное зерно пшеницы. Зерно замачивают в водном растворе ферментного препарата Пектаваморин Г10х в количестве 0,08 % от массы сухих веществ зерна, содержащем 1 % измельченного до размера частиц 600 мкм корня хрена от массы зерна. Соотношение зерна и водного раствора при замачивании 1:1. Замачивание зерна ведут при температуре 50 °С в течение 10 часов. Затем зерновую массу измельчают на диспергирующей машине до образования однородной консистенции. В зерновую массу вносят дрожжи прессованные и соль поваренную в количестве 2,5 и 1,5 % соответственно к массе зерна и воду до получения теста влажностью 44,5 %. Тесто готовят безопарным способом. Замес, брожение, разделку, расстойку теста и выпечку хлеба осуществляют общепринятым способом. Результаты проведенных исследований представлены в таблицах 11 и 12.

Пример 2. Для приготовления хлеба используют целое нешелушенное зерно пшеницы. Зерно замачивают в водном растворе, содержащем ферментный препарат Пектаваморин Г10х в количестве 0,10 % от массы сухих веществ зерна и 1 % измельченного до размера частиц 600 мкм корня хрена от массы зерна. Соотношение зерна и водного раствора при замачивании 1:1. Замачивание ведут при температуре 40 °С в течение 16 часов. Затем зерновую массу измельчают на диспергирующей машине до образования однородной консистенции. В зерновую массу вносят дрожжи прессованные и соль поваренную в количестве 2,5 % и 1,5 % соответственно и воду до получения теста влажностью 44,5 %. Тесто готовят безопарным способом. Замес, брожение, разделку, расстойку теста и выпечку хлеба осуществляют общепринятым способом. Результаты проведенных исследований представлены в таблице 11 и 12.

Таблица 11 – Влияние измельченного корня хрена на микробиологические показатели качества зерна

Микробиологические показатели	Число колоний, шт.
Микробиологические показатели	Способ-прототип	Предлагаемый способ по (примеру 1)	Предлагаемый способ по (примеру 2)
КМАФАнМ	300	58	68
Изменение по отношению к контролю, %		80,7	77,3
Спорообразующие бактерии	27	4	5
Изменение по отношению к контролю, %		85,2	81,5
Дрожжи и плесневые грибы	7/7	1/3	2/4
Изменение по отношению к контролю, %		85,7/57,1	71,4/42,9

Таблица 12 – Показатели качества хлеба из целого нешелушеного зерна пшеницы

Показатель качества	Способ-прототип	Предлагаемый способ (по примеру 1)	Предлагаемый (способ по примеру 2)
Удельный объем формового хлеба, см3/100 г хлеба	153	172	180
Пористость мякиша, %	29,8	46,9	48,8
Структура пористости	Пористость наравномерная, поры средние	Поры мелкие, ровномерные	Пористость равномерная, поры мелкие
Общая деформация сжатия через 48 часов хранения, ед. АП-4/2	64,5	87,0	89,0

В тесте, приготовленном из зерна, которое было замочено с применением измельченного до размера частиц 600 мкм корня хрена, количество дрожжевых клеток возрастает в большей степени, чем способе-прототипе, увеличивается процентное содержание почкующихся дрожжевых клеток с 6,2 до 7,9 % (таблица 13).

Таблица 13 – Содержание дрожжевых клеток в образцах теста из зерновой массы, полученной с использованием измельченного корня хрена

Информация о работе Совершенствование технологии хлеба из целого зерна пшеницы