Оболкіна Віра Іллівна. Наукове обгрунтування та розроблення раціональних технологій комбінованих кондитерських виробів, які формуються методом ко-екструзії

Краткое описание

Оболкіна Віра Іллівна. Наукове обгрунтування та розроблення раціональних технологій комбінованих кондитерських виробів, які формуються методом ко-екструзії : дис... д-ра техн. наук: 05.18.01 / Національний ун-т харчових технологій. — К., 2006. — 370арк.+ 250арк. (дод.) — Дві кн. одиниці. — Бібліогр.: арк. 339-370

Оболкіна В.І. Наукове обґрунтування та розроблення раціональних технологій комбінованих кондитерських виробів, які формуються методом ко-екструзії. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.18.01 технологія хлібопекарських продуктів і харчових концентратів. Національний університет харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Київ, 2006.
Дисертація присвячена комплексному розв’язанню проблеми створення нового асортименту різних груп конкурентоспроможних комбінованих кондитерських виробів, які формуються методом ко-екструзії шляхом розроблення науково обґрунтованих раціональних технологій здобного печива та заварних пряників з начинкою, цукерок з комбінованими корпусами. У роботі обґрунтовані оптимальні параметри процесів технологічних систем виробництва комбінованих кондитерських виробів при створенні агрегативно стійких комбінованих структур для кремово-збивних цукеркових мас, термостабільної фруктової начинки, здобного пісочного тіста, завдяки застосуванню нових стабілізаційних комплексних сумішей гідроколоїдів та поверхнево-активних речовин. Розроблена нова технологія заварного пряника з додаванням ячмінного солодового борошна. Основні результати роботи впроваджені на підприємствах кондитерської галузі, обґрунтована ефективність нових технологій.

1. Ґрунтуючись на системному підході до створення технологій здобного печива та заварних пряників з начинкою, цукерок з комбінованими корпусами, використання методів аналогізації та математичного моделювання при дослідженні основних технологічних процесів запропоновано і реалізовано наукову концепцію розроблення раціональних технологій комбінованих кондитерських виробів, шляхом наукового обґрунтування оптимальних параметрів технологічних процесів з метою їх максимальної інтенсифікації; створення агрегативно стійких комбінованих структур завдяки застосуванню нових стабілізаційних комплексних сумішей гідроколоїдів та поверхнево-активних речовин; що дало змогу розробити новий асортимент конкурентоспроможної продукції та обґрунтувати технологічні вимоги до створення сучасного вітчизняного обладнання з використанням прогресивного методу формування виробів ко-екструзії.
2. Запропоновано класифікацію комбінованих кондитерських виробів, в основу якої покладено структурні властивості напівфабрикатів. Встановлено діапазон структурно-механічних характеристик напівфабрикатів при їх формуванні на різному за конструктивним виконанням ко-екструзійному обладнанні. Доведено, що для виробів з напівфабрикатів подібної структури домінуючим фактором є структурно-механічні властивості кондитерських мас комбінованих шарів, які повинні створюватися з урахуванням конструктивних особливостей формуючого обладнання. У другій групі виробів, що складаються з напівфабрикатів різної текстури, важливим фактором є стійкість до перерозподілу вологи між комбінованими шарами в процесі їх термообробки та протягом зберігання.
3. За аналогією з теорією стійкості дисперсних систем, запропоновано теоре-тична модель агрегативної стійкості комбінованої системи з урахуванням кінематичного, гідродинамічного та термодинамічного факторів. На підставі теоретичних та експериментальних досліджень доведено, що кінематичний фактор стійкості визначає структурно-механічні властивості напівфабрикатів комбінованих шарів згідно з вимогами до їх формування методом ко-екструзії; гідродинамічний залежить від кількості та форми зв’язку вологи складових дисперсних систем; термодинамічні фактори (електростатичний, адсорбційно - сольватний, ентропійний) відігрівають вирішальну роль при утворенні граничного шару між напівфабрикатами з різною текстурою. Експериментально підтверджено, що для попередження небажаних міграційних процесів вологи показник активності води у напівфабрикатах повинен мати близькі значення.
4. Визначено основні технологічні властивості різних груп гідроколоїдів: сорбційну та гідратаційну здатність, поверхнева активність, реологічні властивості колоїдних розчинів. Обґрунтовано оптимальні поєднання гідроколоїдів і співвідношення при створенні комплексних сумішей, які доцільно використовувати при формуванні структури напівфабрикатів для комбінованих кондитерських виробів, що формуються методом ко-екструзії. Запропоновано класифікацію гідрофільних сполук в залежності від сорбційних властивостей та енергії зв’язування вологи при утворенні мономолекулярного шару в процесі адсорбції. Доведено, що до першої групи відносяться к-карагінан, LM пектин, яблучна клітковина, камеді ксантану і тари, які здатні до найбільшого набухання й гелеутворення. До другої групи належать камеді гуара, рожкового дерева, мальтодекстрин, які мають меншу здатність до набухання. До третьої групи модифіковані крохмалі Selectmyl XK, Fаrinex WM55 та желатин, які зв’язують воду міцнішими зв’язками й утворюють жорсткі структури. Запропонована класифікація комплексних сумішей згідно із технологічним призначенням: для створення та стабілізації піноподібних жирових емульсій; для створення та стабілізації піноподібних цукеркових мас; підвищення в’язкості гелевих прошарків дисперсійного середовища кондитерських мас.
5. Досліджено технологічні властивості сорбату тристеарату, моностеарату гліцерину, тригліцериду стеаринової кислоти, складного ефіру полігліцерину вітчизняного виробництва НВО Електрогазохім”, розроблено ї досліджено властивості комплексних сумішей на їх основі; доведено ефективність використання вищевказаних сполук у співвідношенні: 20:20:20:40 у кількості 0,3 - 0,5 % для стабілізації піноподібної емульсії та здобного тіста з низьким вмістом жиру (до 20 %). Розроблена нова технологія тіста з урахуванням вимог до його формування методом ко-екструзії, яка передбачає інтенсифікацію процесів приготування піноподібної емульсії та тістоутворення і забезпечує сталість структури напівфабрикатів.
6. Розроблена технологія заварного пряника на основі нового способу приготування заварки, що дає змогу скоротити тривалість її вистоювання до 2 діб, інтенсифікувати процес тістоутворення, забезпечити сталість структури тіста, поліпшити якість готових виробів і збільшити термін їх зберігання. Для інтенсифікації процесу гідролізу крохмалю до гідрофільних низькомолекулярних речовин (декстринів, мальтози, глюкози) запропоновано спосіб приготування заварки з житнього борошна з додаванням 4 % ячмінно-солодового борошна та їх заварювання інвертним сиропом з рН 2,8 3,2 і ферментації протягом 2 діб. Для створення структурно-механічних властивостей тістового напівфабрикату, згідно з вимогами до формування методом ко-екструзії, запропоновано введення до його складу до 10 % рослинного жиру разом з 0,3 % комплексної суміші емульгаторів.
7. Запропонована нова технологія високов’язкої термостабільної фруктової начинки, при додаванні до її складу 5 % яблучної клітковини; 0,8 % комплексної суміші Едгум КД-15, яка містить камеді тари, ксантана, мальтодекстрин, модифікований крохмаль Selectomуl ХК; та 0,3 % складного ефіру полігліцерину.
8. Доведено, що реологічні криві здобного та пряникового тістових напівфабрикатів описуються рівнянням Гершеля- Балклі. Встановлено, що для зразків тістових мас та начинки за новими технологіями властиве збільшення індексу течії порівняно із зразками за традиційною технологією, при цьому збільшується критична швидкість зсуву та продуктивність формуючого обладнання. Визначено оптимальні параметри формування напівфабрикатів методом ко-екструзії.
9. Досліджено та обґрунтовано оптимальні параметри термообробки заварних пряників та здобного печива з фруктовою начинкою. Доведено, що внутрішня дифузія вологи при їх термообробці залежить від градієнтів вологопровідності та термовологопровідності. Найінтенсивніше дані процеси відбуваються у граничному шарі між напівфабрикатами з різною масовою часткою вологи. Встановлено, що введення до складу начинки стабілізаційної комплексної суміші зменшує швидкість міграції вологи з начинки у борошняний напівфабрикат, сприяє стабілізації її структури та якості готових виробів протягом зберігання.
10. Експериментально підтверджена висунута в роботі наукова гіпотеза про стабілізацію властивостей трифазних дисперсних систем (на прикладі кремово - збивних цукеркових мас) завдяки створенню агрегативно-стійких прошарків дисперсійного середовища за допомогою комплексних сумішей: желатин LM пектин та желатин к-карагінан. На підставі досліджень фізико-хімічних, структурно- механічних, органолептичних та мікробіологічних показників встановлено, що термін зберігання кремово-збивних цукерок з комбінованим корпусом, запакованих у повітронепроникну плівку, 6 місяців.
11. Розроблені операторні моделі технологічних систем виробництва здобного печива, заварних пряників з начинкою, цукерок з комбінованими корпусами. Проведена інтегральна оцінка ефективності функціонування технологічних систем комбінованих кондитерських виробів з урахуванням показників якості готових виробів та ефективності розроблених технологій. Згідно з розрахунком відносний інтегральний показник ефективності технологічної системи виробництва здобного печива з начинкою склав 1,35, заварних пряників з начинкою 1,45, цукерок з комбінованими корпусами 1,52, що підтвердило ефективність обраних напрямків при розробленні раціональних технологій.
12. Розроблено та впроваджено у виробництво нові комплексні суміші для стабілізації структури тіста для здобного печива та пряників, фруктової начинки, кремово збивних цукеркових мас та поліпшення якості готових виробів.
13. Розроблена й затверджена НД: ТУ У 15.8 02070938 056: 2005 Цукерки з комбінованими корпусами”, рецептури і технологічні інструкції на цукерки Мулаточка”, Колібрі-приз”, Чарівні Барви ”, Слов’яночка”, Золота Сопілка,” Астрая”, Тигрове око”, Цвітанка,” комбінованого здобного печива: Північна Красуня Трюфельне”, Рогалик з джемом”, Човники”, Писанка”, Шоколадний візерунок”, Кольоровий візерунок”, Ніжність з желе”, Елегія”, Міледі”, Желейне”, Кольорова фантазія”, До-Ре-Мі”, Віват”, Каштанчик” заварних пряників з начинкою: Кругляшок яблуко”, Сюрприз”, Чародій,” Святошинський”.
Технологію цукерок з комбінованими корпусами впроваджено на Київській кондитерській фабриці ім. К.Маркса, АТЗТ Лінкс2” (м. Київ), фірмі Nefis” (Молдова). Обсяг випуску продукції становив 591,2 т з економічною ефективністю від впровадження 402,6 тис. грн. Технологію здобного печива впроваджено на АТЗТ Лінкс2”, ППДебют” (м. Донецьк), ТОВ Здоба” (м. Івано-Франківськ), ПП Борцова” (м.Первомайськ). Обсяг випуску продукції сягає 360 т з економічним ефектом від впровадження 234,36 тис. грн. Технологію заварних пряників з начинкою впроваджено на АТЗТ Дебют” (м. Донецьк), ПП Розмай” (м. Луганськ). Обсяг продукції 135 т з економічним ефектом від впровадження 75,26 тис. грн. Загальний обсяг виробленої продукції 1086,2 т з економічним ефектом від впровадження 712,2 тис. грн.
На ІV, V та VІ професійних дегустаційних конкурсах Солодкий тріумф” в рамках міжнародних виставках кондитерської промисловості Ласощі” (2003 2005 рр.) одержано дипломи за перемогу в номінації Добра якість 2003” за печиво Віват”, Каштанчик”; Кращий товар для роздрібної торговельної мережі 2003” за печиво Північна Красуня Трюфельне”, Тріумф якості 2004” за цукерки Мулаточка”, Тріумф якості 2005” за цукерки Колібрі-приз”, печиво , До-Ре-Мі”.