Курс лекций по "Технология"

      Мучные  кондитерские изделия

      Сырье для производства мучных кондитерских изделий

      Муку используют пшеничную, высшего и первого сортов, реже второго; слабую и средней силы.

      Крахмал вводят в количестве 7-25% для снижения набухания белков и увеличения пластичности теста.  

      Сахар придает изделиям хорошую намокаемость, сладкий вкус, цвет и аромат за счет меланоидинообразования. Избыток сахара не желателен.

      Патока, инвертный сахар, мед повышают гигроскопичность и намокаемость изделий, окрашивают их при выпечке в золотистый цвет, сохраняют свежесть. Часть инвертного сиропа можно заменять продуктами гидролиза крахмала.  

      Жиры - сливочное масло, маргарин, гидрогенизированные жиры и растительное масло - делают тесто пластичным, а изделия слоистыми, рассыпчатыми. При увеличении количества жира тесто становится крошащимся.

        Яичные продукты - свежие яйца, яичный порошок, замороженные яйцепродукты - повышают пищевую ценность, являются эмульгаторами и пенообразователями.  

      Молочные  продукты - молоко цельное, сливки, сметана, творог, сухое и сгущенное молоко, пахша, сыворотка - повышают пищевую ценность, замедляют черствение.  

      Химические  разрыхлители - используют вместо дрожжей при изготовлении изделий с большим содержанием сахара и жира.   

      Двууглекислый натрий при температуре 80-90 °С разлагается  с выделением 50% углекислоты: 2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

      Изделия приобретают специфический «содовый»  привкус.

 

 Углекислый аммоний при температуре 60 °С разлагается до

      (NH₄)₂CO₃ = 2NH₃ + CO₂ + H₂O. 

      Образуется 80% газообразных продуктов, но в изделиях остается запах аммиака.

        Для лучшего разрыхления обычно  применяют смесь двууглекислого  натрия и углекислого аммония.  

      Качество  изделий существенно повышается при смешивании щелочных разрыхлителей с органическими кислотами.  

      Все сырье должно удовлетворять по качеству требованиям стандартов.

      Производство  печенья

        В зависимости от рецептуры  и способа приготовления теста  различают печенье сахарное, затяжное и сдобное.  

      Подготовка  сырья заключается в просеивании сыпучих продуктов ( муки, сахара ), фильтровании молока цельного, сгущенного и восстановленного, растительного масла, зачистке твердых жиров.  

      Замес теста осуществляют в тестомесильных машинах. Вначале готовят эмульсию из сахара, воды, жира, яичных и молочных продуктов, затем добавляют химические разрыхлители и муку в смеси с крахмалом.  

      Для сахарного печенья продолжительность замеса  10-15 минут при температуре 17-25 °С. Сахарное тесто имеет низкую влажность (15-18,5%), содержит много сахара и жира, что препятствует образованию клейковины. Это тесто обладает высокой пластичностью, легко формуется. 

      Для затяжного печенья продолжительность замеса - 40-60 минут при 30-40 °С. Затяжное тесто обладает выраженными упруго-эластичными свойствами, после механических воздействий сохраняет свои размеры и форму. Для лучшего набухания белков тесто готовят с высокой влажностью (25-32% ). 

      Готовое тесто подвергают прокатке для равномерного распределения компонентов и получения пласта с определенной толщиной и гладкой поверхностью. Сахарное тесто прокатывают однократно, затяжное - многократно с последующей отлежкой. Это способствует снятию внутренних напряжений, придает изделиям слоистую структуру. 

      Полученный пласт теста направляют на формование. Затяжное тесто формуется с помощью штампов ударного действия с одновременным нанесением проколов; сахарное - на роторах, которые на верхнюю поверхность пласта наносят сложный рисунок.

        Выпечку изделий осуществляют в течение 4-5 минут. Изделия последовательно выдерживают при температурах 160, 250-350 и 250 °С. 

      В первый период выпечки происходит прогревание  тестовых заготовок, удаление части влаги и газообразных веществ, денатурация белков, клейстеризация крахмала, адсорбирование жиров, разрыхление теста за счет разложения химических разрыхлителей. 

      Во  втором периоде процессы интенсифицируются, изделия увеличиваются в объеме, приобретают пористую и слоистую структуру. За счет реакции меланоидинообразования формируется окраска, вкус и аромат изделий. 

      В третьем периоде влагоотделение прекращается, закрепляется структура изделий.Готовые изделия проверяют по качеству, охлаждают, направляют на завертку и упаковку.

      Показатели  качества печенья:

      Органолептические:  форма;  поверхность;  цвет;  вид на изломе; вкус и запах.

      Физико-химические:  влажность;  массовые доли сахара и жира; щелочность; кислотность; намокаемость.

      Хранят печенье при температуре не выше 18 °С и влажности не выше 70-75% в течение 3 месяцев.

      Пряники

      Отличаются высоким содержанием сахара ( до 60% ), использованием пшеничной и ржано-пшеничной муки и смеси пряностей ( корицы, гвоздики, кардамона, мускатного ореха, бадьяна, перца, имбиря, ванилина ).

      Тесто для пряников готовят заварным и  сырцовым способоми.  

      Заварным  способом: замешивают часть муки на горячем сахаропаточном сиропе с добавлением меда (t  65 °С) и охлаждают до 25-27 °С в течении нескольких дней для формирования вкуса, аромата, структуры изделий. В охлажденную заварку добавляют оставшуюся муку, химические разрыхлители, пряности.

      Замешивают  тесто сметанообразной консистенции с влажностью 20-22%.  

      При сырцовом способе все компоненты замешивают одновременно. Вместо пшеничной муки вводят 50% ржаной, вместо сахара - инвертный сироп или мед. Влажность теста 23,5-25,5%.  

      Тесто формуют вручную с использованием форм или отсадкой. Выпекают пряники при температуре 200-240 °С в течение 7-12 минут.   

      Готовые пряники глазируют сахарным сиропом, который способствует сохранению свежести, улучшает вкусовые качества.  

      Лекция 22. 

       

      Технология  продуктов брожения 

      Технология  дрожжевого производства

      Хлебопекарные дрожжи получают на специализированных дрожжевых и мелассно-спиртовых заводах.  

      Подготовка  сырья 

      Хлебопекарные дрожжи культивируют на мелассных средах, предварительно осветленных на сепараторах по горячему, холодному или холодно-горячему способу. Для приготовления питательной среды мелассу разводят водой в соотношении 1:1 или 1:2, подкисляют серной кислотой до рН 5,0, хлорируют и отстаивают в течение 1 ч, после чего освобождают от взвешенных примесей, коллоидных веществ и микроорганизмов на центрифугах или сепараторах.      В некоторых случаях патоку предварительно стерилизуют кратковременным нагреванием до температуры 80-100 градусов. Осветленный раствор хранят при температуре 70-75 или 2-4 градусов.

      Для обогащения питательной среды азотом, фосфором, калием, магнием готовят 10-20 % растворы солей: сульфата аммония, диаммонийфосфата, хлорида калия, карбоксида, сульфата магния, мочевины; очищают их отстаиванием. В качестве веществ, активизирующих рост и размножение дрожжевых клеток, используют кукурузный и пшеничный экстракты, биотин, дестибиотин, вытяжку из солодовых ростков, автолизаты.

      Получение маточных дрожжей

      Производство  хлебопекарных дрожжей состоит  из нескольких последовательных стадий размножения дрожжевых клеток, начиная с пробирки, в которой чистая культура дрожжей хранится в виде колонии на застывшем сусле агара.     Вначале в чистых лабораторных условиях размножаются дрожжи в солодовом сусле массовой долей сухих веществ 12 % по схеме: пробирка→подмолодочная колба→пастеровская колба→карлсбергская металлическая колба. Длительность каждой стадии 17-20 ч, температура 30 градусов, аэрация не проводится.

      В цехе чистой культуры дрожжи выращивают периодическим способом. Здесь питательной средой служит стерильная смесь солодового сусла с раствором мелассы, обогащенная минеральными солями и ростовыми веществами, с массовой долей сухих веществ 12 %. Выращивание дрожжей производят в 4 стадии длительностью по 12 ч при температуре 30 градусов. Питательная среда слабо продувается воздухом. После получения оптимального количества биомассы культуральную жидкость отделяют сепарированием, дрожжи промывают и формуют. Хранят чистую культуру дрожжей при температуре 2-4 градуса.  
      Из полученной чистой культуры готовят естественно чистую культуру дрожжей, обладающую большей генеративной активностью и способностью к размножению. Перед введением чистой культуры дрожжей в производство для очистки от посторонних микроорганизмов их выдерживают в растворе серной кислоты массовой долей 20-25 % в течение 30 мин. Выращивают естественно чистую культуру дрожжей на разбавленном 1:12 растворе мелассы воздушно-  
приточным способом, увеличивая с ростом биомассы интенсивность аэрации. Используют естественно чистую культуру в качестве посевных на товарной стадии.

      Получение товарных дрожжей

      Размножение товарных дрожжей производят в две  стадии: предтоварной Б и товарной В, способствуя максимальному росту биомассы. Для этого ведут процесс по воздушно-приточному способу с интенсивной аэрацией и непрерывной подачей питательной среды по мере ее расходования. Дрожжи размножаются при температуре 30 градусов, рН среды 4,5-5,5, разведение раствора мелассы 1:17 (массовая доля сухих веществ 3-4 %). Отбор выращенной биомассы ведут непрерывно в течение 4 ч (при 12-часовом графике) и 12 ч (при 20-часовом). Дрожжевая масса направляется в отборочный аппарат, в котором в течение двух часов дрожжи созревают без подачи питательной среды. Производительность одной линии дрожжерастильной аппаратуры при 20-часовом графике культивирования составляет 10 т/сутки; при 12-часовом - 5,7 т/сутки. Теоретический выход дрожжей 75 % влажности из мелассы с массовой долей сахаров 46 % - 96,6-116,8 %; фактический - 68-92 %.  
      Полученные дрожжи отделяют от бражки сепарированием, промывают и сгущают в три ступени: 1 - 150 г/дм³; 2 - 300-400 г/дм³; 3 - 400-600 г/дм³; на этой стадии отбирают дрожжевое молоко. Далее дрожжевую суспензию охлаждают до температуры 4-8 градусов, концентрируют на фильтр-прессах или вакуум-фильтрах до влажности 75 %, упаковывают в пачки вместимостью 100 г и 1 кг.

      Около 15 % хлебопекарных дрожжей получают на мелассно-спиртовых заводах. Себестоимость  их на 30 % ниже, но бродильная активность этих дрожжей быстро снижается.  

      Технология  производства солода

      Солод, применяемый в хлебопекарном  производстве, вырабатывают на специальных  солодовенных заводах. Его можно  производить непосредственно на хлебозаводах, оснащенных тоннельными сушильными установками.  
     Производство солода включает следующие операции: очистка и калибровка зерна; замачивание зерна; проращивание; ферментирование; высушивание; отделение ростков; полирование солода; размельчение; упаковка.

      Сырье. Зерно, предназначенное для производства солода, тщательно очищают на сепараторах, веялках, триерах. Обычно используют зерно, хранившееся не менее 1-2 месяцев, так как свежее медленно прорастает. Большое значение имеет выравненность зерна, так как неодинаковые по размеру зерна замачиваются и прорастают с разной скоростью.

      Для быстрого проращивания зерно замачивают в воде до влажности 40-42 %: при недостаточной влажности задерживается прорастание, при избыточной теряется всхожесть. Замачивание ведут воздушно-приточным способом, который заключается в выдерживании зерна попеременно несколько часов под водой, затем 1-2 ч без воды при постоянном отводе углекислого газа, выделяющегося при дыхании зерна. Во время пребывания под водой зерно ежечасно продувается воздухом по 5 мин. Для дезинфекции зерна, увеличения его прорастаемости на одной из стадий замачивания добавляют к воде 1-5 % извести в виде известкового молока. Продолжительность замачивания при температуре 10-13 градусов 24 ч, 18-20 градусов 10-12 ч. Для предупреждения развития анаэробного дыхания зерно необходимо активно вентилировать; высокая температура при замачивании вызывает развитие микроорганизмов. Объем зерна при замачивании увеличивается на 45 %.

      Проращивание  зерна проводят при низких температурах во избежание развития микроорганизмов: вначале 20-22 градуса, затем 14-15. Солод из зерна ржи проращивают 5-6 суток, ячменный светлый 6-7 сток, ячменный темный 10-12 суток. За это время происходит увеличение листовых ростков на 80-100 % длины зерна, корневых на 100-200 %.

      При проращивании в зерне происходят сложные биохимические процессы. Активность ферментов увеличивается в 2-3,5 раза; растворяются межклеточные перегородки, благодаря чему зерно размягчается. Амилолитические и протеолитические ферменты расщепляют крахмал и белки зерна, образуя декстрины, сахара, низкомолекулярные продукты распада белков и аминокислоты. Происходит синтез новых веществ растущего организма и процесс дыхания, при котором теряется часть углеводов и выделяется энергия в виде тепла. Скорость протекания этих процессов зависит от температуры, влажности зерна и наличия кислорода в межзерновом пространстве.