авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Разработка способов улучшения качества хлебобулочных изделий и повышения их микробиологической чистоты на основе регулирования свойств воды

На правах рукописи

ГАКОВА ОЛЬГА АНАТОЛЬЕВНА РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ И ПОВЫШЕНИЯ ИХ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ЧИСТОТЫ НА ОСНОВЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВОЙСТВ ВОДЫ Специальность 05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва - 2009

Работа выполнена в Московском государственном университете технологий и управления Научный руководитель доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ Цыганова Татьяна Борисовна Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ Гореньков Эдуард Семенович кандидат технических наук, старший научный сотрудник Тарасова Людмила Петровна Ведущая организация ГНУ Государственный научно исследовательский институт хлебопекарной промышленности Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита состоится «26» июня 2009 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.122.02 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет технологий и управления» по адресу:

109803, Москва, ул. Талалихина, 31, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГУТУ

Автореферат размещен на сайте ГОУ ВПО МГУТУ www.mgutm.ru Автореферат разослан: «26» мая 2009 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор Р.К.Еркинбаева ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы. В настоящее время одним из важнейших направлений в развитии пищевой промышленности является создание экологически безопасных продуктов питания, что непосредственно связано с обеспечением здоровья людей в современных условиях. Качество продуктов во многом определяется качеством используемого сырья, что актуально в производстве хлебобулочных изделий, которые являются одним из основных и традиционных продуктов питания в нашей стране. Проблема безопасности хлебобулочных изделий связана с высокой микробиологической обсемененностью зерна, снижением его товарного качества и соответственно с низким качеством муки. Вода также является одним из основных видов сырья, входящих в состав хлебобулочных изделий. В связи с обостряющейся экологической обстановкой особенно остро стоит проблема чистой воды, ведется поиск более совершенных способов очистки ее от загрязнений. При этом все большее внимание исследователей отводится изменению структуры и свойств воды под воздействием различных физических факторов. Направленно изменяя свойства воды, можно регулировать качество хлебобулочных изделий и повышать их микробиологическую чистоту.

Значительный вклад в развитие направления использования различных методов обработки воды в производстве хлебобулочных изделий внесли Аксенова З.К., Дерканосова Н.М., Ковалева Г.Е., Корчагин В.И., Мазур П.Я., Науменко Н.В., Насретдинов Е.Ф., Поландова Р.Д., Сидоренко Г.А., Шестаков С.Д. и другие.

Одними из перспективных в технологии хлебобулочных изделий могут являться методы очищения и изменения свойств воды плазмохимической активацией (ПХА) и обработкой аквадиском (АД). Применение воды, обработанной данными методами, в производстве хлеба является актуальным, так как с одной стороны ее использование может оказывать влияние на свойства сырья, полуфабрикатов, качество готовых изделий и ход технологического процесса, с другой – будет способствовать повышению микробиологической чистоты продукции.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилась разработка способов улучшения качества хлебобулочных изделий и повышения их микробиологической чистоты на основе регулирования свойств воды.

Для реализации поставленной цели решали следующие задачи:

- выбрать и обосновать методы обработки воды в производстве хлебобулочных изделий;

- исследовать свойства воды, обработанной методом плазмохимической активации и аквадиском;

- исследовать влияние обработанной воды на свойства сырья;

- исследовать влияние обработанной воды на реологические свойства теста;

- исследовать влияние обработанной воды на качество хлебобулочных изделий;

- исследовать микроструктуру теста, приготовленного с применением воды, обработанной выбранными методами;

- исследовать влияние обработанной воды на микробиологическую чистоту хлебобулочных изделий;

- исследовать влияние обработанной воды на качество хлебобулочных изделий, приготовленных из муки с пониженными хлебопекарными свойствами;

- исследовать влияние обработанной воды после хранения на свойства сырья и качество хлебобулочных изделий;

- исследовать влияние воды, обработанной ультрафиолетовым излучением, на свойства сырья и качество хлебобулочных изделий;

- рассчитать экономическую эффективность и разработать рекомендации по использованию обработанной воды в технологии хлебобулочных изделий.

Научная новизна. Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования обработанной воды для регулирования свойств сырья, реологических свойств теста, повышения качества и микробиологической чистоты хлебобулочных изделий.

Выявлено влияние методов обработки воды плазмохимической активацией и аквадиском на изменение ее физико-химических свойств (водородного показателя рН, окислительно-восстановительного потенциала ОВП, кинетической вязкости, плотности, поверхностного натяжения), приводящее к проявлению влияния обработанной воды на изменение свойств сырья, реологических свойств теста, показателей качества хлеба, микрофлору теста, микробиологическую чистоту хлеба.



Выведено дифференциальное уравнение, описывающее зависимость напряжения сдвига дисперсной системы теста от продолжительности процесса ее разрушения, на основании которого произведен расчет константы процесса, позволяющей судить о кинетике процесса и способности теста сохранять реологические свойства.

Методом электронной микроскопии выявлено влияние воды, обработанной плазмохимической активацией, на формирование плотной коагуляционной структуры теста, обусловленной образованием дисульфидных связей в белковых молекулах под действием пероксидных соединений, содержащихся в обработанной воде, и водородных связей за счет образования активных кластеров воды.

Определено влияние воды, обработанной плазмохимической активацией и аквадиском, на микробиологическую чистоту хлебобулочных изделий, заключающееся в способности обработанной воды задерживать развитие картофельной болезни хлеба и плесневения.

Установлено влияние воды, обработанной плазмохимической активацией, на качество хлебобулочных изделий, приготовленных из муки с пониженными хлебопекарными свойствами, а именно из муки из зерна с примесью зерен, пораженных клопом-черепашкой, заключающееся в улучшении показателей удельного объема и пористости.

Установлено влияние продолжительности хранения воды, обработанной плазмохимической активацией, на изменение ее физико-химических свойств, и сохранение влияния хранившейся воды на свойства сырья и качество хлебобулочных изделий, заключающееся в улучшении упругих свойств клейковины и повышении показателя формоустойчивости хлеба, в проявлении бактериостатических свойств в отношении возбудителей картофельной болезни и плесневения.

Выявлено влияние воды, обработанной аквадиском и ультрафиолетовым излучением, на изменение свойств сырья и качество хлебобулочных изделий, заключающееся в улучшении подъемной силы хлебопекарных дрожжей и увеличении показателей удельного объема и пористости хлеба.

Практическая ценность. Определен ожидаемый экономический эффект от внедрения метода обработки воды плазмохимической активацией в технологический процесс производства хлебобулочных изделий на стадии водоподготовки, который составит для хлебозавода средней мощности более тысяч рублей.

Разработаны рекомендации по использованию обработанной воды в технологии хлебобулочных изделий, заключающиеся в применении воды, обработанной плазмохимической активацией, в роли регулятора свойств сырья, теста и качества готовых хлебобулочных изделий, приготовленных из муки с пониженными хлебопекарными свойствами;

в применении воды, обработанной аквадиском, в роли регулятора свойств сырья, теста и качества готовых хлебобулочных изделий, вырабатываемых из муки с нормальными хлебопекарными свойствами;

в применении воды, обработанной данными методами, для повышения микробиологической чистоты хлебобулочных изделий за счет снижения развития картофельной болезни хлеба и плесневения.

Материалы научных исследований включены в учебные программы по курсу «Технология хлеба» для студентов, обучающихся на кафедре «Технология хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств», и слушателей факультета повышения квалификации Московского государственного университета технологий и управления.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на XI Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности» (иностранные инвестиции) (Москва, 2005), на научно-практической конференции МГУТУ, посвященной 100-летию со дня рождения Н.П. Козьминой (Москва, 2005), на XII Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности» (Москва, 2006), на межвузовской научно-практической конференции «Стратегии развития пищевой промышленности» (Нижний Новгород, 2007), на VIII Межрегиональной научно-практической конференции «Современное хлебопекарное производство, перспективы его развития» (Екатеринбург, 2007), на XIII Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности – защита прав потребителя и рынка от контрафактной, фальсифицированной и некачественной продукции» (Москва, 2007), на IV Международной научно-практической конференции «Потребительский рынок:

качество и безопасность товаров и услуг» (Орёл, 2007), на I Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в пищевой промышленности» (Пятигорск, 2008), на XIV Международной научной конференции «Стратегия подготовки кадров для малого и среднего бизнеса в пищевой промышленности» (Москва, 2008), на I Международном хлебопекарном форуме в рамках 14-й Международной выставки «Современное хлебопечение 2008» (Москва, 2008), на IІ международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в пищевой промышленности» (Пятигорск, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано семнадцать печатных работ, в том числе две в ведущих рецензируемых научных журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 167 страницах основного текста, включает 24 рисунка и 32 таблицы. Список литературы включает 190 источников российских и зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Обзор литературы В обзоре литературы рассмотрены свойства воды и различные гипотезы ее структуры, приведены различные способы воздействия на свойства и структуру воды. Рассмотрены роль воды в технологии хлебобулочных изделий и специальные методы обработки воды, используемые в хлебопекарном производстве.

Проанализированы современные способы очистки и обеззараживания питьевой воды в процессе водоподготовки. Рассмотрены методы обработки воды плазмохимической активацией, аквадиском и ультрафиолетовым излучением. На основе проведенного анализа сформулированы цель и задачи исследований.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Исследования проводили в лабораториях кафедры «Технология хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» Московского государственного университета технологий и управления, в лабораториях ГНУ ГОСНИИХП РАСХН, в аккредитованной лаборатории санитарно-пищевой микробиологии и микроэкологии испытательного лабораторного центра ГУ НИИ питания РАМН, в лаборатории структуры полимерных материалов института синтетических полимерных материалов РАН. Обработка воды методом плазмохимической активации осуществлялась на экспериментальной установке плазменной активации водных растворов, разработанной ЗАО «Техносистема-ЭКО», на кафедре экологического мониторинга и прогнозирования Российского университета дружбы народов.

Структурная схема исследований представлена на рисунке 1.

Объекты и методы исследований В соответствии с целью и задачами работы объектами исследований служили:

четыре пробы муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта (1-4) с содержанием клейковины 24, 25, 28 и 28% и Нидк 60, 70, 90 и 70 единиц прибора ИДК и одна проба муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта (5), полученная с мельницы ОАО «Русская» Курского района Ставропольского края, урожая 2007г Разработка способов улучшения качества хлебобулочных изделий и повышения их микробиологической чистоты на основе регулирования свойств воды Выбор и обоснование способов обработки воды Плазмохимическая активация Устройство «Аквадиск» Показатели рН и ОВП Исследование свойств обработанной Поверхностное натяжение воды Вязкость Плотность Исследование влияния обработанной воды на свойства сырья Подъемная сила Сила муки (количество и Газообразующая хлебопекарных дрожжей качество клейковины) способность муки Исследование влияния обработанной воды на реологические свойства теста Определение свойств Исследование Определение свойств теста по теста с применением реологических свойств показателю расплываемости фаринографа Брабендера теста на приборе «Реотест-2» шарика теста Исследование влияния обработанной воды на качество хлебобулочных изделий Исследование микроструктуры теста, приготовленного с применением воды, обработанной выбранными методами Исследование влияния обработанной воды на микробиологическую чистоту хлебобулочных изделий Микрофлора теста из пшеничной Картофельная Плесневение муки высшего сорта болезнь хлеба хлеба Исследование влияния обработанной воды на качество хлебобулочных изделий, приготовленных из муки с пониженными хлебопекарными свойствами Исследование влияния обработанной воды после хранения на свойства сырья и качество хлебобулочных изделий Исследование влияния воды, обработанной ультрафиолетовым излучением, на свойства сырья и качество хлебобулочных изделий Расчет экономической эффективности и разработка рекомендаций по использованию обработанной воды в технологии хлебобулочных изделий Рисунок 1 – Структурная схема исследований с содержанием клейковины 21%, Нидк 110 единиц прибора ИДК (отдельные пробы муки не соответствовали требованиям ГОСТ Р 52189-2003 по содержанию и качеству клейковины);

дрожжи хлебопекарные прессованные, соль поваренная пищевая, вода питьевая и вода обработанная, качество которых отвечало требованиям соответствующих нормативных документов.





В работе применяли как общепринятые, так и специальные методы оценки свойств сырья, полуфабрикатов и качества готовых изделий.

О физико-химических свойствах воды судили по показателям: рН и окислительно-восстановительному потенциалу (ОВП), определяемым рН-метром иономером «ЭКОТЕСТ-120»;

кинетической вязкости (капиллярный вискозиметр ВПЖ-2м), плотности (весовой метод), поверхностному натяжению (модифицированный метод Дью Нуи), содержанию пероксидных соединений (метод перманганатометрии).

Газообразующую способность муки определяли на приборе АГ-1М. Силу муки определяли по упругим свойствам клейковины на приборе ИДК (ГОСТ 27839-88) и по расплываемости шарика теста. Реологические свойства полуфабрикатов из пшеничной муки высшего сорта определяли на фаринографе Брабендера (ИСО 5530-1-97), на ротационном вискозиметре «Реотест – 2».

Определение микроструктуры теста, приготовленного с применением воды, обработанной выбранными методами, проводили с использованием вакуумного напыляющего аппарата JFC – 1100E ion sputtering device фирмы JEOL, и исследовали на сканирующем микроскопе JSM-5300LV SCANNING MICROSCOPE фирмы JEOL. Предварительно пробы теста подвергали лиофильной сушке.

Микробиологические исследования включали: определение признаков поражения хлеба картофельной болезнью в соответствии с «Инструкцией по предупреждению картофельной болезни хлеба» и экспресс-методом диагностики картофельной болезни по определению содержания водорастворимых веществ в мякише хлеба, разработанным ГОСНИИХП;

определение признаков плесневения на поверхности хлеба в процессе хранения;

определение и идентификацию микрофлоры полуфабрикатов в соответствии с методами определения количества мезофильных микроорганизмов КМАФАнМ, КОЕ/г (ГОСТ 10444.15-94), количества споровых аэробных микроорганизмов, КОЕ/г (ГОСТ 30425-97) и идентификации споровых бактерий (ГОСТ 10444.8-88 и ГОСТ 30425-97), определения количества молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/г (ГОСТ 10444.11-89) и идентификации культуры молочнокислых бактерий с использованием тест-системы API 50CHL ф.

«БиоМерье», определения количества плесеней и дрожжей, КОЕ/г (ГОСТ 10444.12 88) и идентификации культуры дрожжей с использованием тест-системы API 20 C AUX ф. «БиоМерье»;

определение количества бактериальных спор рода Bacillus в пшеничной муке.

Математическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием стандартного пакета программы Microsoft Excel и с помощью встроенных статистических функций анализа данных.

2.2 Результаты исследований и их анализ 2.2.1 Выбор и обоснование способов обработки воды Одним из путей решения проблемы производства высококачественной и микробиологически безопасной продукции является использование очищенной воды с направленно измененными свойствами. Из всех известных методов обработки воды, исследованных в технологии хлебобулочных изделий, выбранные в данной научно-исследовательской работе методы плазмохимической активации (ПХА) и обработки аквадиском (АД) являются новыми, не изученными ранее.

Данные методы являются комбинированными и включают несколько факторов физического воздействия.

Метод ПХА (обработка низкотемпературной плазмой газового разряда) позволяет очищать воду от сложных загрязнителей, в том числе от тяжёлых металлов, радионуклидов, и обеспечивает обеззараживание воды без использования химических реагентов, направленно изменяет структуру воды в сторону уменьшения размеров ее кластеров и ее физико-химические свойства, что достигается одновременным воздействием на воду всей совокупности факторов плазмы газового разряда, в том числе: светового излучения в ИК-, видимой и УФ областях спектра, радиочастотного излучения, ударных акустических волн, потока заряженных частиц, и, кроме того, дополнительно магнитного поля.

Метод обработки воды АД направлен на доочищение воды от примесей и микроорганизмов, а также на восстановление природной структуры воды, посредством передачи обрабатываемой воде энергоинформационного потока сигналов с родниковой воды, записанных на смоле хвойных пород (природном генераторе) за счет действия электромагнитного поля в природном генераторе.

Метод обработки воды ультрафиолетовым излучением (УФИ) был выбран в качестве дополнительного, для сравнения с предыдущими. Обработка воды УФИ осуществлялась в устройстве водоподготовки статического типа «Рухдон 5 РП-А».

Метод широко используется для обеззараживания воды в процессе водоподготовки на предприятиях пищевой промышленности, но не изучено влияние обработанной воды на свойства сырья, полуфабрикатов и качество хлебобулочных изделий.

На основании вышесказанного целесообразно предположить, что использование воды с измененными свойствами и структурой может отразиться на свойствах сырья, полуфабрикатов и качестве хлебобулочных изделий и будет способствовать повышению их микробиологической чистоты. В связи с этим необходимо было изучить изменение свойств обработанной воды.

2.2.2 Исследование свойств обработанной воды Поскольку в работе рассматривались методы обработки воды ПХА и АД, имею щие различное действие на структуру ее ассоциатов и соответственно на ее свойства, то целесообразно было изучить изменение некоторых свойств воды после обработки.

В работе исследовались пробы воды, обработанной ПХА в течение 15 минут (проба 1), 30 минут (проба 2), 60 минут (проба 3) и 90 минут (проба 4), данные пробы воды после хранения через 3 месяца;

проба воды, обработанной АД, а также контрольные пробы воды, не подвергавшейся обработке, и дистиллированная вода.

Определялись следующие показатели физико-химических свойств: водородный рН и окислительно-восстановительный потенциал ОВП, кинетическая вязкость, плотность, поверхностное натяжение и содержание пероксидов.

С увеличением продолжительности обработки воды методом ПХА, показатель рН увеличивался, реакция воды становилась более щелочной, наблюдалось снижение ОВП, что свидетельствовало об изменениях в состоянии водородных связей в структуре ассоциатов воды и об увеличении содержания восстановленной формы веществ, к которым относятся пероксидные соединения, образующиеся в процессе обработки, что подтверждено определением увеличения их содержания в воде.

Слабощелочная реакция обработанной воды после хранения сохранялась. Отмечено снижение показателей кинетической вязкости и плотности опытных проб воды за исключением пробы 4, что, вероятно, обусловлено координацией микрокластеров воды в более крупные ассоциаты. Относительная величина поверхностного натяжения опытных проб ниже по сравнению с контрольной пробой, близкое к контрольному значение величины поверхностного натяжения имела пробы 4. В хранившейся воде отмеченная тенденция сохранялась. Изменение показателей физико-химических свойств воды, вероятно, обусловлено диссоциацией молекул воды с образованием реакционно-активных соединений и образованием из ассоциатов воды большего числа микрокластеров при увеличении продолжительности ее обработки.

Увеличение показателя рН и снижение ОВП воды, обработанной АД, обусловлено образованием гидроксильных ионов за счет увеличения концентрации растворенного в воде кислорода;

отмеченное снижение плотности, вероятно, обусловлено тетраэдрической координацией молекул, объединяемых в ассоциаты.

2.2.3 Исследование влияния обработанной воды на свойства сырья Поскольку было отмечено изменение некоторых свойств обработанной воды, то исследовали ее влияние на свойства сырья, применяемого в приготовлении хлебобулочных изделий, о которых судили по изменению показателей подъемной силы хлебопекарных дрожжей, силы муки, ее газообразующей способности.

Для приготовления опытных образцов 1-4 использовали пробы воды, обработанной ПХА в течение 15 мин (проба 1), 30 мин (проба 2), 60 мин (проба 3) и 90 мин (проба 4);

пробу воды, обработанной АД. Контрольные образцы готовили с применением необработанной воды.

Результаты исследования показали, что использование воды с увеличением продолжительности обработки ПХА приводило к снижению подъемной силы дрожжей образцов 1-4 на 5, 7,5, 15 и 27,5% соответственно, что вызвано замедлением активности ферментов дрожжей под действием активных окислителей и повышенного показателя рН обработанной воды. При исследовании влияния обработанной воды на силу муки пробы 1 (24% клейковины и Нидк 60 ед.) и пробы 3 (28% и Нидк 90 ед.) установлено улучшение упругих свойств образцов клейковины 1-4 на 5, 10, 20, 10 ед. и 20, 20, 25 и 25 ед. прибора ИДК соответственно, что обусловлено образованием водородных связей между противоположно заряженными активными центрами отдельных белковых молекул за счет активных микрокластеров воды и дисульфидных связей в результате окисления сульфгидрильных групп под влиянием пероксидных соединений обработанной воды, укрепляющих структуру белка и снижающих активность протеолитических ферментов.

Результаты исследования, представленные на рисунке 2, показали, что использование воды, обработанной АД, способствовало увеличению подъемной силы хлебопекарных дрожжей на 14,6% по сравнению с контрольным образцом, что вызвано активным потреблением дрожжевыми клетками кислорода, которым насыщается вода при обработке, повышается активность их ферментов.

По мнению Мазура, обработка воды магнитным полем вызывает повышенную проницаемость биомембран клеток, способствует более интенсивному действию ферментов, также после омагничивания вода способна передать значительную энергию дрожжевой клетке.

Применение воды, обработанной ПХА, способствовало Подъёмная сила, мин некоторому снижению газообразующей способности, что обусловлено снижением подъемной силы дрожжей.

Использование воды, обработанной АД, Контрольный Опытный образец способствовало увеличению газообразования в тесте на образец 7,4% по сравнению с контрольным образцом, что Рисунок 2 - Влияние воды, обработанной АД, на подъемную силу хлебопекарных дрожжей обусловлено увеличением активности ферментов дрожжей.

По результатам проведенного исследования установлено, что вода, обработанная ПХА, оказывала значительное влияние на силу муки по сравнению с водой, обработанной АД. Полученные результаты показали целесообразность проведения дальнейших исследований по определению влияния обработанной воды на реологические свойства теста.

2.2.4 Исследование влияния обработанной воды на реологические свойства теста Поскольку отмечено влияние обработанной воды на упругие свойства клейковины, определяющей реологические свойства теста, то исследовали влияние воды, обработанной ПХА и АД, на свойства теста, о которых судили по показаниям приборов фаринографа Брабендера, «Реотест-2» и по расплываемости шарика теста.

Образцы теста готовили с использованием проб обработанной воды 1-4 ПХА и АД, контрольный образец - на необработанной воде.

Полученные фаринограммы анализировали по показателям водопоглотительной способности, времени образования теста, устойчивости теста, степени разжижения, показателю качества.

Результаты исследования, Таблица 1 – Влияние обработанной воды на свойства теста Образцы теста, представленные в таблице 1, приготовленные с применением Наименование Контроль показали, что применение воды с воды, обработанной показателя ный свойств теста образец ПХА увеличением продолжитель АД 1 2 3 ности обработки ПХА способ Время образования 4,5 6 7 8 8,5 4, ствовала увеличению времени теста, мин образования теста и повыше-нию Устойчивость 11,5 12 12 14 14 теста, мин его устойчивости. Степень разжижения образца теста 3 снижалась на 10 ЕФ, а для образца теста, приготовленного на воде АД, повышалась на 10 ЕФ по сравнению с контрольным образцом.

О реологических свойствах теста судили по показателям: напряжению сдвига и эффективной вязкости, которые определяли на приборе «Реотест-2», и по показателю расплываемости шарика теста. Опытные образцы теста готовили с использованием проб воды 2 и 3 ПХА и пробы воды АД.

По результатам исследования было установлено, что образец теста с пробой воды 3 ПХА имел низкие значения напряжения сдвига и эффективной вязкости, показывающие, что формирование дисперсной системы теста не закончено и требует более длительного времени, что подтвердили данные времени образования теста, полученные с помощью фаринограмм.

В процессе длительного перемешивания об разцов теста до разрушения их дисперсной Напряжение сдвига, Па системы определили, что образец теста с пробой воды 3 ПХА имел наибольшее значение напряжения сдвига (рисунок 3).

В результате математической обработки 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 экспериментальных данных выведено Продолжительность, с 1-Контрольный образец 2-Образец с пробой воды АД дифференциальное уравнение, описывающее 3-Образец с пробой воды 2 ПХА 4-Образец с пробой воды 3 ПХА процесс разрушения дисперсной системы Рисунок 3 - Влияние обработанной воды на кинетику процесса разрушения дисперсной системы теста теста: t = (0- к)*е-кt + к, где t напряжение сдвига, Па;

0- начальное напряжение сдвига, Па;

к- конечное напряжение сдвига, Па;

к - константа процесса разрушения, мин-1;

t – продолжительность процесса разрушения дисперсной системы, с. Расчет константы к, позволяющей судить о кинетике процесса, показал меньшее значение для образца теста с пробой воды 3 ПХА, свидетельствующее о том, что процесс разрушения дисперсной системы протекал медленнее, и образец в течение более продолжительного времени сохранял реологические свойства.

Полученный результат коррелировал с показателем расплываемости шарика теста, который для образцов теста с пробами воды 2 и 3 ПХА на 6,5 % и 9,5% меньше по сравнению с контрольным. Улучшение реологических свойств теста вызвано формированием более плотной структуры теста (раздел 2.2.6), обусловленной образованием водородных связей в белковых молекулах за счет микрокластеров воды, обладающих большей активностью и полярностью, и активных ионов гидроксония Н3О+, образующихся при диссоциации воды с увеличением затраченной энергии при обработке, а также дисульфидных связей под действием пероксидных соединений, содержащихся в обработанной воде.

Образец теста, приготовленный с использованием пробы воды АД, имел пониженные значения показателей напряжения сдвига, эффективной вязкости, степени разжижения по сравнению с контрольным образцом, показатель расплываемости шарика теста больше на 2,7%, что можно объяснить увеличением сорбционного связывания воды белковыми молекулами и снижением гидратации ионов.

Таким образом, внесение в рецептуру хлебобулочных изделий воды, обработанной ПХА, позволит регулировать реологические свойства теста, приготовленного из муки с пониженными хлебопекарными свойствами, а использование воды, обработанной АД, позволит регулировать свойства теста, приготовленного из муки с нормальными хлебопекарными свойствами, что будет способствовать повышению качества готовых хлебобулочных изделий.

2.2.5 Исследование влияния обработанной воды на качество хлебобулочных изделий Результаты исследований показали, что вода, обработанная ПХА и АД, оказывала влияние на реологические свойства теста. Поэтому целесообразно было изучить влияние обработанной воды на качество хлеба.

В исследовании использовали две пробы пшеничной муки с содержанием клейковины 24% и Нидк 60 единиц (проба 1) и 28% и Нидк 90 единиц (проба 3).

Образцы хлеба готовили с применением проб обработанной воды 1-4 ПХА и АД, контрольные – с применением необработанной воды.

О качестве хлебобулочных изделий судили по показателям формоустойчивости, удельного объема и пористости. Для опытных образцов хлеба 1-4, приготовленных из пшеничной муки пробы 1, установлено увеличение показателя формоустойчивости на 4,3;

15,2;

21,7;

10,9%, снижение показателя удельного объема на 3,4;

13,3;

31,1 и 23,9% и пористости – на 1, 2, 5 и 5% соответственно по сравнению с контрольным образцом.

Для опытных образцов хлеба 1-4, приготовленных из пшеничной муки пробы 3, выявлено увеличение показателя формоустойчивости на 7,7;

16,5;

22,4 и 15%, показателя удельного объема на 8,7;

10,8;

13,8 и 9,6% и пористости на 5, 5, 6 и 5% соответственно. Полученные результаты обусловлены укреплением клейковины и изменением реологических свойств теста.

Можно предположить, что применение проб воды с увеличенной продолжительностью обработки ПХА будет способствовать повышению качества хлеба, приготовленного из муки с пониженными хлебопекарными свойствами.

Использование воды, обработанной АД, способствовало увеличению показателя удельного объема - на 5,7 %, показателя пористости - на 2% по сравнению с контрольным образцом, что можно объяснить увеличением подъемной силы дрожжей и лучшим разрыхлением теста.

Анализ результатов показал, вода, Таблица 2 - Влияние воды, обработанной АД, на качество готового хлеба обработанная ПХА и АД, оказывала Контроль Показатели Опытный различное влияние на качество хлеба, ный качества образец образец приготовленного из пшеничной муки с Удельный объем 330 хлеба, см3 /100 г нормальными хлебопекарными свойст Пористость, % 72 вами. Таким образом, введение в рецептуру хлебобулочных изделий воды с измененной структурой и свойствами позволит регулировать качество изделий, приготовленных из пшеничной муки с различными хлебопекарными свойствами. свойствами.

2.2.6 Исследование микроструктуры теста с различными видами обработанной воды С целью изучения взаимодействия обработанной воды с основными компо нентами пшеничной муки - белками и крахмалом, определяющими свойства и структуру теста, и соответственно структуру хлебобулочных изделий, проводили исследование микроструктуры опытных образцов теста, приготовленных с использованием проб обработанной воды 1-4 ПХА и АД, контрольные – с примене нием необработанной воды. При изучении микроструктуры образцов теста, представ ленных на рисунке 4, можно видеть изменения белковых молекул и зерен крахмала.

Контрольный образец Образец 1 Образец Образец 3 Образец Рисунок 4 – Влияние воды, обработанной ПХА, на микроструктуру теста (*2000) По увеличившимся в размерах зернам крахмала опытных образцов теста можно предположить, что повышалась доля адсорбционно поглощаемой воды. Вероятно, это обусловлено образованием водородных связей активных молекул воды с заряженными частицами молекул в зернах крахмала. Большее отличие показано в структуре белковых молекул, которые за счет образования водородных и дисульфидных связей группировались в цепочки и нити, плотно связывающие между собой и обволакивающие зерна крахмала, что наиболее выражено у образцов теста 3 и 4. Структура теста становилась более плотной, что подтвердило полученные ранее результаты исследований по укреплению клейковины и изменению реологических свойств теста.

Анализ микроструктуры образцов теста, представленных на рисунке 5, показал, что в образце теста, приготовленном с применением воды, обработанной АД, увеличились размеры белковых молекул, что обусловлено увеличением сорбционного связывания воды. Вероятно, этим можно объяснить повышение степени разжижения данного образца теста (раздел 2.2.4).

Контрольный образец Опытный образец Рисунок 5 – Влияние воды, обработанной АД, на микроструктуру теста (*2000) Таким образом, было установлено, что вода, обработанная ПХА, способствовала образованию большего числа водородных и дисульфидных связей в молекулах белка, что определяло плотную структуру теста. Полученный результат предопределяет актуальность дальнейших исследований влияния обработанной воды на качество хлеба из муки с пониженными хлебопекарными свойствами.

2.2.6 Исследование влияния обработанной воды на микробиологическую чистоту хлебобулочных изделий Поскольку вода оказывает непосредственное влияние на жизнедеятельность микроорганизмов на всех стадиях технологического процесса приготовления хлеба, то одной из задач работы явилось определение влияния воды, обработанной ПХА и АД, на микрофлору теста, поражение хлеба картофельной болезнью и плесневение.

Образцы теста и хлеба готовили с применением проб обработанной воды 1- ПХА и АД, контрольные – с необработанной водой. В исследовании использовалась пробы пшеничная мука с разной обсемененностью спорами Bacillus subtilis.

Влияние обработанной воды на микрофлору теста определяли по количеству мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов КМАФАнМ, количеству споровых аэробных микроорганизмов, которое подтверждали определением количества бактериальных спор рода Bacillus в пшеничной муке;

по количеству плесеней, дрожжей и молочнокислых бактерий.

Влияние обработанной воды на микробиологическую чистоту хлеба выявляли определением признаков поражения хлеба картофельной болезнью и содержания водорастворимых веществ в мякише хлеба, появления очагов плесени на поверхности хлеба.

При определении влияния обработанной воды на микрофлору теста, в опытных образцах теста выявлено снижение количества мезофильных аэробных и факуль тативно-анаэробных микроорганизмов и споровых аэробных бактерий, в которых идентифицировано наличие бактерий группы B.subtilis (таблица 3). Бактериостати ческие свойства воды, обработанной ПХА, обусловлены, вероятно, повышенной проникающей способностью микрокластеров воды, доставляющих в клетки микро организмов окислители (гидроксильные радикалы ОН, О, пероксид водорода Н2О2, надперекисные Н2О3 и гидроперекисные НО2 соединения), вызывающие активные окислительные процессы, не свойственные метаболизму клеток, и обеспечивающие протекторный эффект в отношении возбудителей картофельной болезни.

Таблица 3 - Влияние обработанной воды на микрофлору теста Образцы теста, приготовленные с применением проб воды, обработанной Показатели ПХА Контроль- Контроль АД ный ный 1 2 3 КМАФАнМ, 2,0*104 2,5*104 5,0*103 4,9*103 2,0*103 1,20*107 2,49* КОЕ/г Количество 4,0* споровых аэробных 5,0*102 1,0*102 5,0*101 9,0*101 5,88*103 1,40* бактерии, КОЕ/г Влияние воды, обработанной АД, можно объяснить тем, что под действием растворенного в ней кислорода, являющегося окислителем, происходило окисление ненасыщенных жирных кислот муки с образованием пероксидных соединений, ингибирующее действие которых на споровые бактерии усиливалось собственным электромагнитным полем воды.

Для подтверждения результатов микробиологического исследования в образцах теста проводили опыт по определению количества бактериальных спор рода Bacillus в пшеничной муке. Опытным образцом служила мучная суспензия, приготовленная из муки, пораженной картофельной палочкой, и пробы 3 обработанной ПХА воды.

Контрольный образец готовили с необработанной водой. Анализ полученных данных (таблица 4) показал, что обработанная вода оказывала бактериостатическое действие на споровые бактерии, задерживая их Таблица 4- Влияние обработанной ПХА ферментативную активность и, тем самым, воды на споровые бактерии рода Bacillus Продолжитель поражение хлеба картофельной болезнью.

Контроль ность инкуба- Опытный ный ции споровых образец При определении влияния воды, образец бактерий, ч обработанной ПХА и АД, на полезную микро 3,8*102 1,9* флору теста обнаружено, что использование 1,6*106 1,9* воды, обработанной ПХА, приводило к сниже 1,5*108 5,0* нию количества молочнокислых бактерий, однако устойчивого влияния отмечено не было. Вероятно, это связано с протеканием окислительных процессов. Вода, обработанная АД, не оказала влияния на количество молочнокислых бактерий.

В образцах теста 1-4, приготовленных с применением проб обработанной ПХА воды, увеличивалось количество клеток дрожжей, что обусловлено, вероятно, потреблением энергии микрокластеров воды клетками дрожжей при замесе теста, необходимой для роста и размножения.

Применение воды, обработанной АД, способствовало увеличению количества дрожжевых клеток за счет содержания в воде растворенного кислорода, ускоряющего процессы биосинтеза в дрожжевых клетках, и избыточной внутренней энергии, активирующей комплекс ферментов дрожжей.

Для определения влияния обработанной воды на поражение хлеба картофельной болезнью и плесневение готовили образцы хлеба с применением проб обработанной воды 1-4 ПХА и АД, контрольные – с необработанной водой.

Установлено, что вода, обработанная ПХА, способствовала снижению развития картофельной болезни у образцов хлеба 3 и 4 на 12 часов. Для подтверждения результата определяли содержание водорастворимых веществ в мякише хлеба и обнаружили, что их содержание было наименьшим в образце хлеба с пробой воды ПХА и составило через 42 часа 36,2% при норме 35,0%.

Определили увеличение срока хранения хлеба, в течение которого не отмечался рост очагов плесени: для образцов с пробами воды 2 и 3 ПХА на сутки, для образца с пробой воды 4 ПХА - на двое суток по сравнению с контрольным образцом.

В образце хлеба, приготовленном с применением воды, обработанной АД, признаки картофельной болезни обнаружены на 12 часов позже по сравнению с контрольным образцом, признаки развития плесневых грибов - на двое суток позже.

По результатам исследования установлено, что вода, обработанная ПХА и АД, проявляла бактериостатическое действие в отношении возбудителей картофельной болезни и плесневения, что способствовало повышению микробиологической чистоты хлеба.

2.2.8 Исследование влияния обработанной воды на качество хлебобулочных изделий, приготовленных из муки с пониженными хлебопекарными свойствами Результаты проведенных исследований показали, что с увеличением продолжительности обработки ПХА вода способствовала укреплению клейковины и улучшению реологических свойств теста, что подтвердили результаты пробных выпечек хлеба и анализ микроструктуры теста. Поэтому изучали влияние воды, обработанной ПХА, на качество хлебобулочных изделий, приготовленных из муки с пониженными хлебопекарными свойствами, а именно из муки, полученной из зерна с примесью зерен, пораженных клопом-черепашкой.

В исследовании использовалась пшеничная мука высшего сорта с содержанием клейковины 21% и Нидк 110 единиц прибора ИДК. Образцы хлеба готовили с приме нением проб обработанной воды 1-4 ПХА и АД, контрольные – с необработанной водой.

Качество хлеба оценивали по показателям формоустойчивости, удельного объема и пористости. Для образцов хлеба 1-4 отмечено увеличение показателя формоустойчивости на 2,9;

8,8;

11,8 и 17,6 %, показателя удельного объема на Удельный объем хлеба, см3/100г 1;

2,6;

5,8 и 8,4 %, пористости - на 2, 3, 4 и 5% соответственно по сравнению с контрольным образцом (рисунок 6).

Повышение показателей качества КонтрольныйОбразец1 Образец2 Образец3 Образец образец опытных образцов хлеба обусловлено Рисунок 6 - Влияние воды, обработанной ПХА, укреплением клейковины и улучшением на удельный объем хлеба реологических свойств теста, вызванным, вероятно, образованием водородных связей в белковых молекулах посредством микрокластеров воды и окислением сульфгидрильных групп до дисульфидных связей, а также обусловлено окислением сульфгидрильных групп в молекулах протеолитических ферментов муки, приводящем к снижению их активности.

2.2.9 Исследование влияния обработанной воды после хранения на свойства сырья и качество хлебобулочных изделий Одна из задач работы – изучить, как изменяются свойства воды, обработанной ПХА, и ее влияние после определенного времени хранения на свойства сырья и качество хлеба. Условно принята продолжительность хранения обработанной воды в течение 3 месяцев при комнатной температуре. Для исследований готовили образцы 1 и 4 с применением хранившихся проб обработанной воды 1 и 4 ПХА (образцы 1Х и 4Х). Контрольными образцами служили образцы 1 и 4 с применением проб обработанной воды 1 и 4 ПХА до хранения (образцы 1 и 4).

О влиянии воды, обработанной ПХА, до и после хранения на свойства сырья судили по изменению показателей подъемной силы хлебопекарных дрожжей и силы муки;

о влиянии на качество хлеба – по изменению показателей формоустойчивости, удельного объема и пористости, поражению хлеба картофельной болезнью.

Выявлено, что в хранившихся пробах обработанной воды 1 и 4 ПХА сохранялась слабощелочная реакция, увеличивалась относительная величина поверхностного натяжения по сравнению с пробами обработанной воды до хранения, что свидетельствовало о постепенном восстановлении первоначальной структуры ассоциатов воды. Сравнительный анализ результатов исследования (рисунок 7) показал, что применение проб хранившейся воды способствовало увеличению подъемной Подъемная сила дрожжей, мин.

силы дрожжей образцов 1Х и 4Х на 9,5 и 37,3% по сравнению с соответствующими контрольны ми образцами, что, вероятно, обусловлено сни жением содержания пероксидных соединений в Образец 1 Образец 1 Х Образец 4 Образец 4 Х воде и сокращением окислительных процессов, а Рисунок 7 - Влияние воды, обработанной ПХА, до и после хранения на подъемную силу дрожжей запас внутренней энергии воды способствовал повышению активности ферментов дрожжей.

Выявлено, что использование проб хранившейся воды приводило к снижению показателя упругих свойств образцов клейковины 1Х и 4Х на 5 и 15 единиц ИДК соответственно по сравнению с контрольными образцами. По-видимому, это обусловлено восстановлением структуры ассоциатов воды и снижением способности микрокластеров к образованию водородных связей в молекулах белка, а также снижением окислительных процессов.

При определении влияния хранившейся воды на качество хлеба отмечено, что применение проб хранившейся воды способствовало увеличению показателя удельного объема образцов хлеба 1Х и 4Х на 5,5 и 30,7% по сравнению с контрольными образцами (рисунок 8), что обусловлено снижением упругих свойств клейковины и увеличением подъемной силы дрожжей.

Определено увеличение показателя Удельный объем хлеба, формоустойчивости для образца хлеба 4Х на 6,2% по сравнению с контрольным см3/100 г образцом, увеличение пористости образцов хлеба 1Х и 4Х на 2 и 7% соответственно по сравнению с Образец 1 Образец 1 Х Образец 4 Образец 4 Х контрольными образцами, что вызвано Рисунок 8 - Влияние воды, обработанной ПХА, до и после хранения на удельный объем хлеба повышением жизнедеятельности дрожжей и увеличением газообразования в тесте. Признаки картофельной болезни были обнаружены у образца хлеба 4Х на 12 часов позже по сравнению с контрольным образцом, признаки плесневения - на двое суток позже, что обусловлено сохранением проявления водой бактериостатических свойств.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено изменение влияния обработанной ПХА воды после хранения на свойства сырья и качество готовых изделий, что обусловлено происходящими изменениями свойств и структуры воды, сохранялись ее бактериостатические свойства.

2.4.10 Исследование влияния воды, обработанной ультрафиолетовым излучением, на свойства сырья и качество хлебобулочных изделий Метод обработки воды ультрафиолетовым излучением (УФИ), широко исполь зуемый для обеззараживания воды в процессе водоподготовки, выбран в качестве дополнительного для сравнения с методами ПХА и АД с целью изучения влияния воды, обработанной УФИ, на свойства сырья и качество хлебобулочных изделий.

Поскольку вода, временно активированная каким-либо физическим воздействием, способна проявлять активные свойства в течение определенного времени после обработки, то в исследовании для приготовления образцов 1- использовали пробы воды сразу после обработки УФИ (проба 1), через 30 мин (проба 2), 60 мин (проба 3), 90 мин (проба 4) и 120 мин (проба 5). Для контрольных образцов применяли необработанную воду.

О влиянии воды, обработанной УФИ, на свойства сырья судили по изменению показателей подъемной силы хлебопекарных дрожжей и силы муки.

Результаты исследования показали увеличение подъемной силы дрожжей у образцов 1-3 по сравнению с контрольным образцом на 17,9%, 12,5%, 5,4% соответственно, что обусловлено использованием дрожжевыми клетками энергии воды для роста и размножения, в результате активировалось действие их ферментов.

Показатель упругих свойств для образца клейковины 1 был ниже на 5 единиц по сравнению с контрольным образцом, что, вероятно связано с образованием активных ионов гидроксония Н3О+ в воде при обработке, посредством которых молекулы воды переходят в гидратационно-связанную форму с молекулами белка и способствуют образованию в них водородных связей.

Поскольку отмечено влияние обработанной воды на подъемную силу дрожжей в течение первого часа после ее обработки, то для приготовления опытных образцов хлеба 1-3 использовали пробы воды 1-3. О влиянии воды, обработанной УФИ, на качество хлеба судили по показателям формоустойчивости, удельного объема и пористости.

Показатель удельного объема образцов хлеба 1-3 увеличился на 6,6%, 5,4% и 4,7%, пористости - на 2%, 2 и 1% по сравнению с контрольным образцом, что обусловлено улучшением жизнедеятельности дрожжей. Показатель формоустойчивости образца хлеба 1 на 3,4% выше по сравнению с контрольным, что обусловлено улучшением упругих свойств клейковины.

Результаты проведенных исследований показали, что больший эффект действия на свойства сырья и качество готовых изделий имела вода, используемая сразу после обработки УФИ (проба 1). В сравнении с водой, обработанной АД, применение данной пробы воды позволяло увеличить подъемную силу дрожжей на 3,3%, удельный объем хлеба - на 1%.

При определении влияния воды, обработанной УФИ, на признаки поражения хлеба картофельной болезнью не выявлено отличий от контрольного образца, что свидетельствовало о том, что вода не оказала влияния на споровые бактерии картофельной палочки.

Таким образом, влияние воды, обработанной УФИ, на свойства сырья и качество хлеба в течение двух часов после ее обработки нивелировалось в отличие от воды, обработанной ПХА, проявляющей влияние в течение длительного времени.

2.2.11 Расчет экономической эффективности и разработка рекомендаций по использованию обработанной воды в технологии хлебобулочных изделий Определен ожидаемый экономический эффект от внедрения метода обработки воды ПХА в технологический процесс производства хлебобулочных изделий на стадии водоподготовки, который составит для хлебозавода средней мощности более 11 тысяч рублей.

Анализ полученных результатов позволил разработать рекомендации по использованию обработанной воды в технологии хлебобулочных изделий, заключающиеся в применении воды, обработанной ПХА и АД, в качестве регулятора свойств сырья, полуфабрикатов и качества готовых изделий:

I. применение воды, обработанной ПХА в качестве:

- регулятора силы муки;

- регулятора реологических свойств теста;

можно рекомендовать увеличивать количество воды, вносимой при замесе теста, что будет способствовать увеличению выхода хлеба;

- регулятора качества хлебобулочных изделий, приготовленных из муки с пониженными хлебопекарными свойствами;

II. применение воды, обработанной АД, в качестве:

- активатора подъемной силы хлебопекарных дрожжей и газообразующей способности муки;

- регулятора качества хлеба, вырабатываемого из пшеничной муки сильной и средней по качеству;

III. применение воды, обработанной ПХА и АД, для повышения микробиологической чистоты хлебобулочных изделий.

ВЫВОДЫ 1. На основании анализа методов обработки воды, применяемых в хлебопекар ном производстве и изменяющих ее структуру и свойства, выбраны метод плазмохи мической активации (ПХА) и обработка аквадиском (АД) как одни из перспектив ных в производстве хлебобулочных изделий высокого качества. Дополнительно рассмотрен метод обработки воды ультрафиолетовым излучением (УФИ).

2. Установлено, что обработка воды методом ПХА приводила к увеличению водородного показателя рН и снижению окислительно-восстановительного потенциала ОВП, снижению показателей кинетической вязкости, плотности и относительной величины поверхностного натяжения воды. Обработка воды АД вызывала увеличение показателя рН, снижение ОВП и показателя плотности воды.

Изменение физико-химических свойств воды обусловлено происходящими изменениями в структуре ассоциатов ее молекул при обработке.

3. Установлено, что применение воды, обработанной ПХА, вызывало снижение подъемной силы хлебопекарных дрожжей и газообразующей способности, тогда как использование воды, обработанной АД, способствовало активации их жизнедеятельности. Установлено укрепление клейковины при использовании воды с увеличенной продолжительностью обработки ПХА (60 и 90 минут).

4. Установлено, что использование воды, обработанной ПХА, способствовало улучшению показателей свойств теста: повышению устойчивости, снижению степени разжижения, увеличению показателя качества;

увеличению показателей напряжения сдвига и эффективной вязкости теста. Применение воды, обработанной АД, вызывало увеличение степени разжижения теста, небольшое снижение показателей напряжения сдвига и эффективной вязкости. Выведено дифференциальное уравнение, отражающее зависимость напряжения сдвига от продолжительности процесса разрушения дисперсной системы теста, на основании которого рассчитана константа процесса, позволяющая судить о кинетике процесса и способности теста сохранять реологические свойства.

5. Установлено, что применение воды, обработанной ПХА, способствовало повышению показателя формоустойчивости хлеба, приготовленного из муки с нормальными хлебопекарными свойствами, снижению его удельного объема и пористости. Установлено, что применение обработанной АД воды способствовало получению хлеба с лучшими по сравнению с контролем показателями качества.

6. Методом электронной микроскопии исследованы особенности микроструктуры теста, заключающиеся в том, что вода, обработанная ПХА, способствовала увеличению набухания зерен крахмала и молекул белка и образованию плотной белковой матрицы, определяющей формирование структуры теста;

вода, обработанная АД, способствовала набуханию белковых молекул, что отразилось в изменении реологических свойств теста.

7. Установлено, что вода, обработанная ПХА (пробы 3 и 4), и вода, обработанной АД, обладала бактериостатическими свойствами, способствуя снижению развития картофельной болезни хлеба и плесневения. Вода, обработанная данными методами, способствовала увеличению количества клеток дрожжей. Вода, обработанная ПХА, вызывала снижение количества клеток молочнокислых бактерий.

8. Установлено, что применение воды, обработанной ПХА, способствовало увеличению показателей удельного объема, формоустойчивости и пористости хлеба, приготовленного из муки из зерна с примесью зерен, пораженных клопом-черепашкой.

9. Установлено влияние обработанной ПХА воды после хранения на свойства сырья и качество готовых изделий, выраженное в увеличении подъемной силы дрож жей и улучшении свойств клейковины (образец 4Х), увеличении показателей формоустойчивости, удельного объема и пористости хлеба;

в сохранении бактериостатических свойств в отношении возбудителей картофельной болезни и плесневения.

10. Установлено, что применение воды, обработанной УФИ, способствовало увеличению подъемной силы дрожжей, показателей удельного объема, формоустойчивости и пористости хлеба. Выявлено отличие в использовании воды, обработанной данным методом, от воды, обработанной ПХА и АД.

11. Определен ожидаемый экономический эффект от внедрения метода обработки воды ПХА в технологический процесс производства хлебобулочных изделий на стадии водоподготовки, который составит для хлебозавода средней мощности более 11 тысяч рублей. Разработаны рекомендации по использованию воды, обработанной ПХА и АД, в технологии хлебобулочных изделий. Обработку воды рекомендуется проводить на стадии водоподготовки, используя установки проточного типа.

Список опубликованных работ по теме диссертации 1. Цыганова Т.Б. Перспективные методы обработки воды для борьбы с болезнями хлеба [Текст] / Цыганова Т.Б., Гакова О.А., Святкин И.А. // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2007, №9. – С. 33-35.

2. Гакова О. Инновационные способы обработки воды в производстве хлебобулочных изделий [Текст] / Гакова О., Цыганова Т., Святкин И. // Хлебопродукты. – 2008, № 1 – С. 52-53.

3. Цыганова Т.Б. Исследование влияния структурированной воды на свойства теста и качество хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта [Текст] / Цыганова Т.Б., Есиев С.С., Гакова О.А., Хорошев М.И. // Стратегия развития пищевой промышленности: труды XI Международной научно-практической конференции («Ярмарка банков и инвестиционных проектов в АПК»). Выпуск X, том II, М: МГУТУ, 2005г. - С. 441-445.

4. Цыганова Т.Б. Применение структурированной воды в технологии хлебобулочных изделий [Текст] / Цыганова Т.Б., Гакова О.А., Есиев С.С., Хорошев М.И. // Сборник материалов юбилейной научно-практической конференции МГУТУ, посвященной 100-летию со дня рождения Н.П. Козьминой. М: Эйдос, 2005г. - С. 75-83.

5. Гакова О.А. Применение структурированной воды в технологии хлебобулочных изделий [Текст] / Гакова О.А., Цыганова Т.Б. // Сборник научных трудов молодых ученых МГУТУ.

Выпуск V. М: МГУТУ, 2005 г. - С. 140-146.

6. Цыганова Т.Б. Применение структурированной воды при производстве хлебобулочных изделий [Текст] / Цыганова Т.Б., Гакова О.А. // Кондитерское и хлебопекарное производство. – 2006, №2. – С. 8-10.

7. Цыганова Т.Б. Использование специальной обработки воды в технологии хлебобулочных изделий [Текст] / Цыганова Т.Б., Гакова О.А. // Стратегия развития пищевой промышленности: труды XII Международной научно-практической конференции. Выпуск XI, том I, М: МГУТУ, 2006 г. - С. 57-60.

8. Цыганова Т.Б. Новый способ подготовки воды в технологии хлеба [Текст] / Цыганова Т.Б., Гакова О.А. // Стратегия развития пищевой промышленности: труды межвузовской научно практической конференции преподавателей вузов, ученых, специалистов, аспирантов, студентов.

Н.Новгород, 2007 г. – С. 52-54.

9. Цыганова Т.Б. Применение метода активации воды в производстве хлебобулочных изделий [Текст] / Цыганова Т.Б., Гакова О.А. // Современное хлебопекарное производство, перспективы его развития: труды VIII Межрегиональной научно-практической конференции.

Екатеринбург, 2007 г. – С. 96-100.

10. Цыганова Т.Б. Влияние модифицированной воды на реологические свойства пшеничного теста [Текст] / Цыганова Т.Б., Евтушенко А.М., Гакова О.А. // Сборник научных трудов МПА: Выпуск V, М.: ГИОРД, 2007 г. - С. 176-184.

11. Цыганова Т.Б. Вода – регулятор свойств пшеничного теста [Текст] / Цыганова Т.Б., Гакова О.А. // Материалы IV Международной конференции «Современное хлебопечение 2007» / Международная промышленная академия, М: Пищепромиздат, 2007 г. - С. 93-94.

12. Цыганова Т.Б. Повышение микробиологической чистоты хлебобулочных изделий [Текст] / Цыганова Т.Б., Гакова О.А., Святкин И.А. // Труды XIII Международной научно практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности – защита прав потребителя и рынка от контрафактной, фальсифицированной и некачественной продукции».

Выпуск 12, том II, М: МГУТУ, 2007 г. - С. 266-268.

13. Гакова О.А. Повышение микробиологической безопасности хлебобулочных изделий [Текст] / Гакова О.А., Цыганова Т.Б. // Материалы IV Международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг». Орёл:

ОрёлГТУ, 2007 г. – С. 58-60.

14. Гакова О.А. Влияние воды, обработанной методом плазмохимической активации, на микроструктуру полуфабрикатов хлебопекарного производства [Текст] / Гакова О.А., Цыганова Т.Б., Оболонкова Е.С. // Инновационные технологии в пищевой промышленности. Материалы I Международной научно-практической конференции. Пятигорск: «РИА-КМВ», 2008. – с. 97-100.

15. Гакова О.А. Повышение качества хлебобулочных изделий из муки с пониженными хлебопекарными свойствами за счет регулирования свойств воды [Текст] / Гакова О.А., Цыганова Т.Б.

// Труды XIV Международной научной конференции «Стратегия подготовки кадров для малого и среднего бизнеса в пищевой промышленности». Выпуск 13, том 5, М: МГУТУ, 2008 г. - С. 37-40.

16. Гакова О.А. Использование метода активации воды в получении хлебобулочных изделий высокого качества [Текст] / Гакова О.А., Цыганова Т.Б. // Материалы I Международного хлебопекарного форума в рамках 14-й Международной выставки «Современное хлебопечение 2008». М: Международная промышленная академия, 2008 г. - С. 149-151.

17. Гакова О.А. Повышение микробиологической безопасности хлеба на основе регулирования свойств воды [Текст] / Гакова О.А., Цыганова Т.Б. // Инновационные технологии в пищевой промышленности / Материалы IІ международной научно-практической конференции.

Пятигорск: «РИА-КМВ», 2009. – с. 9-11.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.