СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БАРАНОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЧ-ЭНЕРГИИ
METHOD FOR PRODUCTION OF BAGEL PRODUCTS USING MICROWAVE ENERGY

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к хлебопекарной, и может быть использовано для производства хлебобулочных бараночных изделий типа сушек.
Известен способ приготовления хлебобулочных бараночных изделий [Патент РФ №2243665, Кл. A21D 13/00, 17.04.2004], включающий подготовку сырья к производству, получение опары и теста, отлежку в течение 5-20 минут, натирку, сворачивание в рулон, отлежку в течение 5-20 минут, формовку пласта теста на определенные порции, выстойку тестовых заготовок при температуре 38-43°C, влажности воздуха 75-85% в течение 30-50 минут, выпечку при температуре 180-240°C в течение 8-12 минут с подачей в печь на 10 секунд увлажненного пара, охлаждение, отделку, расфасовку, транспортирование и хранение.
Недостатком способа приготовления хлебобулочных бараночных изделий является большая длительность процесса выстойки при необходимости поддержания жестких условий (температуры и влажности) на определенном уровне с целью формирования равномерной пористости тестовых заготовок, что связано с высокими энергозатратами и трудностью обеспечения технологических параметров при изменении внешних условий.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства бараночных изделий - сушек [Патент РФ №2259738, Кл. A21D 13/00, 10.09.2005], включающий приготовление опары из муки пшеничной высшего сорта и дрожжей хлебопекарных прессованных, приготовление теста из муки пшеничной высшего сорта, опары, раствора соли поваренной пищевой и сахара-песка, отлежку теста, натирку его, повторную отлежку, формование тестовых заготовок, их расстойку, ошпарку в течение 1,0-5,0 мин острым паром с температурой 102-105°C и давлением от 10,1 до 30,4 кПа, обсушку тестовых заготовок, выпечку, фасовку и упаковку.
Недостатками способа производства бараночных изделий - сушек являются большая длительность процесса расстойки и связанные с этим высокие энергозатраты, а также большая металлоемкость линии для осуществления способа производства бараночных изделий из-за необходимости использования габаритного оборудования для выстойки.
Технической задачей изобретения является разработка способа производства бараночных изделий с использованием СВЧ-энергии, позволяющего обеспечить уменьшение длительности процесса расстойки тестовых заготовок путем интенсификации процесса в результате использования СВЧ-энергии для создания пористой структуры тестовой заготовки и благодаря этому снизить энергозатраты и повысить производительность, не снижая качество изделий, а также уменьшить металлоемкость линии для осуществления способа производства бараночных изделий за счет использования вместо габаритного оборудования для выстойки компактного генератора СВЧ-энергии.
Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в способе производства бараночных изделий с использованием СВЧ-энергии, включающем подготовку сырья к производству, получение опары и теста, натирку, отлежку, формование, расстойку тестовых заготовок, ошпарку, выпечку, охлаждение, расфасовку, транспортирование и хранение, новым является то, что расстойку тестовых заготовок осуществляют в поле токов СВЧ с мощностью излучения 250-500 Вт путем воздействия СВЧ-энергии на молекулы воды тестовой заготовки в течение 10-40 секунд.
Технический результат изобретения заключается в уменьшении длительности процесса расстойки путем интенсификации процесса в результате использования СВЧ-энергии для создания пористой структуры тестовой заготовки и благодаря этому в снижении энергозатрат и повышении производительности без ухудшения качества изделий, а также уменьшении металлоемкости линии для осуществления способа производства бараночных изделий за счет использования вместо габаритного оборудования для выстойки компактного генератора СВЧ-энергии.
На чертеже представлена линия для осуществления производства бараночных изделий с использованием СВЧ-энергии.
Линия для осуществления способа производства бараночных изделий с использованием СВЧ-энергии включает производственные бункеры 1, дозаторы для жидких компонентов (питьевая вода, растворы соли и сахара, жир, дрожжи и т.п.) 2 и муки 3, тестомесильную машину 4, бункер для брожения 5, транспортер 6, натирочная машина 7, транспортер для отлежки теста 8, стол для отлежки 9, бараночная машина 10, СВЧ-аппарат 11, ошпарочный агрегат 12, печь 13, транспортер 14, низальная машина 15.
Способ производства бараночных изделий с использованием СВЧ-энергии осуществляется следующим образом: подготовка сырья к производству, приготовление опары (или концентрированной молочно-кислой закваски (КМКЗ) или притвора), приготовление теста, натирка теста, отлежка (брожение), формование, формирование пористой структуры, ошпарка паром, выпечка, упаковка и хранение.
Подготовка сырья к производству заключается в доведении воды до нужной температуры, создании раствора соли (растворении, фильтровании и отстаивании), валке, просеивании и магнитной очистке муки, разведении дрожжей в воде, растворении сахара, растапливании жира и пр.
Опару готовят из муки первого и высшего сорта, прессованных или жидких дрожжей и воды. Продолжительность брожения опары составляет 3,5-4,5 часа, причем при переработке муки с короткорвущейся клейковиной брожение опары увеличивают до 5-5,5 часов. Опару готовят в количестве, которое может быть израсходовано в течение 2 часов. Готовность ее определяют по увеличению объема и кислотности, подъемная сила опары составляет 10-13 мин.
Концентрированную молочно-кислую закваску готовят из пшеничной хлебопекарной муки первого или высшего сорта или муки пшеничной общего назначения М75-23, М55-23 и воды с внесением в первую фазу разводочного цикла культур молочно-кислых бактерий согласно утвержденной технологической инструкции.
Приготовление теста осуществляется в тестомесильной машине 4, в которую при помощи дозаторов 2 дозируются вода и сырье (растворы сахара, соли, жир и пр.) согласно рецептуре, опара (возможно использовать притвор или КМКЗ), все хорошо перемешивается. Затем добавляется мука из производственных бункеров 1, продолжительность замеса 5-9 минут до получения хорошо промешанной однородной массы.
Для осуществления натирки тесто после замеса режут на куски массой около 10 кг, которые пропускают поочередно 3-4 раза через вальцы натирочной машины 7. В результате натирки теста, заключающейся в его механической обработке (вальцовке), тесто делается более пластичным и однородным, улучшается набухание клейковины, происходит равномерное распределение дополнительного сырья в массе теста, облегчается формование заготовок.
После каждой прокатки пласт теста складывают вдвое. При ускоренном способе приготовления теста при натирке тесто пропускают через вальцы 7-8 раз.
Можно готовить тесто без стадии натирки, но при этом необходимо увеличить продолжительность его замеса до 15-20 мин.
Кроме того, для натирки теста вместо вальцовой машины можно применять шнековую, которая позволяет осуществлять натирку теста в потоке.
На стадии отлежки теста, которая осуществляется с использованием транспортера 8 и стола 9, происходит основное брожение теста. Для реализации данной стадии куски теста после натирки свертывают в рулоны (оковалки), покрывают полотном, чтобы предупредить заветривание, и оставляют в покое на 10-40 мин. Продолжительность отлежки теста, в процессе которой происходит брожение, зависит от вида изделия, качества клейковины, температуры теста, а также принятого технологического режима. Допустимо давать тесту отлежку до и после натирки. В теплое время года, а также при относительно слабой муке отлежку теста сокращают или отменяют.
Тесто для сушек можно также готовить и без отлежки, но тогда обязательной стадией является формирование пористостой структуры тестовых заготовок. Тесто в конце отлежки должно быть пластичным с редкими порами, следов от рифленых валков натирочной машины быть не должно.
Формовка производится в бараночной машине 10 для получения необходимой горообразной формы.
По предлагаемой схеме получения сушек после формовки тестовые заготовки направляют на восстановление и формирование пористой структуры путем обработки их в поле токов СВЧ от СВЧ-аппарата 11 в ошпарочной камере 12. Для этого сформованные заготовки размещают на ленточном конвейере из металлической сетки, который расположен в ошпарочной камере 12 и обрабатывают в поле токов СВЧ в течение 10-40 секунд при мощности излучения 250-500 Вт.
В результате адресного воздействия СВЧ-энергии на молекулы воды происходит интенсивное их испарение в толще тестовой заготовки, что приводит к образованию равномерной пористости по всему ее объему.
Ошпарку тестовых заготовок осуществляют насыщенным водяным паром низкого давления (20-50 кПа) последовательно в этой же ошпарочной камере 12 при температуре среды 96-98°C. Продолжительность ошпарки составляет 1-3 мин: чем больше масса заготовки, тем продолжительнее ошпарка.
Температура тестовой заготовки после ошпарки должна составлять 50-60°C в центре и 60-70°C на поверхности. Внутри и наиболее полно на поверхности заготовки в процессе ошпарки происходит денатурация белковых веществ и клейстеризация крахмала. Денатурация белков закрепляет в конце ошпарки достигнутый объем заготовки, клейстеризация крахмала на поверхности обеспечивает (при последующей выпечке) блестящую, ровную и интенсивно окрашенную поверхность. Бродильная микрофлора теста при ошпарке погибает. Чрезмерно длительная или недостаточная ошпарка тестовых заготовок вызывает дефекты готовых изделий.
После ошпарки тестовые заготовки с конвейера ошпарочной камеры автоматически пересаживаются на под печи 13 и осуществляют выпечку сушек в течение 10-14 мин. Причем выпечка бараночных изделий на поду происходит при более высокой температуре и за более короткое время, чем выпечка на листах, т.е. на 2-4 мин.
Независимо от конструкции печи бараночные изделия выпекают без пара и при достаточной вентиляции пекарной камеры, так как в процессе ошпарки заготовки уже получили необходимое увлажнение. Присутствие пара в печи лишает изделия глянца.
В процессе выпечки в бараночных изделиях происходят следующие процессы. Заканчивается денатурация белков и клейстеризация крахмала, окрашивается поверхность изделия в результате карамелизации сахара и образования меланоидинов, центральная часть изделия повышается.
Упек составляет 16-25% от массы тестовой заготовки. Хрупкость и набухаемость в основном зависят от режима выпечки. Выпечка при относительно высокой температуре в пекарной камере и значительное обезвоживание изделий при этом (остаточная влажность 8-12%) обеспечивают рыхлую структуру и высокую набухаемость сушек. Изделия, выпекаемые длительное время при пониженной температуре среды, получаются плотными и плохо набухают в воде.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1 (прототип)
При реализации способа осуществляют приготовление опары из муки пшеничной высшего сорта и дрожжей хлебопекарных прессованных, приготовление теста из муки пшеничной высшего сорта, опары, раствора соли поваренной пищевой и сахара-песка, отлежку теста, натирку его, повторную отлежку, формование тестовых заготовок, их расстойку в течение 45 мин (2700 с), ошпарку в течение 3 мин острым паром с температурой 102÷105°C и давлением от 10,1 до 30,4 кПа, обсушку тестовых заготовок, выпечку, фасовку и упаковку. Готовую продукцию анализируют, определяют набухаемость, наличие глянца на поверхности и хрупкость.
Пример 2
При реализации способа осуществляют приготовление опары из муки пшеничной высшего сорта и дрожжей хлебопекарных прессованных, приготовление теста из муки пшеничной высшего сорта, опары, раствора соли поваренной пищевой и сахара-песка, отлежку теста, натирку его, повторную отлежку, формование тестовых заготовок, их расстойку, которую осуществляют в поле токов СВЧ с мощностью излучения 100 Вт путем воздействия СВЧ-энергии на молекулы воды тестовой заготовки в течение 60 секунд, ошпарку в течение 3 мин острым паром с температурой 102÷105°C и давлением от 10,1 до 30,4 кПа, выпечку, фасовку и упаковку. Готовую продукцию анализируют, определяют набухаемость, наличие глянца на поверхности и хрупкость.
Пример 3
При реализации способа осуществляют приготовление опары из муки пшеничной высшего сорта и дрожжей хлебопекарных прессованных, приготовление теста из муки пшеничной высшего сорта, опары, раствора соли поваренной пищевой и сахара-песка, отлежку теста, натирку его, повторную отлежку, формование тестовых заготовок, их расстойку, которую осуществляют в поле токов СВЧ с мощностью излучения 600 Вт путем воздействия СВЧ-энергии на молекулы воды тестовой заготовки в течение 10 секунд, ошпарку в течение 3 мин острым паром с температурой 102÷105°C и давлением от 10,1 до 30,4 кПа, выпечку, фасовку и упаковку. Готовую продукцию анализируют, определяют набухаемость, наличие глянца на поверхности и хрупкость.
Пример 4
При реализации способа осуществляют приготовление опары из муки пшеничной высшего сорта и дрожжей хлебопекарных прессованных, приготовление теста из муки пшеничной высшего сорта, опары, раствора соли поваренной пищевой и сахара-песка, отлежку теста, натирку его, повторную отлежку, формование тестовых заготовок, их расстойку, которую осуществляют в поле токов СВЧ с мощностью излучения 250 Вт путем воздействия СВЧ-энергии на молекулы воды тестовой заготовки в течение 40 секунд, ошпарку в течение 3 мин острым паром с температурой 102÷105°C и давлением от 10,1 до 30,4 кПа, выпечку, фасовку и упаковку. Готовую продукцию анализируют, определяют набухаемость, наличие глянца на поверхности и хрупкость.
Пример 5
При реализации способа осуществляют приготовление опары из муки пшеничной высшего сорта и дрожжей хлебопекарных прессованных, приготовление теста из муки пшеничной высшего сорта, опары, раствора соли поваренной пищевой и сахара-песка, отлежку теста, натирку его, повторную отлежку, формование тестовых заготовок, их расстойку, которую осуществляют в поле токов СВЧ с мощностью излучения 500 Вт путем воздействия СВЧ-энергии на молекулы воды тестовой заготовки в течение 10 секунд, ошпарку парку в течение 3 мин острым паром с температурой 102÷105°C и давлением от 10,1 до 30,4 кПа, выпечку, фасовку и упаковку. Готовую продукцию анализируют, определяют набухаемость, наличие глянца на поверхности и хрупкость.
Данные анализа примеров реализации различных способов производства бараночных изделий и их сравнительная характеристика представлены в таблице.
Таблица
Параметры способов получения бараночных изделий (сушек)
Пример 1 (прототип)
Пример 2
Пример 3
Предлагаемый способ
Способ подвода энергии при расстойке
Конвективно-кондуктивный
СВЧ
СВЧ
СВЧ
Мощность СВЧ-излучения
-
100
600
250-500
Продолжительность расстойки, с
2700
60
10
10-40
Набухаемость
3,4
2,9
3,1
3,3
Хрупкость
+
-
+
+
Глянец
+
+
-
+
Удельные энергозатраты процесса Q, Вт·ч/кг
1200
800
800
400-700
Производительность П, кг/ч
0,65
0,8
0,75
0,85
Как видно из таблицы, способ производства бараночных изделий с использованием СВЧ-энергии заключается в том, что расстойку тестовых заготовок осуществляют в поле токов СВЧ с мощностью излучения 250-500 Вт путем воздействия СВЧ-энергии на молекулы воды тестовой заготовки в течение 10-40 секунд, в результате чего по всему объему тестовой заготовки испаряются молекулы воды и спирта, благодаря чему создается равномерная пористая структура тестовой заготовки, происходит снижение энергозатрат и увеличивается производительность, а также приводит к уменьшению металлоемкости линии путем использования вместо габаритного оборудования для выстойки компактного генератора СВЧ-энергии. Если расстойку производить в поле СВЧ мощностью менее 250 Вт, то набухаемость готовых изделий получается ниже требуемой по ГОСТу и изделия не получаются хрупкими, если больше 500 Вт, то поверхность получается бледной и матовой, что также не соответствует требованиям ГОСТа.
Предлагаемый способ производства бараночных изделий с использованием СВЧ-энергии позволяет: обеспечить уменьшение длительности процесса расстойки тестовых заготовок путем интенсификации процесса в результате использования СВЧ-энергии для создания пористой структуры тестовой заготовки и благодаря этому снизить энергозатраты и повысить производительность, не снижая качество изделий, а также уменьшить металлоемкость линии для осуществления способа производства бараночных изделий за счет использования вместо габаритного оборудования для выстойки компактного генератора СВЧ-энергии.