Методологические и технологические аспекты регулирования качества макаронных изделий (26.10.2009)

Автор: Казеннова Надежда Константиновна

В соответствии с поставленной целью решались задачи:

выбор и обоснование критериев и допустимых диапазонов значений показателей качества макаронных изделий из муки твердых и мягких пшениц;

исследование влияния показателей качества муки из твердой и мягкой пшеницы на качество макаронных изделий;

оптимизация технологических параметров замеса макаронного теста из муки с низкими макаронными свойствами с целью улучшения качества макаронных изделий;

оптимизация технологических параметров сушки макаронных изделий из муки с низкими макаронными свойствами с целью улучшения качества макаронных изделий;

исследование влияния технологических параметров замеса и сушки на изменение кислотности макаронных изделий;

исследование влияния технологических параметров замеса и сушки на изменение кислотности макаронных изделии;

разработка рациональных диапазонов дозировок и способов внесения пищевых добавок при производстве макаронных изделий из муки с низкими макаронными свойствами;

разработка методологических аспектов регулирования качества макаронных изделий из муки с низкими макаронными свойствами;

промышленная апробация результатов исследования. Экономическое обоснование эффективности разработанных методологических и технологических решений.

Научная концепция. В основу научного решения проблемы получения макаронных изделий с заданными критериями качества положен комплексный подход, предусматривающий выбор заданных критериев качества макаронных изделий, оценку и классификацию макаронных свойств муки с дальнейшем моделированием технологического процесса производства макаронных изделий, предусматривающего регулирование технологических параметров замеса, сушки и использование пищевых добавок.

Научная новизна. Теоретически обоснованы критерии качества и экспериментально установлены допустимые диапазоны значений показателей качества макаронных изделий из муки твердых и мягких пшениц.

Выявлены взаимосвязи между качественными показателями муки и качеством макаронных изделий: между массовой долей сырой клейковины и растяжимостью клейковины с КУ макаронных изделий и СВ; между содержанием глиадиновой фракцией белка муки и СВ; между соотношением глиадиновой к глютениновой фракций белка и ВПС макаронных изделий; между крупностью помола муки и варочными свойствами макаронных изделий (СВ и ВПС) и содержанием составных компонентов цвета (Ж и Ч); между содержанием редуцирующих сахаров муки и содержанием желтого и черного компонентов цвета; взаимосвязь способности муки к потемнению и содержанием желтого и черного составных компонентов цвета; массовой доли золы муки и содержанием черного составного компонента цвета; взаимосвязь между содержанием желтого составного компонента цвета и содержанием каротиноидных пигментов муки.

Оптимизированы влажность теста и температура воды для моделирования технологических параметров замеса макаронного теста из муки с низкими макаронными свойствами с целью получения макаронных изделий с заданными критериями качества.

Оптимизированы температура и относительная влажность сушильного воздуха для моделирования технологических параметров сушки макаронных изделий из муки с низкими макаронными свойствами с целью получения макаронных изделий с заданными критериями качества.

Установлено влияние технологических параметров замеса и сушки на изменение кислотности макаронных изделий.

Разработаны рациональные диапазоны и способы внесения пищевых добавок при производстве макаронных изделий из муки с низкими макаронными свойствами, снижающие сухое вещество, перешедшее в варочную воду, водопоглотительную способность, содержание черного составного компонента цвета и увеличивающие коэффициент упругости сваренных макаронных изделий и содержание желтого составного компонента цвета.

Разработана методология регулирования качества макаронных изделий из муки с низкими макаронными свойствами, заключающаяся в выборе заданных критериев качества макаронных изделий, оценке макаронных свойств муки с дальнейшем моделированием технологического процесса производства макаронных изделий, предусматривающего регулирование технологических параметров замеса, сушки и использование пищевых добавок.

Практическая ценность работы. Разработаны нормы показателей качества макаронных изделий, вошедшие в ГОСТ Р 51865-2002 «Изделия макаронные. Общие технические условия» с изменениями №1 и Технохимический контроль макаронного производства. Разработаны термины и определения, которые вошли в ГОСТ Р 52000-2002 «Изделия макаронные. Термины и определения». Разработаны требования к качеству муки для производства макаронных изделий, которые вошли в ГОСТ Р 52378-2002 «Изделия макаронные быстрого приготовления. Общие технические условия». Разработаны методы идентификации сорта макаронных изделий, вошедшие в ГОСТ Р 52810-2005 «Изделия макаронные. Методы идентификации». Внесены предложения в ГОСТ Р 52668-2006 «Мука из твердой пшеницы для макаронных изделий. Технические условия» и в проект ФЗ Технический регламент «О безопасности хлебобулочных и макаронных изделий»

Результаты работы включены в Технологические инструкции производства макаронных изделий из муки с низкой массовой долей клейковины (2004 г.); Технологические инструкции производства макаронных изделий из муки с растяжимостью клейковины менее 12 см (2005 г.); Технологические инструкции производства макаронных изделий из муки с растяжимостью клейковины более 20 см (2006 г.); Технологические инструкции производства макаронных изделий из муки со способностью к потемнению (2007 г.); Технологические инструкции производства макаронных изделий из муки с неоднородной крупностью помола составом (2008 г.). Разработаны технологические инструкции по использованию пищевых добавок при производстве макаронных изделий (2008 г.) Технологические инструкции производства макаронных изделий из муки с высоким содержанием редуцирующих сахаров (2009 г). Разработаны и внедрены способы внесения пищевых добавок при производстве макаронных изделий (2008 г.) Разработана программа расчета технологических режимов производства и регулирования качества макаронных изделий из муки с разными макаронными свойствами (2009 г.).

Результаты работы апробированы и внедрены на следующих предприятиях: МФ «Америя» (г. Курчатов); ОАО «Алтайские макароны» (г. Барнаул); ОАО «Омская макаронная фабрика» (г. Омск); ООО «Макарон- Сервис» (г. Москва) и ряде других.

Апробация работы. Результаты работы доложены на: IV научно-практической конференции «Пищевая промышленность и стратегия подготовки специалистов» (г. Калуга 2005 г.); на специализированном деловом форуме «Современные технологии и оборудование в пищевой промышленности» в рамках выставки «Агропродмаш» (г. Москва 2006, 2008 гг.); 12 международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности» (2006 г.); международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (г. Москва 2006 г.); научно-практических конференциях «Наукоемкие и конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами» (г. Углич, 2007, 2008, 2009 гг.); конференции - конкурсе научно-инновационных работ молодых ученых и специалистов «Отделения хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» (г. Москва 2007 г.); международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия»; третьем Всероссийском Технологическом форуме «Инновационные технологии и оборудование пищевой промышленности» (г. Москва 2008 г.); 11-ой международной научной конференции памяти В.М. Горбатова «Тенденции и перспективы развития инновационных и информационных технологий перерабатывающей промышленности» (г. Москва 2008 г.); 14-й международной выставке «Современной хлебопечение - 2008» (г. Москва 2008 г.); первой научно-практической конференции и выставки с международным участием «Управление реологическими свойствами пищевых продуктов» (г. Москва 2008 г.); 111 международном технологическом форуме «Инновационные технологии и оборудование пищевой промышленности» (г. Москва 2008 г.); международной конференции «Индустрия пищевых ингредиентов 21 века» (г. Москва 2009 г.); AACC international Annual Meeting (Baltimore, Maryland 2009г.); втором международном хлебопекарном форуме в рамках мероприятий 15-й международной выставки «Современное хлебопечение – 2009» (г. Москва 2009 г.); третьей международной конференции «Индустрия пищевых ингредиентов» (Москва 2009 г.); международной научно-практическая конференции «Ресурсосберегающее земледелие на рубеже ХХ1 века» (Москва 2009 г.).

Материалы, вошедшие в диссертацию, использованы при разработке учебно-практических пособий по дисциплинам «Технология макаронных изделий» и «Физико-химические основы макаронного производства» кафедры «Технология хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» Московского государственного университета технологий и управления, при чтении лекций на курсах повышения квалификации экспертов Регистра Системы Сертификации Персонала, на заседаниях Ученых советов и семинарах ГНУ ГОСНИИХП Россельхозакадемии.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 43 научных труда, в том числе 11 в рецензируемых журналах, получено 3 патента и подано 2 заявки на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов исследований и их анализа, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 328 страницах машинописного текста, содержит 36 таблиц, 145 рисунков. Список литературы включает 179 наименований, в том числе 49 иностранных источников. В приложении приведены разработанные при участии автора национальные стандарты, технологические инструкции и другие документы, подтверждающие практическое использование результатов исследований.

Материалы диссертационной работы являются обобщением научных исследований, проведенных с 2002 по 2009 г. лично автором и/или при его непосредственном участии в качестве руководителя или ответственного исполнителя.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1Обзор литературы

Проведен анализ литературы отечественных и зарубежных авторов. Проанализировано состояние макаронной отрасли в России. Отмечено, что одной из основных проблем макаронной отрасли является отсутствие единых критериев оценки качества макаронных изделий и взаимосвязей между качеством сырья, параметрами технологического процесса и качеством самих макаронных изделий. Рассмотрены, проанализированы и обобщены критерии оценки качества макаронных изделий различных стран мира, а так же методы их определения. Рассмотрены виды и сорта муки, используемые при производстве макаронных изделий. Приведены результаты исследований отечественных и зарубежных ученых, посвященные изучению влияния качества муки на качество макаронных изделий.

Проанализированы различные технологические режимы производства макаронных изделий, применяемые на отечественном и импортном оборудовании. Проанализировано влияние существующих технологических режимов производства на качество макаронных изделий.

Показано, что для улучшения качества макаронных изделий иногда целесообразно применение пищевых добавок структурообразователей и комплексообразователей.

Обоснована необходимость совершенствования технологии и разработки методологии регулирования качества макаронных изделий.

2 Материалы и методы исследований

При проведении исследований использовали образцы пшеничной муки высшего сорта с различными показателями качества из твердых и мягких пшениц, выработанной по ГОСТ Р 52368-2006 и ГОСТ Р 52189-2003. В качестве пищевых добавок использовали цитрат натрия, гуаровую камедь, ксантановую камедь и комплексные улучшители «Ритм» и «Уникум» (Россия), разработанные при участии автора.

В работе применяли как общепринятые, так и специальные методы исследований. Массовую долю белка определяли по ГОСТ 10846-1991; массовую долю сырой клейковины - по ГОСТ 28796-90; качество сырой клейковины по ГОСТ 27839-88; крупность помола - по ГОСТ 27560-87; число падения – по ГОСТ 27676-88; реологические свойства теста на фаринографе – по ГОСТ Р 51404-99; экстенсографе – по ГОСТ Р 51409-99; альвеографе – по ГОСТ Р 51415-99; способность муки к потемнению - по методу Островского; содержание редуцирующих сахаров - по методу Бертрана; массовую долю золы - по ГОСТ 27494-87; содержание каротиноидных пигментов - по ИСО 11052.

Реологические свойства макаронных изделий определяли на приборе «Структурометр» НПО «Радиус» по разработанным методикам по показателям упругости (Н1-Н2), пластичности (Н1) и коэффициенту упругости (КУ) сваренных до готовности макаронных изделий. Содержание сухих веществ в варочной воде после варки до готовности (СВ) и кислотность определяли по ГОСТ Р 52377-2005, водопоглотительную способность макаронных изделий (ВПС), содержание сухих веществ в варочной воде после переварки (СВП) - по методу, приведенном в технохимическом контроле макаронного производства, содержание составных компонентов цвета: желтого (Ж), белого (Б), красного (К) и черного (Ч) определяли на приборе ФМШ-56 М по методике, разработанной Медведевым Г.М. Кислотное число жира в макаронных изделиях определяли по ГОСТ Р 52378-2005.

Определение желтого пигмента муки и макаронных изделий определяли по методике ИСО 11052.

Сенсорную оценку макаронных изделий проводили в соответствии с ИСО 6658:2005 методом присвоения рейтинга и начисления баллов.

Микроструктуру макаронных изделий определяли на микроскопе Geol GSM-5300LV.

Макаронные изделия вырабатывали в лабораторных условиях на макаронном прессе La Monferina и на макаронных предприятиях отрасли, оснащенных технологическим оборудованием PAVAN, BUHLER, FAVA, TEKALIT по технологическим инструкциям.


загрузка...