Бочкарева И.А., к.т.н. Попов В.П., Белова Н.В., Белов А.Г.

ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», г.Оренбург

Производство макаронных изделий с использованием тыквенной мезги в качестве связующего компонента

В последние годы потребление макаронных изделий на душу населения в Оренбургской области неуклонно увеличивается и достигает около 20 кг в год на человека. Вместе с тем, местные товаропроизводители на отечественном оборудовании не в состоянии производить высококачественные макаронные изделия, сравнимые с мировыми аналогами. Особенно остро дефицит качества ощущается при производстве макаронных изделий классов Б и В. А для производства изделий класса А в регионе не хватает сырья. В связи с вышесказанным, исследования, направленные на улучшение качества макаронных изделий классов Б и В являются актуальными, чему и посвящена данная работа.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые изучено влияние добавления тыквенной мезги в макаронные изделия класса В на эффективность прохождения процесса экструзии и на качество получаемых макаронных изделий.

В частности:

- изучено влияние добавления тыквенной мезги в макаронные изделия из хлебопекарной муки на производительность экструдера, энергоемкость процесса экструдирования, органолептические свойства получаемых макаронных изделий, коэффициент увеличения массы сваренных изделий, потерю сухих веществ при варке макаронных изделий, их кислотность и прочность, а также коэффициент слипаемости массы сваренных изделий и удельную прочность на срез сваренных изделий;

- разработаны: комплексный показатель качества макаронных изделий (на основе их физико-химических показателей качества), комплексный показатель, характеризующий эффективность прохождения процесса экструзии, а также методика проведения экспертной оценки органолептических показателей качества макаронных изделий.

Первоначально была проведена серия предварительных экспериментов, в которых было установлено, что нецелесообразно добавлять в макаронные изделия тыквенную мезгу в количествах, превышающих 11 % к массе муки, в связи с резким возрастанием потери сухих веществ, перешедших в варочную воду.

В ходе основных экспериментов тыквенную мезгу добавляли в количестве 1; 3; 5; 7; 9 и 11 % по отношению к массе муки, используемой для замеса. При этом применяли твердый (влажность теста 28 %), средний (влажность теста 31 %) и мягкий (влажность 34 %) замесы.

Наилучшими показателями качества обладают макаронные изделия, полученные с применением среднего замеса при добавлении тыквенной мезги в количестве 7 % к массе муки.

При этом:

- производительность прессования макаронных изделий – 45 кг/ч;

- энергоемкость процесса – 145 Вт/кг;

- скорость прессования – 107 мм/сек;

- цвет – золотисто-желтый без следов непромеса;

- излом стекловидный;

- влажность – 13 %; кислотность – 3 град; прочность – 650 г;

- время варки до готовности – 12 мин;

- количество сухих веществ, перешедших в варочную воду – 7,8 %;

- количество поглощенной изделиями во время варки воды – 2,5 %;

- степень слипаемости сваренных изделий – 140 г;

- удельная прочность на срез сваренных изделий – 5,2 г/мм².

Было также установлено, что с увеличением количества добавляемой тыквенной мезги от 1 до 7 % к массе муки: производительность и скорость прессования возрастают, энергоемкость процесса снижается; кислотность, время варки до готовности, процент сухих веществ, перешедших в варочную воду, и степень слипаемости сваренных изделий снижаются, удельная прочность на срез сваренных изделий и количество поглощенной во время варки воды увеличиваются. То есть при увеличении количества добавляемой тыквенной мезги от 1 до 7 % к массе муки наблюдается интенсификация процесса прессования и улучшение качества выпускаемых изделий.

При дальнейшем увеличении количества добавляемой тыквенной мезги: производительность и скорость прессования возрастают, энергоемкость снижается, что говорит о дальнейшей интенсификации процесса; кислотность, время варки до готовности снижается, однако при этом процент сухих веществ, перешедших в варочную воду и степень слипаемости увеличиваются, а удельная прочность на срез и количество поглощенной воды снижаются, что свидетельствует о некотором ухудшении качества изделий.

При изучении литературных источников [2],[3] сделан вывод: о необходимости введения комплексного показателя качества, отражающего сочетание физико-химических показателей качества макаронных изделий; о необходимости введения комплексного показателя, отражающего эффективность прохождения процесса экструзии; о необходимости определения органолептических показателей качества макаронных изделий методом экспертной оценки; а также о необходимости проведения оптимизации исследованных режимов производства макаронных изделий путем изучения совместного влияния влажности теста и количества добавляемой тыквенной мезги на ход процесса и качество получаемых макаронных изделий.

Для введения комплексного показателя качества, отражающего сочетание физико-химических показателей качества макаронных изделий, был проведен опрос специалистов в области макаронного производства, на основании которого составлена шкала перевода значений показателей качества макаронных изделий в баллы качества.

Для введения комплексного показателя, отражающего эффективность прохождения процесса экструзии, на основании предварительного опроса была составлена шкала перевода параметров процесса экструзии в баллы, характеризующие процесс.

Для проведения оптимизации исследованных ранее режимов производства макаронных изделий путем изучения совместного влияния влажности теста и количества добавляемой тыквенной мезги на ход процесса и качество получаемых макаронных изделий был составлен план двухфакторного эксперимента ПФЭ 2² [1]. В качестве исходных параметров были выбраны: влажность теста () и количество добавляемой тыквенной мезги (). В качестве параметров эффекта выбраны: комплексный показатель качества , балл; комплексный показатель, отражающий эффективность прохождения процесса , балл; экспертная оценка органолептических свойств , балл.

План эксперимента ПФЭ 2² представлен в таблице 1.

Таблица 1 – План ПФЭ 2²

№ опыта	Влажность теста , %	Количество добавляемой тыквенной мезги , %
1	28	1
2	28	11
3	34	1
4	34	11
5	31	6

Как видно из таблицы 1, была исследована область с изменением влажности теста от 28 до 34 % и количества добавляемой тыквенной пасты от 1 до 11 %.

Для осуществления представленного плана были отпрессованы и исследованы образцы (пять образцов, каждый в трех повторностях) макаронных изделий при влажностях теста и содержании тыквенной мезги, указанных в таблице 1.

При экструдировании каждого образца определялись параметры, характеризующие прохождение процесса и по их средним значениям рассчитывался комплексный показатель, отражающий эффективность прохождения процесса , балл.

Для каждого образца определялись физико-химические показатели качества и на основе их средних значений рассчитывался комплексный показатель качества , балл.

Проводилась экспертная оценка органолептических свойств представленных образцов методом ранжирования.

По результатам экспериментов были получены уравнения регрессии, отражающие влияние исходных параметров и на параметры эффекта , , :

; (1)

; (2)

. (3)

Здесь и представлены в условных единицах в пределах от –1 до +1, для перевода в натуральные значения можно воспользоваться уравнениями:

; (4)

. (5)

Оптимизацию процесса производили графоаналитическим способом на основании полученных уравнений регрессии с помощью программного средства, разработанного на факультете прикладной биотехнологии и инженерии, путем построения плоскостей отклика.

В ходе оптимизации было выявлено, что оптимальным является добавление в макаронные изделия 5,5-6,5 % тыквенной мезги к массе муки, при влажности теста 32-34 %. При этом можно стабильно получать макаронные изделия с комплексным показателем качества не менее 67 баллов, экспертной оценкой органолептических свойств не менее 200 баллов и комплексным показателем, отражающим эффективность прохождения процесса, не менее 60 баллов.

Следует отметить, что является целесообразным:

- для обеспечения возможности внедрения данной разработки в производство провести испытание разработанных технологических режимов на макаронных предприятиях Оренбуржья с проведением замеров выбросов мучной пыли в атмосферу;

- для расширения ассортимента производства высококачественных макаронных изделий из муки группы В и привлечения новых видов сырья следует провести эксперименты по введению в макаронные изделия в качестве связующего компонента другого сырья, обладающего соответствующими свойствами, например: винного осадка, плодово-ягодной мезги и т.д.

Литература:

1. Чернов Е.М., Медведев Г.М., Негруб В.П. Справочник по макаронному производству. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1984, 320 с.

2. Попов В.П. и др. Методические указания к лабораторным работам для спец 27.02 «Технология макаронного производства». Оренбург. Из-во ОГУ, 1996, 68 с.

3. Назаров Н.И. Технология макаронного производства. М.: Пищевая промышленность. 1969, 400 с.