Влияние процесса прогрева при выпечке пшенично-тритикалевых полуфабрикатов высокой степени готовности на качество хлеба
Автор: Быков А.В., Лабутина Н.В., Герасимова Э.О., Быкова Н.С.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Пищевые системы
Статья в выпуске: 1 (107) т.88, 2026 года.
Бесплатный доступ
Использование замороженных полуфабрикатов высокой степени готовности в производстве хлеба и хлебобулочных изделий формирует одно из приоритетных и стратегически значимых направлений устойчивого развития современной хлебопекарной промышленности, с учетом производственных, логистических и экономических факторов. Применение данной технологии обеспечивает высокую операционную гибкость производственных мощностей различного масштаба, позволяя своевременно пополнять ассортимент продукции в соответствии с динамикой рыночного спроса. Заключительным этапом, определяющим качество хлеба из полуфабрикатов высокой степени готовности, является выпечка. Во время выпечки протекает совокупность взаимосвязанных теплофизических и биохимических процессов. Однако научная база, описывающая процесс прогрева и определяющая рациональные параметры выпечки полуфабрикатов высокой степени готовности, остается неполной и требует систематического подхода. В работе представлены результаты экспериментального исследования, направленного на изучение влияния различных соотношений пшеничной и тритикалевой муки в помольной смеси на температурные режимы внутренних слоев при выпечке пшенично-тритикалевого хлеба из полуфабрикатов высокой степени готовности. Были установлены начало и продолжительность теплофизических процессов, в ходе которых происходит формирование мякиша и образование корки. Для определения качества пшенично-тритикалевого хлеба полученные полуфабрикаты допекали в течение 5 минут при температуре (230 ± 5) °C. Осуществлен анализ полученных образцов пшенично-тритикалевого хлеба по органолептическим и физико-химическим показателям. В результате исследований установлено, что соотношение пшеничной и тритикалевой муки в помольной смеси 50/50 является оптимальным для получения готового хлеба высокого качества.
Полуфабрикаты высокой степени готовности, пшенично-тритикалевый хлеб, процесс прогрева, теплофизические процессы, качество хлеба
Короткий адрес: https://sciup.org/140314840
IDR: 140314840 | УДК: 664.655.016 | DOI: 10.20914/2310-1202-2026-1-77-84
The effect of the heating process on the quality of high-grade wheat-triticale semi-finished products during baking
The use of frozen semi-finished products with a high degree of readiness in the production of bread and bakery products forms one of the priority and strategically significant directions for the sustainable development of the modern bakery industry, taking into account production, logistical and economic factors. The use of this technology provides high operational flexibility of production facilities of various scales, allowing timely replenishment of the product range in accordance with the dynamics of market demand. The final stage that determines the quality of bread from semi-finished products of a high degree of readiness is baking. A set of interrelated thermophysical and biochemical processes takes place during baking. However, the scientific base describing the heating process and determining the rational parameters of baking semi-finished products with a high degree of readiness remains incomplete and requires a systematic approach. The paper presents the results of an experimental study aimed at studying the effect of different ratios of wheat and triticale flour in a grinding mixture on the temperature conditions of the inner layers when baking wheat-triticale bread from semi-finished products with a high degree of readiness. The beginning and duration of thermophysical processes, during which crumb formation and crust formation occur, were established. To determine the quality of wheat-triticale bread, the obtained semi-finished products were baked for 5 minutes at a temperature of (230 ± 5) ° C. The analysis of the obtained wheat-triticale bread samples according to organoleptic and physico-chemical parameters was carried out. Research has shown that a 50/50 ratio of wheat and triticale flour in the grinding mixture is the most optimal for producing high-quality bread.
Текст научной статьи Влияние процесса прогрева при выпечке пшенично-тритикалевых полуфабрикатов высокой степени готовности на качество хлеба
В настоящее время в России большой популярностью пользуется технология производства хлеба и хлебобулочных изделий из замороженных полуфабрикатов высокой степени готовности. Использование зерна из озимой тритикале способствует расширению ассортимента, а также повышению пищевой ценности готовых изделий. Помимо этого, полученная мука из зерна озимой тритикале оказывает положительное влияние при криоструктурировании полуфабрикатов высокой степени готовности. Ключевым элементом реализации данной технологии является этап выпечки, в результате которого формируются реологические свойства теста и в значительной степени определяются показатели качества готового изделия [1, 3, 8, 10]. Целью исследований является определение рациональных параметров выпечки пшенично-тритикалевого хлеба из замороженных полуфабрикатов высокой степени готовности. Реализация поставленной цели предусматривала решение комплекса задач, направленных на изучение влияния продолжительности выпечки на закономерности прогрева полуфабрикатов, предназначенных для замораживания.
Материалы и методы
Для изучения процесса прогрева пшенично-тритикалевых полуфабрикатов высокой степени готовности были выполнены пробные лабораторные выпечки, при различных соотношениях пшеничной и тритикалевой муки в помольных смесях. Экспериментальные исследования проводили при одностадийной выпечке образцов пшенично-тритикалевого хлеба при температуре (230 ± 5) °С. В качестве объектов исследования использовали тестовые заготовки, приготовленные из помольных смесей с различным соотношением пшеничной и тритикалевой муки – 50/50, 60/40, 70/30 и 80/20. В качестве контрольных образцов исследовали пробы, изготовленные соответственно из пшеничной муки (контроль 1) и тритикалевой муки (контроль 2). Регистрацию температуры выпекаемых тестовых заготовок осуществляли с применением термопар. Полученные образцы хлеба анализировали по органолептическим и физикохимическим показателям в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.
Результаты
Для характеристики процесса прогрева при выпечке пшенично-тритикалевых полуфабрикатов высокой степени готовности фиксировали изменения температуры в различных слоях выпекаемых полуфабрикатов, предназначенных для последующего замораживания. На основании полученных данных были построены графические зависимости, позволяющие установить начало и продолжительность теплофизических процессов, сопровождающихся формированием мякиша и образованием корки [5, 6, 9].
На рисунках 1 и 2 представлены графики изменения температуры при выпечке контроля 1 и контроля 2 соответственно.
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Продолжительность выпечки, мин
-^температура центра, ⁰С
Core temperature, °C
-
■ температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C
^^—температура верхней поверхности (корки), ⁰С
Upper surface (crust) temperature, °C
Рисунок 1. Изменение температуры от продолжительности выпечки пшеничного хлеба
Figure 1. Temperature changes from the duration of baking wheat bread
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Продолжительность выпечки, мин
^^—температура центра, ⁰С
Core temperature, °C
—•— температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C
^^— температура верхней поверхности (корки), ⁰С
Upper surface (crust) temperature, °C
Рисунок 2. Изменение температуры от продолжительности выпечки тритикалевого хлеба
Figure 2. Temperature changes due to the baking time of triticale bread
В процессе выпечки наблюдается незна- чительное отличие скорости прогрева контрольных образцов. Происходит увеличение продолжительности наступления момента образования корки у образца из муки тритикале примерно на 1 минуту. Это влияет на момент уравнивания температуры внутренних слоев, который также наступает у образца из муки тритикале на 1–1,5 минуты позже. В целом процесс прогрева протекает одинаково.
На рисунках 3, 4, 5, 6 представлены температурные кривые, отражающие изменение температуры в ходе выпечки пшенично-тритика-левых полуфабрикатов при различных соотношения пшенично-тритикалевой муки в помольных смесях. Анализ полученных данных показал, что изменение соотношения не оказывает значимого влияния на продолжительность теплофизических процессов, происходящих при выпечке.
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Продолжительность выпечки, мин ^-температура центра, ⁰С
Core temperature, °C
-
■ температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C
^^—температура верхней поверхности (корки), ⁰С
Upper surface (crust) temperature, °C
Рисунок 3. Изменение температуры от продолжительности выпечки пшенично-тритикалевого хлеба при соотношениях муки в помольных смесях 80/20
Figure 3. Temperature change from the baking time of wheat-triticale bread at flour ratios in grinding mixtures of 80/20
Начало момента достижения температуры верхней поверхности 100 °C, у рассматриваемых образцов наступает почти одновременно, с разницей у образцов с соотношением муки 80/20 и 50/50 не более 1 минуты. Температура внутренних слоев уравнивается на 20–21 минуте и достигает 95–96 °C. Для обеспечения высокого качества полуфабрикатов, предназначенных для замораживания, выпечку целесообразно завершать на 23–24 минуте, при условии стабилизации температуры во внутренних слоях изделия в течение 2–3 минут [5, 6, 9].
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Продолжительность выпечки, мин
—^температура центра, ⁰С
Core temperature, °C
■ температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C
• температура верхней поверхности (корки), ⁰С Upper surface (crust) temperature, °C
Рисунок 4. Изменение температуры от продолжительности выпечки пшенично-тритикалевого хлеба при соотношениях муки в помольных смесях 70/30
Figure 4. Temperature change from the baking time of wheat-triticale bread at flour ratios in grinding mixtures of 70/30
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Продолжительность выпечки, мин
—•— температура центра, ⁰С
Core temperature, °C
■ температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C
^^— температура верхней поверхности (корки), ⁰С
Upper surface (crust) temperature, °C
Рисунок 5. Изменение температуры от продолжительности выпечки пшенично-тритикалевого хлеба при соотношениях муки в помольных смесях 60/40
Figure 5. Temperature change from the baking time of wheat-triticale bread at flour ratios in grinding mixtures of 60/40
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Продолжительность выпечки, мин
—•— температура центра, ⁰С
Core temperature, °C
■ температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C
^и—температура верхней поверхности (корки), ⁰С
Upper surface (crust) temperature, °C
Рисунок 6. Изменение температуры от продолжительности выпечки пшенично-тритикалевого хлеба при соотношениях муки в помольных смесях 50/50 Figure 6. Temperature change from the baking time of wheat-triticale bread at flour ratios in grinding mixtures of 50/50
Таблица 1.
Скорости изменения температуры от продолжительности выпечки
The rate of temperature change from the duration of baking
Table 1.
|
Наименование исследуемого слоя, °C / мин |
Контроль 1 (из пшеничной муки) |
Контроль 2 (из тритикалевой муки) |
80/20 |
70/30 |
60/40 |
50/50 |
|
Name of the studied layer, °C / min |
Control 1 (from wheat flour) |
Control 2 (from triticale flour) |
||||
|
Верхняя поверхность (корка) |
2,5 |
2,2 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
|
Upper surface (crust) |
||||||
|
Средние слои |
3,5 |
4,5 |
2,5 |
3,4 |
3,4 |
3,4 |
|
Middle layers |
||||||
|
Центральные слои |
7,4 |
3,2 |
7,4 |
7,4 |
7,4 |
6,9 |
|
Central layers |
По графикам изменения температуры от продолжительности выпечки были определены скорости роста температуры после момента начала образования корки до момента уравнивания температуры внутренних слоев путем линейной аппроксимации. Результаты представлены в таблице 1 и на рисунках 6, 7, 8, 9, 10, 11.
160,0
of
га
с 2
140,0
120,0
100,0
80,0
60,0
40,0
20,0
0,0
y = 3,4643x + 67,286
,369x + 24,964
Продолжительность выпечки, мин
—•— температура центра, ⁰С
Core temperature, °C
■ температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C
^^^—температура верхней поверхности (корки), ⁰С
Upper surface (crust) temperature, °C
4 5 6 7 8 9 10 11
Продолжительность выпечки, мин
—•— температура центра, ⁰С
Core temperature, °C
—•— температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C
^^^—температура верхней поверхности (корки), ⁰С
Upper surface (crust) temperature, °C
Рисунок 7. Изменение скорости роста температуры пшеничного хлеба
Figure 7. Change in the rate of temperature increase of wheat bread
200,0
y = 2,1845x + 129,48
♦......♦ ♦ ♦—
100,0
y = 4,5238x + 46,893
y = 3,2024x + 28,964
Рисунок 9. Изменение скорости роста температуры пшенично-тритикалевого хлеба при соотношениях муки в помольных смесях 80/20
Figure 9. Change in the rate of temperature increase of wheat-triticale bread at flour ratios in grinding mixtures of 80/20
0,0
5 6 7 8 9 10 11
Продолжительность выпечки, мин
—^^— температура центра, ⁰С
Core temperature, °C
—^^— температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C
^^— температура верхней поверхности (корки), ⁰С
Upper surface (crust) temperature, °C
Линейная (температура центра, ⁰С
Core temperature, °C)
0,0
4 5 6 7 8 9 10 11
Продолжительность выпечки, мин
» температура центра, ⁰С
Core temperature, °C
■ температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C
—^—температура верхней поверхности (корки), ⁰С
Upper surface (crust) temperature, °C
Рисунок 8. Изменение скорости роста температуры тритикалевого хлеба
Figure 8. Change in the rate of temperature increase of triticale bread
Рисунок 10. Изменение скорости роста температуры пшенично-тритикалевого хлеба при соотношениях муки в помольных смесях 70/30
Figure 10. Change in the rate of temperature increase of wheat-triticale bread at flour ratios in grinding mixtures of 70/30
0,0
4 5 6 7 8 9 10 11
Продолжительность выпечки, мин
—^— температура центра, ⁰С
Core temperature, °C
—^^— температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C e температура верхней поверхности (корки), ⁰С
Upper surface (crust) temperature, °C
Линейная (температура центра, ⁰С
Core temperature, °C)
Линейная ( температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C)
Рисунок 11. Изменение скорости роста температуры пшенично-тритикалевого хлеба при соотношениях муки в помольных смесях 60/40
Figure 11. Change in the rate of temperature increase of wheat-triticale bread at flour ratios in grinding mixtures of 60/40
0,0
4 5 6 7 8 9 10 11
Продолжительность выпечки, мин
^^^ температура центра, ⁰С
Core temperature, °C
—^— температура средних слоёв, ⁰С
Middle layer temperature, °C
—^—температура верхней поверхности (корки), ⁰С
Upper surface (crust) temperature, °C
Рисунок 12. Изменение скорости роста температуры пшенично-тритикалевого хлеба при соотношениях муки в помольных смесях 50/50
Figure 12. Change in the rate of temperature increase of wheat-triticale bread with flour ratios in grinding mixtures of 50/50
Полученные результаты позволили сделать вывод, что изменение соотношения пшеничной и тритикалевой муки в помольных смесях оказывает минимальное влияние на продолжительность процесса выпечки.
Для определения качества пшенично-тритикалевого хлеба после размораживания допекали полуфабрикаты в течение 5 минут при температуре (230 ± 5) °C. Данные по влиянию различного количества тритикалевой муки на органолептические и физико-химические показатели качества хлеба представлены на рисунке 12 и в таблице 2.
Рисунок 13. Органолептические показатели качества пшенично-тритикалевого хлеба
Figure 13. Organoleptic quality indicators of wheat-triticale bread
Образцы хлеба, полученные из пшеничной муки, а также из пшенично-тритикалевых помольных смесей при всех исследуемых соотношениях, характеризовались правильной формой и ровной поверхностью без признаков подрывов и трещин. Корка имела равномерную золотисто-коричневую окраску. Мякиш отличался однородным цветом, без визуальных признаков непромеса. Пористость исследуемых образцов была равномерной, при этом преобладали поры мелкого и среднего размера. Образцы хлеба, полученные из тритикалевой муки, существенно отличались по органолептическим показателям. Изделие соответствовало форме используемой для выпечки, однако не характеризовалось выраженной выпуклостью корки. На поверхности отсутствовали трещины и подрывы, при этом отмечалось наличие пузырей. Корка имела серовато-коричневую окраску, а мякиш был полностью пропечённым и эластичным, без следов непромеса, при этом пористость отличалась крупными и неравномерно распределёнными порами [4].
Установлены закономерности изменения органолептических и физико-химических показателей качества хлеба в зависимости от соотношения пшеничной и тритикалевой муки в помольных смесях. Полученные результаты показывают, что применение тритикалевой муки в количестве от 20 до 50% способствует улучшению показателей качества хлеба. Удельный объём и пористость оставались практически неизменными по сравнению с контролем.
Следует отметить, что при этом происходило улучшение органолептических показателей хлеба. Хлеб с добавлением тритикалевой муки имел более выраженный вкус и аромат, лучшую разжёвываемость мякиша.
Таблица 2.
Физико-химические показатели качества пшенично-тритикалевого хлеба
Physico-chemical quality indicators of wheat-triticale bread
Table 2.
|
Показатель |
Контроль 1 (из пшеничной муки) |
Контроль 2 (из тритикалевой муки) |
80/20 |
70/30 |
60/40 |
50/50 |
|
Naming of the indicator |
Control 1 (made from wheat flour) |
Control 2 (made from triticale flour) |
||||
|
Влажность, % Humidity, % |
41,0 |
42,0 |
41,6 |
41,8 |
41,4 |
42,2 |
|
Кислотность, град Acidity, degree |
3,0 |
3,8 |
3,6 |
3,4 |
3,2 |
3,2 |
|
Пористость, % Porosity, % |
82,2 |
73,4 |
83,6 |
81,1 |
82,8 |
84,0 |
|
Удельный объём, см 3 /г Specific volume, сm3/g |
3,35 |
2,56 |
3,63 |
3,52 |
3,48 |
3,62 |
|
Деформация общая, мм Total deformation, mm |
26,94 |
9,33 |
18,91 |
16,58 |
23,75 |
20,38 |
|
Деформация пластическая, мм Plastic deformation, mm |
18,29 |
6,07 |
12,34 |
11,44 |
17,90 |
15,01 |
|
Деформация упругая, мм Elastic deformation, mm |
8,65 |
3,26 |
6,57 |
5,14 |
5,85 |
5,37 |
Заключение
Анализ полученных данных свидетельствует о влиянии соотношения пшеничной и тритикалевой муки в помольных смесях на физико-химические и органолептические показатели качества готового хлеба из замороженных полуфабрикатов высокой степени готовности. Установленные рациональные режимы прогрева в зависимости от температуры в пекарной камере позволяют прогнозировать качество готового хлеба. При проведении выпечки с применением установленных рациональных режимов процесса прогрева полуфабрикатов высокой степени готовности, наилучшими показателями обладали образцы хлеба с соотношением пшенично-тритикалевой муки в помольной смеси 50/50.
