Достоинства и недостатки технологии замораживания

Замораживание относится к технологиям отложенной по времени выпечки, суть которых заключается в продлении срока годности продукции.

Достоинства технологии замораживания заключаются в следующем:

- обеспечение и сохранение свежести и микробиологической чистоты изделий (особенно скоропортящихся МКИ);

- возможность перехода предприятия на дискретный режим работы в те­чение суток и с ликвидацией ночного труда, а также на прерывную рабочую неделю с общими выходными днями;

- более полное использование мощности предприятия;

- стабилизация качества продукции;

- широкий ассортимент изделий;

- возможность концентрировать производство на современных автоматизированных и механизированных предприятиях;

- возможность бесперебойного снабжения отделенных мест потребления: удаленных торговых предприятий, пекарен, гостиниц, ресторанов, домов отдыха, больниц, турбаз, лагерей, геологических партий и др.;

-возможность обеспечения запаса полуфабрикатов, достаточного для работы пекарни в течение 7...10 дней, с помощью всего лишь одной доставки;

- эффективное использование транспортных средств, т.к. объем замороженных ТЗ втрое меньше объема готовых изделий, а доставка - 1 раз в неделю;

- отсутствие необходимости вторичной переработки продукции.

К недостаткам технологии замораживания можно отнести:

- увеличение технологических потерь (при морозильном хранении);

- повышение себестоимости продукции;

- использование специального оборудования,

- дополнительный расход энергоресурсов.

-

10.2 Объекты замораживания

В зависимости от того, на каком этапе технологического процесса производят замораживание, объектами замораживания могут быть:

1) полуфабрикаты - закваска, тесто, ТЗ после разделки, расстоявшиеся ТЗ до 50...60 % готовности, полувыпеченные ТЗ до 60...90 % готовности;

2) готовые продукты — сдобные и мелкоштучные ХБИ с высоким содер­жанием жира, нестойкие МКИ (торты, пирожные), сырые МИ и кулинарные мучные изделия (пицца, пельмени, вареники, клецки, равиоли и т.п.).

10.3 Способы замораживания: параметры, применяемое оборудование

В зависимости от скорости льдообразования различают такие способы замораживания, как медленное, быстрое (шоковая заморозка) и сверхбыстрое 1 (криогенное).

Медленное замораживание осуществляется в среде температурой от (-10) до —40) °С. Циркуляция воздуха, как правило, осуществляется не при-нудительно, а за счет естественной конвекции. Теплоотдача от продукта про­должается от трех часов до трех суток в зависимости от количества продукта и условий в камере. В таких камерах замораживают, например, яйца, белки, желтки, продукты крупных размеров или в больших упаковках. При медленном замораживании применяют туннели и камеры периодического действия с есте­ственной циркуляцией воздуха. Внутри морозильной камеры или туннеля ис­пользуют поддоны, люльки, тележки, крюки, решетчатые конвейеры и др.

Быстрое замораживание (шоковая заморозка) — это способ, позволяю­щий охладить и заморозить продукт в сжатые сроки, состоит из трех этапов. На первой стадии продукты охлаждаются до +3 °С за 90 мин. На второй стадии происходит охлаждение до (-5) °С и кристаллизация структуры продукта. Оба этапа в сумме занимают около 2,5 ч. На третьем этапе происходит интенсивное промерзание продукта путем снижения температуры до (-18) °С при темпера­туре среды от (-30) до (—45) °С и движении воздуха в направлении, противопо­ложном движению продукта со скоростью от 0,5 до 8 м/с. Дальнейшее сниже­ние температуры приводит к неоправданным затратам мощности, повышенным деформациям продукта и увеличению неравномерности процесса. Максималь­ное время шоковой заморозки составляет не более 4 ч. При этом способе замо­раживания все молекулы воды превращаются в кристаллы льда, и чем быстрее процесс, тем меньшего размера получаются кристаллы, поэтому после размо­раживания меньше потеря жидкости, консистенция и вкус продукта не изменя­ются. Для шоковой заморозки применяют тупиковые, тоннельные и спираль­ные морозильные камеры с интенсивным движением воздуха. Недостаток шо­ковой заморозки - высокое потребление энергии.

Сверхбыстрый (криогенный) способ замораживания предусматривает непосредственный контакт продукта с кипящими или сублимирующими хладоагентами. В качестве хладоагентов чаще всего применяют жидкий азот, реже сжиженный диоксид углерода и фреоны. Криогенное замораживание жидким азотом температурой (-196 °С) осуществляют методами погружения, орошения или их комбинированием. По первому методу (погружение) ленту конвейера, транспортирующую замораживаемые продукты, опускают в ванну с жидким азотом, и за счет непосредственного соприкосновения хладоагента с продук­том, замораживание происходит очень быстро (3...4 мин). По второму методу (орошения или опрыскивания) замораживаемые продукты орошают жидким азотом, распыляемым через форсунки со скоростью 27...40 м/с, а образующий­ся газ используют для предварительно охлаждения изделий и домораживания. Большинство современных криогенных аппаратов работает именно по этому принципу. При выборе криогенного оборудования решающими факторами яв­ляются состав пищевого продукта (особенно содержание влаги), температура охлаждения (заморозки), масса продукта, объемы производства. Этим способом можно замораживать как неупакованные изделия, так и в упаковке.

 

10.4 Технологические этапы процесса замораживания: характеристика и режимы

Дополнительно к традиционным этапам в технологии замораживания до- I бавляются следующие стадии:

- охлаждение продукта

- замораживание;

- морозильное хранение замороженного продукта;

- дефростация (размораживание) продукта.

Стадия охлаждения необходима для создания наиболее благоприятных условий для последующего замораживания. На этом этапе температура продук ­ та понижается до криоскопической t_кр при которой начинается замерзание вла­ги. В любом пищевом продукте влага находится в виде растворов различных солей, сахаров, органических кислот и др. Чем меньше влаги в продукте и больше растворимых веществ, тем ниже /_<7,. Например, для теста, приготовлен­ного из муки и воды, равна (-4) °С. Включение 5 % сахара в рецептуру при­водит к снижению начальной криосконической температуры на 0,42 °С. Поэто­му для теста, содержащего сахар, соль, t^ составляет от (-7) до (-9) °С. На дли­тельность охлаждения влияют такие факторы, как форма продукта и его тол­щина; тепловые характеристики (теплоемкость, теплопроводность, температу­ропроводность); начальная и конечная температура продукта; температурами скорость и направление движения охлаждающей среды. В качестве охлаждаю- 1 щей среды чаще всего применяют воздух. При охлаждении в воздухе теплооб­мен происходит путем конвекции, лучеиспускания, а также вследствие испарения влаги с поверхности продукта. Искусственное охлаждение продуктов про- I водят в камерах ту пикового или конвейерного типа. Ускорить охлаждение продукта можно снижением температуры воздуха и увеличением скорости его в циркуляции в камерах охлаждения.

Стадия замораживания пищевых продуктов представляет процесс полного или частичного превращения содержащейся в них влаги в лёд при темпе­ратуре ниже криоскопической. Используются различные способы замораживания (см. подраздел 10.3).

Скорость замораживания опре­деляется быстротой продвижения гра­ницы раздела от поверхности к центру замораживаемого изделия. При замо­раживании продуктов наиболее низкая температура наблюдается на поверх­ности, которая при интенсивном отво­де тепла плавно понижается. Темпера­тура центральных слоев изделия до криоскопической температуры t_кр по­нижается более медленно.

При медленном замораживании в воздушной среде внутренний слой изделия при продолжительное время остается незамерзшим, а после замораживания температура продукта неко­торое время не изменяется за счет выделения тепла от процесса льдообразова­ния. На рисунке 5 этот период характеризуется горизонтальным участком на кривой а, который почти отсутствует при быстром замораживании (кривая б).

По мере перехода влаги при замораживании из жидкого в твердое состоя­ние прекращаются все ферментативные, микробиологические и окислитель­ные процессы. Ферменты переходят из активного состояния в неактивное. Ус­тановлено, что низкую температуру ферменты переносят сравнительно легко, очевидно, низкие температуры не нарушают состава и структуры молекул. Из­делия из замороженного теста по своим свойствам существенно не отличаются от изделий, полученных по традиционной технологии. Единственно отличие в том, что наблюдается уменьшение на 10... 15 % объема выпеченных изделий вследствие ослабления ферментативной силы дрожжей.

Поэтому ключевой в технологии замораживания теста и ТЗ является про­блема выживания дрожжей. Жизнеспособность дрожжевых клеток и их ПС зависят от многих факторов: штамма дрожжей, содержания белка, их физиоло­гического состояния перед использованием, способа замораживания, продол­жительности, температуры и наличия упаковки при морозильном хранении, способа дефростации и расстойки. Консервирующее действие холода основано на замедлении автолиза белков и размножении дрожжей. Так, при температуре 0 °С дрожжи сохраняют жизнеспособность около 40 сут, в диапазоне от (—5) до (-10) °С - около 60...70 суток, при (-20) °С - до 4 месяцев. Газообразование и ПС быстрозамороженных дрожжей после дефростации несколько лучше, чем медленно замороженных. Однако при быстром замораживании дрожжевых кле­ток погибает на 10... 15 % больше, чем при медленном (рисунок 6).

 

 

При медленной скорости замораживании кристаллы льда сначала образуются в межклеточном пространстве, затем при дальнейшем понижении тем­пературы они растут, превращаясь в крупные, за счет воды, имеющейся в меж­клеточном пространстве и диффундирующей через полунепроницаемую мембрану клетки наружу.

При быстрой скорости замораживания и в самих дрожжевых клетках об­разуются сначала маленькие кристаллы льда, которые при последующем понижении температуры превращаются в более крупные, что приводит к наруше­нию биохимического равновесия и механическому разрушению протоплазмы и мембраны дрожжевой клетки до такой степени, что она погибает. Поэтому для сохранения достаточной реактивационной способности дрожжей в тесте темпе­ратура в центре ТЗ должна быть не выше (-10) °С. Вследствие сверхбыстрого замораживания теста происходит внутриклеточное замораживание воды с обра­зованием мелких кристаллов льда как в межклеточном пространстве, так и внутри дрожжевой клетки, т.к. температура изменяется быстрее, чем вода про­никает через клеточную мембрану. Следовательно, чем быстрее происходит замораживание, тем мельче образующиеся кристаллы льда и тем меньше наруша­ется структура изделия. Меньшие кристаллы льда способствуют и более быст­рому размораживанию изделий.

Стадия морозильного хранения - процесс поддержания продукта в замо­роженном виде. Полуфабрикаты и готовые изделия в процессе замораживания и морозильного хранения теряют влагу, при этом потеря массы изделий в упа­ковке составляет от 0,2 до 1,0 %, неупакованных - намного выше. Срок хране­ния замороженных полуфабрикатов лимитируется качеством дрожжей и видом муки, а готовых изделий - видом продукта и содержанием жира. Так, тесто из ржаной муки при температуре от (-22) до (-24) °С может храниться до 3 не­дель, а из пшеничной - до 12 недель. Рекомендуемые сроки годности при тем­пературе хранения (-18) °С для замороженных ТЗ без начинок - 120 сут, с на­чинками — 60 сут. Выпеченные ХБИ и сырые МИ могут храниться при темпе­ратуре от (-18) до (-20) °С до 90 суток, а МКИ и ХБИ с высоким содержанием жира - до трёх недель. При хранении тару с замороженными продуктами сле­дует устанавливать так, чтобы к ней был свободный доступ воздуха. При моро­зильном хранении нельзя допускать резких колебаний температуры воздуха особенно в сторону повышения, недопустимо размораживание и повторное за­мораживание.

Стадия дефростации - процесс превращения воды из кристаллического состояния в жидкое и поглощения размороженной воды коллоидами продукта сопровождающийся подводом тепла извне. Дефростация должна быть деликат­ной, т.к. может происходить феномен роста кристаллов льда, которые повреждают мембраны дрожжевых клеток. Мертвые дрожжевые клетки не могут ини­циировать процесс брожения и разрыхления теста, но выделяют глютатион, ак­тивизируя протеолиз белков и разжижая полуфабрикат. Продолжительность дефростации зависит от вида изделия, его формы и массы, способа разморажи­вания, температуры и скорости движения воздуха наличия упаковки изделия, способа его хранения и других факторов. Для предотвращения конденсации влаги на поверхности изделий рекомендуются определенные параметры возду­ха - температура, относительная влажность и скорость циркуляции. Окончани­ем процесса дефростации считается момент, когда исчезает конденсат и темпе­ратура в центре мякиша достигает 10... 15 °С.

В настоящее время используют следующие способы дефростации:

1) при комнатной температуре в течение 1...4 ч;

2) кондиционированием теплым воздухом температурой 50 °С в течение 0,25...3 ч;

3) в печи при температуре 210.,.230 °С в течение 3...5 мин для хлеба или при температуре 150... 180 °С в течение 5...10 мин для мелкоштучных изделий;

4) токами ВЧ частотой 1450 МГц, мощностью 750 Вт в течение 2...3 мин до момента прогрева центральной части продукта до температуры 20...60 °С;

5) комбинированным способом, например, изделия сначала разморажи­вают при комнатной температуре или кондиционированием воздухом, а затем помещают на несколько минут в печь.

Способы замораживания и дефростации подробно изучаются на лабора­торном занятии и приведены в методическом указании (3.2).

 

10.5 Требования к качеству сырья

Немаловажное значение для качества замораживаемых изделий имеет химический состав и технологические свойства сырья.

Дрожжи (прессованные, активные сушеные, инстантные) рекомендуется использовать в увеличенном в 2...2,5 раза количестве, чем при традиционных способах тесто при готовл е н ия, т.к. при хранении теста в замороженном виде уменьшается ПС дрожжей, а в момент размораживания происходит сдвиг во времени образования углекислого газа, что на практике выражается в более длительной расстойке. Хлебопекарные дрожжи должны обладать средней ско­ростью газообразования и высокими криозащнтными свойствами. Эти свойства зависят от состава липидов мембраны дрожжевой клетки и от наличия в дрож­жевых клетках трегалозы. Дрожжевые клетки с высоким содержанием фосфолипидов и стеролов, содержанием СВ не менее 30 % и белка 55...60 % облада­ют большей устойчивостью к низким температурам.

Для стабилизации свойств дрожжей, обеспечения постоянной скорости га­зообразования в тесто добавляют солод и солодовые экстракты, эмульгаторы (лецитин), смеси хлебопекарных и остаточных пивных дрожжей в соотношении 1:1. В последнее время к этим улучшителям добавляют также амилоглюкозидазу -фермент, высвобождающий молекулы глюкозы и возбуждающий процесс бро­жения теста сразу после дефростации. Дрожжевые полуфабрикаты следует замо­раживать более быстрыми способами (см. рисунок 6, подраздел 10.4), а дефростировать более медленными способами, т.к. при температуре до 20 °С дрожжи не изменяют своей активности, а при быстрой дефростации погибает около 73 % дрожжевых клеток. Для размораживания дрожжевых полуфабрикатов не рекомендуется использование токов ВЧ.

Мука пшеничная в технологии замораживания рекомендуется с низкой зольностью, хорошей водопоглотительной способностью, содержанием белка не ниже 12 %, содержанием сырой клейковины не менее 28...30 % и ее качеством не ниже 2 группы. Мука должна обладать хорошей газообразующей и газоудерживающей способностью, иметь число падения не менее 185 с. Для повы­шения качества муки и свойств теста рекомендуется применение сухой клейко­вины от 1 до 6...8 % от массы муки.

При морозильном хранении происходит изменение структурных компо­нентов муки, главным образом, крахмала и белка, и их способности связывать влагу. Изменения БПК после замораживания и дефростации связаны с повыше­нием количества водорастворимого белка как за счет механического поврежде­ния его структуры при изменении фазового состояния влаги, так и в результате активизации ферментативного комплекса после размораживания. Это приводит к ослаблению упругих свойств теста и увеличению его липкости. Состояние УАК муки при замораживании изменяется незначительно, в основном, вследствие механического повреждения крахмальных зерен кристаллами льда, что приводит к росту водопоглотигельной способности крахмала, повышению чис­ла падения крахмального геля и увеличению вязкости теста.

Для укрепления клейковинного каркаса теста в период дефростации и расстойки полуфабрикатов, для обеспечения лучшей прочности и эластичности при замесе теста обязательно вводят улучшители окислительного действия типа аскорбиновой кислоты.

Улучшают качество замороженных полуфабрикатов такие рецептурные компоненты, как жиры, соль поваренная пищевая, сухое молоко, яйцепродукты, растворы сахаров, ПАВ. Так, жиры предотвращают обезвоживание дрожжевых клеток и теста при хранении замороженных ТЗ. Соль поваренная пищевая в ко­личестве от 1,7 до 2,2 % от массы муки позволяет регулировать скорость бро­жения, снижает активность дрожжей в тесте до замораживания, улучшает кон­систенцию теста после дефростации, усиливает вкус и аромат готовых изделий.

10.6 Требования к форме, размерам, таре и способу упаковки

В технологии замораживания особые требования предъявляются к форме и размерам замораживаемых изделий. Форма может быть в виде шара, пластины или цилиндра. Например, крутлые и цилиндрические ТЗ должны иметь диа­метр не более 7,5 см. При этом длина цилиндрических ТЗ массой более 800 г составляет около 28 см, а массой 400...450 г - около 16 см. Плоские ТЗ должны быть толщиной не более 7,5 см.

При замораживании большое значение имеет вид тары и способ упаковки и укладки. Для хранения замороженных ТЗ используют пластмассовые ящики, деревянные лотки, при этом каждый ряд замороженных ТЗ выстилают перга­ментом, подпергаментом полиэтиленовой пленкой или другими полимерными материалами. Охлаждение и замораживание в лотках происходит неравномер­но: изделия на нижних и верхних лотках вагонетки, а также изделия на краях лотков охлаждаются и замораживаются быстрее. На проволочных металличе­ских полках контейнера или перфорированных металлических листах ХБИ oxлаждаются быстрее, чем на деревянных лотках. Но при этом может иметь место примерзание продуктов к таре, неприятному привкусу у дефростированных изделий, потемнению нижней корки. Наиболее современным способом является промышленное замораживание мучных изделий в упаковке, независимо от пла­нируемого времени морозильного хранения. Упаковка для замораживаемых продуктов должна плотно прилегать к поверхности изделий и полностью ис­ключать изолирующую прослойку воздуха внутри, что почти не влияет на ско­рость замораживания. Таким требованиям в наибольшей степени удовлетворяет упаковка в стрейч-пленку или вакуумная упаковка (см. раздел 16.3).

 

Лекция 11. Технология замораживания (продолжение)

11.1 Особенности замораживания полуфабрикатов

Разработана технология замораживания жидких ржаных заквасок. Ржа­ную закваску после 3,5...4,5 ч брожения помещают в алюминиевые формы, смазанные растительным маслом, замораживают и хранят в виде брусков на де­ревянных стеллажах в морозильной камере при температуре от (—14) до (-16) °С. Замороженные таким способом закваски можно хранить до 12 недель в алюминиевых формах либо вынутыми из форм в деревянных разборных ящи­ках или в картонных коробках, предварительно опыленных мукой.

Предложена технология замораживания ржаных густых заквасок влажно­стью 50 %, которая значительно упрощает процесс тестоведения и позволяет в течение длительного времена (2...3 мес.) расходовать закваску одной партии, позволяет получать ржаной хлеб хорошего качества.

Для приготовления теста, предназначенного для замораживания, целесо­образно применять «холодные» ускоренные однофазные способы с использо­ванием интенсивного замеса, КХУ и увеличенным количеством дрожжей (см. раздел 9.2). При этом в технологический процесс вносят ряд изменений, чтобы обеспечить стабильность теста при замораживании и дефростации. На­пример, тесто готовят температурой 18...20 °С (на 8...10 °С ниже, чем при тра­диционных способах). Для снижения температуры теста применяют охлажден­ные сырье и воду температурой 1...2 °С или добавляют при замесе лед, сухой лед (твердый углекислый газ), а также используют ТММ с охлаждающими ру­башками. Количество воды при замесе снижают на 2...4 %.

Брожение теста перед замораживанием - наиболее важный фактор, влияющий на стабильность замороженного теста при хранении. Установлено, что брожение теста перед замораживанием снижает жизнеспособность дрож­жей. Это можно объяснить тем, что при брожении теста дрожжевые клетки в большей мере успевают перейти в фазу активной жизнедеятельности. Резкое изменение температурного режима при последующем замораживании вызывает у них больший стресс, чем воздействие тех же низких температур на дрожже­вые клетки, еще не успевшие перейти к активной жизнедеятельности. Поэтому стабильность замороженного теста обратно пропорциональна продолжительно­сти брожения теста перед замораживанием. Реализовать это условие позволяет использование ускоренных способов тестоведения, в которых продолжитель­ность брожения теста не превышает 40 мин. При подготовке к замораживанию ТЗ, содержащих повышенные количества сахара и жира, необходимо предвари­тельно активировать дрожжи в среде, содержащей сахар.

Обязательной стадией приготовления замороженного теста является предварительная расстойка ТЗ в течение 5...10 мин перед раскаткой и округле­нием для релаксации теста с целью улучшения его устойчивости при замора­живании и хранении в замороженном виде. Раскаточно-формующие операции; при формовании ТЗ улучшают и, следовательно, качество изделий из заморо­женного теста. Температуру теста в период разделки целесообразно поддержи­вать на уровне 20...21 °С. Максимальная длительность разделки теста для ХБИ составляет 60 мин, для булочных - 30 мин. Для сокращения указанной продол­жительности рекомендуется замешивать тесто небольшими порциями.

В странах Западной Европы получил распространение метод «отсрочен­ной выпечки» - замораживания недопеченных булочных изделий, при котором ТЗ выпекают только до того момента, пока они принимают свою форму и при­обретают определенную устойчивость, но еще не имеют характерной коричне­вой окраски. Вэтом состоянии влажность ТЗ выше влажности выпеченного продукта, поэтому она может храниться в замороженном состоянии без чрез­мерного высыхания.

 

11.2 Технология длительной расстойки Cool Rising

Технология Cool Rising, разработанная немецкой компанией Wachtel, предполагает длительную расстойку охлажденных ТЗ при пониженных темпе­ратурах и относится как к «холодным» способам тестоприготовления, так и к технологиям отстроченной выпечки. В основе технологии лежит тот факт, что при брожении ТЗ в температурном интервале от (—6) °С до 18 °С активность дрожжей замедляется, а активность ферментов продолжается, что развивает в тесте особый вкус и аромат. В соответствии с этой технологией разделанные и сформованные ТЗ с технологической линии попадают в расстойную камеру (установку Cool Rising PLUS) при температуре 20 °С, где находятся в течение 1 ч. Затем в течение 6 ч температура в камере понижается до 1 °С, к этому вре­мени процесс расстойки происходит на треть. Таким образом, процесс созрева­ния ТЗ длится 7...8 ч. Затем наступает фаза прерывания расстойки - «холодный сон», который может длиться до 48 ч. В этот период ТЗ транспортабельны при температуре 0 °С и могут доставляться в магазины в течение 2 ч обычным транспортом. В последующие 6 ч температуру ТЗ повышают до 12... 15 °С, по­сле чего подают в печь на выпечку.

Технология Cool Rising оптимальна для использования в праздничные или выходные дни, позволяет избежать вложений в установки шоковой замо­розки, избавляет торговые филиалы от установки расстойных камер и таким образом способствует существенному снижению производственных затрат.

11.3 Особенности замораживания выпеченных хлебобулочных изделий

Замораживание существенно замедляет процессы микробиологической порчи, окисления жиров, черствения и совсем незначительно изменяет органолептические показатели продукта. Известно, что быстрое черствение ХБИ происходит в интервале температур от 30 до (-7) °С, а при температурах ниже (-7) °С прерывается процесс ретроградации крахмала и одновременно начина­ется процесс замерзания воды. В этой связи способы быстрого и сверхбыстрого замораживания имеют преимущества по сравнению с медленным. Установлено, что ХБИ, замороженные в горячем виде, отличаются лучшим качеством мяки­ша, чем ХБИ, замороженные в уже остывшем состоянии. Однако заморажива­ние ХБИ непосредственно после выпечки имеет два существенных недостатка: 1) требуется большое морозильное пространство для предотвращения конден­сации влаги; 2) нужны более низкие температуры воздуха, а следовательно, и расход холода для охлаждения и замораживания, чтобы быстрее миновать кри­тическую область температур. Оптимальным для охлаждения считается воздух с температурой 10...20 °С и скоростью циркуляции 0,3...0,5 м/с.

Определенное значение для качества ХБИ имеет длительность периода охлаждения. Оптимальным временем начала замораживания считается момент, когда корка достигнет максимальной влажности. Для мелкой выпечки это со­ставляет 0,5... 1,0 ч после выхода из печи, для хлеба массой 0,8... 1,0 кг - около 3...4 ч. По данным Международного института холода, этот период должен быть тем продолжительнее, чем больше процентное содержание ржаной муки в рецептурном составе продукта. Более раннее замораживание, т.е. перед оконча­нием процесса влагообмена внутри выпечки, может стать причиной возникно­вения напряжений между коркой и мякишем и вызвать растрескивание поверх­ности изделий. Охлаждение свежевыпеченных ХБИ осуществляется либо в экспедиции при естественной циркуляции воздуха, либо в специальной уста­новке с кондиционированием воздуха. Можно для этих целей использовать свободные морозильные камеры.

Замораживание выпеченных изделий обычно происходит в вентилируе­мых туннелях. На продолжительность замораживания ХБИ влияют такие фак­торы, как вид и сорт изделия, его масса и форма, начальная температура про­дукта, расположение его к потоку воздуха, наличие упаковки, а также темпера­тура и скорость движения воздуха. Продолжительность замораживания состав­ляет около 1,0...1,5 ч для сдобы и 3...4 ч для хлеба. Рекомендуемая температу­ра процесса от (-25) до (-35) °С при скорости потока воздуха 2...4 м/с. что по­зволяет достаточно быстро проскочить критическую зону максимального очер­ствения. Более быстрое проведение процесса не влияет на дальнейшее улучше­ние качества, а более длительное замораживание и чрезмерное понижение ко­нечной внутренней температуры продукта ниже (—18) °С приводит к снижению его качества. Наибольшей допустимой продолжительностью замораживания готовых изделий обычно считают 6 ч.

Замораживать можно практически все сорта ХБИ, но преимущественно с высоким содержание сахара и жира. Увеличение содержания сахара в рецепту­ре ХБИ способствует ускорению процесса замораживания, а добавление жира — замедляет. Содержание жира снижает усушку при морозильном хранении. Кроме того, сдобные изделия требуют меньшего времени для замораживания, т.к. имеют более низкую влажность и более плотную структуру мякиша.

Хранение замороженных изделий не требует слишком низкой температу­ры. Оптимальным интервалом считается (-18)...(-21) °С. Более низкие темпе­ратуры не рекомендуются из-за опасности вымораживания воды из коллоидно­го раствора крахмал-вода и кристаллизации клейстеризованного крахмала.

Дефростация замороженных ХБИ осуществляется при температурах от 20 до 260 °С различными способами, описанными в подразделе 10.4.

11.4 Особенности замораживания макаронных и кондитерских изделий

Замораживание и хранение сырых МИ влажностью около 30 % позволяет в зависимости от глубины замораживания удлинить срок хранения изделий до 90... 120 суток. Однако такой способ экономически невыгоден и находит при­менение, главным образом, для сырых кулинарных изделий из бездрожжевого теста с начинками (пельмени, вареники, равиоли и т.п). В США, Канаде, Япо­нии, Китае более распространен способ хранения сырых МИ в охлажденном виде при температуре не выше (-1) ^СС в течение 30 суток.

Замораживанию и длительному хранению могут подвергаться торты, пи­рожные (песочные, бисквитные, крошковые, миндально-ореховые, воздушные, комбинированные), чизкейки (пирожные с крем-сыром) с прослойкой и отдел­кой всеми видами кремов на основе сливочного масла и фруктовых полуфабри­катов, за исключением отделанных помадой, желе, сметанным кремом или на основе растительных сливок. Оформление обычно лаконичное без нагромож­дений из крема. Не замораживают печенье и бисквиты, не содержащие жир.

Технологический процесс производства тортов и пирожных до заморажи­вания осуществляется по обычной схеме (замес или сбивание теста, выпечка, охлаждение, отделка). Торты сразу после изготовления укладывают в коробки, а пирожные - в лотки с крышками. Торты замораживают в морозильной камере при температуре не ниже (—20) °С в течение 5...7 ч, пирожные - 3...5 часов.

В процессе морозильного хранения в изделиях снижается количество микроорганизмов, поэтому для этой группы МКИ замораживание — наилучший способ продления свежести. Кроме того, отмечен более нежный вкус и большая сочность у тортов после размораживания. Однако после двухмесячного хране­ния увеличивается кислотное число жиров и при органолептической оценке ощущается привкус осалившегося крема. Поэтому оптимальный срок хранения кремовых изделий — не более трех недель при температуре (-18) °С.

Поскольку упаковка создает вокруг продукта слой неподвижного воздуха, вследствие чего значительно замедляется процесс его замораживания, поэтому рекомендуется замораживать торты без верней крышки. А размораживать целе­сообразно в закрытых коробках, т.к. возможна конденсация влаги из воздуха в виде очень мелких капель, исчезающих к концу дефростации. Размораживают МКИ непосредственно перед отправкой в торговую сеть в камере дефростации при температуре 0...6 °С в течение 12 ч (торты) и 4...5 ч (пирожные). Продол­жительность хранения изделий после дефростации не более 36 ч при темпера­туре 0...6 °С. Датой и часом изготовления тортов и пирожных, хранящихся в замороженном состоянии, считается дата и час окончания дефростации.

 

Лекция 12. Интенсификация процессов тепловой обработки

12.1 Классификация нетрадиционных способов тепловой обработки

С точки зрения механизма подвода или генерации тепла, вызывающего прогрев выпекаемой ТЗ, все известные современные способы тепловой обра­ботки можно классифицировать следующим образом.

1 Способы, при которых тепло к продукту подводится извне:

- радиационно-конвективная выпечка в обычных хлебопекарных печах;

- выпечка и сушка в печах и установках с генераторами коротковолнового ИК-излучения;

- выпечка в замкнутых камерах в атмосфере пара: а) насыщенного; б) начало выпечки в атмосфере насыщенного пара и завершение выпечки в ат­мосфере перегретого пара;

- выпечка в электропечах пульсирующим электрическим током.

2 Способы, при которых memo выделяется в массе прогреваемого про­дукта:

- электроконтактный прогрев;

- радиочастотная выпечка;

- микроволновая обработка в электрическом поле ВЧ и СВЧ;

-УЗВ-выпечка и др.

3 Способы с комбинированным прогревом продукта:

- выпечка в хлебопекарных печах с одновременным высокочастотным и коротковолновым ИК-прогревом;

- выпечка в печах сначала с прогревом в электрическом поле токов ВЧ и завершением тепловой обработки при ИК-прогреве;

- выпечка с одновременным ИК- и электроконтактаым прогревом;

- выпечка с последовательным прогревом сначала электроконтактным способом, а затем ИК-излучением.

Комбинированные способы позволяют значительно интенсифицировать прогрев за счет выделения тепла по всему объему продукта и в то же время по­лучать изделия с традиционной окрашенной коркой.

 

12.2 Терморадиационный способ сушки и выпечки (ИК-прогрев)

Способ эффективен для интенсификации выпечки мелкоштучных и тон­кослойных кондитерских изделий, обжарки какао-бобов, сушки сухарей и ма­каронных изделий.

В радиационно-конвективных хлебопекарных печах и сушильных уста­новках термоизлучение теплоотдающих поверхностей имеет длину волны элек­тромагнитных колебаний 4,3...5,4 мкм, что относится к области ИК-излучения (0,77...340 мкм), причем на долю ИК-лучей приходится 20...45 % передачи те­пла. Когда речь идет об ИК-прогреве. обычно подразумевают применение в печах высокотемпературных генераторов коротковолнового ИК-излучения с максимальной длиной волны 1...3 мкм, при этом за счет ИК-лучей обеспечива­ется до 95 % тепла.

ИК-излученне выгодно тем, что его энергия мало рассеивается, при этом в 1,5...2 раза уменьшается расход энергии. Кроме того, для ИК-лучей не пред­ставляет препятствия тончайший слой паровоздушной смеси, адсорбированный на поверхности выпекаемого или высушиваемого продукта и затрудняющий передачу теплоты продукту при конвективных способах термообработки.

Теплота ИК-излучения воспринимается не только поверхностью продук­та, но и поверхностными слоями толщиной несколько миллиметров. В частно­сти, тесто прогревается энергией ИК-излучения на глубину до 2...5 мм, нагре­вание ТЗ происходит в десятки раз интенсивнее, и в связи с этим длительность прогрева резко (в 8... 12 раз) сокращается по сравнению с традиционным, обес­печивается равномерность прогрева, повышается качество готовой продукции.

 

12.3 STlR-выпечка

STIR-выпечка является разновидностью ИК-прогрева и в переводе с анг­лийского (Selectely Transformation of Infrareding Radiation) означает «селективлное трансформированное инфракрасное излучение». Например, в тоннельных печах марки РРР (Чехия) использована технология STIR-выпечки для широкого ассортимента хлебобулочных и мелкоштучных изделий. Эта технология преду­сматривает нанесение специального керамического покрытия на теплопередающие поверхности пекарной камеры. В результате изменяется длина волны излучения с переходом в ИК-область спектра (40...250 мкм), что обеспечивает более высокую степень пропекания по глубине ТЗ и уменьшение времени вы­печки, что дает существенный экономический эффект.

Технологический эффект STIR-выпечки заключается в том, что при ИК-излучении температура необходимая для клейстеризации крахмала и коа­гуляции белковых веществ внутри ТЗ, достигается намного быстрее, что со­кращает процесс выпечки. Так плотность потока ИК-излучения регулируется в пределах 5000...25000 Вт/м², который через 4...5 мин термообработки создает температуру 190...220 °С на поверхности ТЗ и 75...80 °С на глубине 3...5 мм.

Еще одним преимуществом STIR-технологии является возможность по­вышения влажности теста на 5...8 %, что при сокращении времени выпечки на 12...30 % (для мелкоштучных изделий - на 20...50 %) существенно уменьшает величину упека и усушки и положительно сказывается на способности изделий долго оставаться свежими. Изделия имеют хороший цвет, тонкую и эластичную корочку, мягкий эластичный мякиш, стабильный при нарезке. Объем хлеба выпеченного в STIR-печи, больше на 10 %, чем у хлеба обычной выпечки при одинаковой рецептуре.