Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий

Кафедра пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья

Научные основы производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий

Рабочая программа, методические указания и вопросы к самостоятельной работе студентов специальности 260202

очной формы обучения

Санкт-Петербург 2011

УДК 664.6/.7

Сергачева Е.С., Соболева Е.В. Научные основы производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий: Рабочая программа, метод. указания и вопросы к самостоятельной работе студентов специальности 260202 очной формы обучения. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2011. – 22 с.

Разработаны в соответствии с требованиями Государственного общеобра-зовательного стандарта высшего профессионального образования № 185 тех/дс от 23 марта 2000 г. Предназначены для студентов, обучающихся по спе-циальности 260202 «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий» (специализация 260202.65 «Технология хлеба»).

Рецензент

Доктор техн. наук, проф. Т.П. Арсеньева

Рекомендованы к изданию редакционно-издательским советом уни-верситета

 Санкт-Петербургский государственный

университет низкотемпературных и пищевых технологий, 2011

Введение

Данный курс предназначен для углубления знаний будущих специалистов в области производства хлебобулочных и кондитерских изделий.

Развитие хлебопекарной отрасли промышленности предусматривает выпуск изделий с улучшенными пищевыми и потребительскими свойствами, профилактического и лечебного назначения, обогащенных витаминными и минеральными добавками, балластными веществами, в том числе и нетрадиционного происхождения.

Производство кондитерских изделий предусматривает увеличение объема продукции с пониженным содержанием сахара при широком использовании новых видов сырья.

На сырьевом рынке страны появилось большое количество новых для отечественной пищевой промышленности продуктов: ферментных препаратов, хлебопекарных улучшителей на основе поверхностно‑активных веществ; в кондитерской промышленности  добавок‑стабилизаторов структуры продукта. Особенности работы с ними зачастую отличаются от привычных отечественных технологий.

После освоения курса студенты должны знать:

– основные биохимические, микробиологические, физико-хи-мические и коллоидные процессы, протекающие при хранении и переработке сырья, в полуфабрикатах и готовой продукции при хранении, с учетом современных требований к новым видам продукции;

– ситуацию на рынке сырья и вспомогательных материалов;

– физико-химические показатели, по которым следует оценивать качество сырья, вспомогательных материалов, полуфабрикатов и готовых изделий;

должны уметь:

– правильно выбирать на сырьевом рынке качественную про-дукцию и грамотно использовать ее в технологическом процессе про-изводства;

– регулировать технологический процесс в зависимости от качественных показателей сырья, свойств применяемых добавок и поставленной задачи получения продукции с определенными свойствами;

должны владеть:

– современными методиками анализа сырья и готового продукта;

– навыками выбора оптимальных технологических режимов.

Содержание рабочей программы

Рабочая программа дисциплины составлена на кафедре пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья на основе государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 260202 «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий», специализации 260202.65 – «Тех-нология хлеба» (Государственный общеобразовательный стандарт высшего профессионального образования № 185 тех/дс от 23 мар-та 2000 г.).

1. Физико-химические основы производства кондитерских изделий

1.1. Физико-химические процессы, протекающие при производстве сахаристых кондитерских изделий

Классификация кондитерских изделий. Сахаропаточные и сахароинвертные сиропы. Основные сахаристые вещества кондитерского производства и их свойства. Основные физико-химические изменения, происходящие в сахарных сиропах. Процесс кристаллизации сахарных сиропов и его причины. Образование центров кристаллизации.

Физико-химические изменения углеводов при приготовлении карамельной и литой ирисной массы. Физико-химические изменения, происходящие при производстве масс кристаллической структуры.

Самостоятельная работа студентов (СРС) – 10 ч.

Работа с литературными источниками [2, 3, 9, 13] (50 с.) – 8 ч.

Подготовка к защите лабораторной работы № 1 – 2 ч.

1.2. Физико-химические основы производства шоколада и пастиломармеладных изделий

Физико-химические особенности сырья и полуфабрикатов шоколадного производства. Какао‑бобы, их строение и химический состав. Какао‑крупка и какао тертое. Полиморфизм и другие свойства какао‑масла. Стойкость суспензии какао‑порошка. Шоколадные массы. Применение в их производстве фосфатидных концентратов. Классификация и свойства фруктового сырья. Схема приготовления яблочного пюре. Понятие о пульпах, припасах, подварках. Основные консервирующие вещества плодово‑ягодного производства.

Свойства пенообразователей.

СРС – 16 ч.

Работа с литературными источниками [2, 3, 9, 13, 19] (50 с.) – 8 ч.

Подготовка к защите лабораторных работ № 2 и 3 – 8 ч.

1.3. Классификация и основные свойства студнеобразователей

Пектины. Классификация: высокоэтерифицированные, низкоэтерифицированные и низкоэтерифицированные амидированные. Время и температура желирования. Подготовка к производственному процессу.

Агар и агароид. Источники получения. Особенности ведения технологического процесса с применением отечественных и импортных агаров, а также с применением агароида.

Каррагинан. Основные свойства. Механизм желирования. Подготовка к применению.

Растительные камеди. Классификация и применение в пищевой промышленности.

Модифицированные крахмалы. Классификация по способу их получения. Рекомендации по применению.

Желатин – студнеобразователь животного происхождения. Основные свойства и рекомендации по применению.

СРС – 16 ч.

Работа с литературными источниками [2, 12, 15] (40 с.) – 6 ч.

Подготовка к защите лабораторной работы № 4 – 4 ч.

Подготовка к коллоквиуму 1 – 6 ч.

2. Биохимические основы производства хлебобулочных изделий

2.1. Белковые вещества муки и зерна

Строение и основные свойства белков. Классификации белков по Осборну. Белки клейковины. Методы выделения клейковинных белков из пшеницы и ржи. Синтетическая клейковина. Протеолитические ферменты муки, их активаторы и ингибиторы. Состав и строе-ние папаина. Строение и свойства глютатиона. Ферментные препараты протеиназного действия. Хлебопекарные улучшители для муки с повышенной и пониженной протеолитической активностью.

СРС – 10 ч.

Работа с литературными источниками [1, 4, 5, 6, 7, 8, 16] (40 с.) – 6 ч.

Подготовка к защите лабораторной работы № 5 – 4 ч.

2.2. Углеводы муки и зерна

Строение и основные свойства крахмала. Амилоза и амилопектин. Технологическое значение собственных сахаров муки. Утилизация сахаров дрожжами. Спиртовое брожение. Амилолитические ферменты муки. Ферментные препараты на основе амилолитических ферментов. Гемицеллюлозы и слизи, их технологическое значение. Ферментные препараты на основе амилазного и пентозаназного действия. Особенности углеводно‑амилазного комплекса ржаной муки.

СРС – 8 ч.

Работа с литературными источниками [1, 4, 5, 6, 7, 8, 16] (25 с.) – 4 ч.

Подготовка к защите лабораторной работы № 6 – 4 ч.

2.3. Липиды муки

Липиды муки. Их строение и свойства. Классификация липидов по способам извлечения. Технологическое значение липидных фракций. Липолитические ферменты муки. Их влияние на изменение качества муки в зависимости от условий хранения. Прогоркание муки.

СРС – 14 ч.

Работа с литературными источниками [1, 4, 6, 7, 8, 18] (25 с.) – 4 ч.

Подготовка к защите лабораторной работы № 7 – 4 ч.

Подготовка к коллоквиуму 2 – 6 ч.

2.4. Хлебопекарные дрожжи

Разновидности и показатели качества хлебопекарных дрожжей. Химический состав прессованных дрожжей. Строение дрожжевой клетки. Ферментный комплекс дрожжевой клетки. Механизм сбраживания дрожжами различных сахаров. Биотехнологические свойства дрожжей. Методы оценки свойств хлебопекарных дрожжей. Роль дрожжей в биохимических процессах при созревании пшеничных полуфабрикатов. Регулирование биотехнологических свойств. Адаптация дрожжевой клетки. Сущность и методы активации хлебопекарных дрожжей. Методы стабилизации биотехнологических свойств дрожжей.

СРС – 12 ч.

Работа с литературными источниками [4, 6, 7, 8] (50 с.) – 8 ч.

Подготовка к защите лабораторной работы № 8 – 4 ч.

2.5. Современные тенденции в производстве продуктов лечебного и профилактического назначения Пути повышения пищевой ценности хлеба

Витаминизация и минерализация хлебобулочных изделий. Роль β‑каротина, солей кальция, йода в питании человека и профилактики заболеваний, связанных с их недостатком. Необходимость обогащения хлебобулочных изделий такими продуктами, как отруби, микрокристаллическая целлюлоза и т.п. Использование в хлебопечении интенсивных подсластителей для профилактики диабета. Применение пектиновых веществ для снижения содержания в организме тяжелых металлов и радионуклеидов.

СРС – 9 ч.

Работа с литературными источниками [4, 5, 8, 14, 16, 17] (30 с.) – 5 ч.

Подготовка к защите лабораторной работы № 9 – 4 ч.

Методические указания

Отдельные разделы курса «Научные основы производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий» студенты изучают самостоятельно в соответствии с программой. Это связано с тем, что на лекциях освещаются наиболее сложные вопросы, как правило теоретического характера. Очень важно работать над курсом регулярно и систематически.

Для выполнения работы студенты используют литературу, приведенную в конце методических указаний, а также могут использовать материалы на электронном носителе, которые находятся в библиотеке СПбГУНиПТ и на кафедре пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья.

Самостоятельная работа студентов включает:

 изучение теоретического лекционного материала;

 работу с основной и дополнительной литературой;

 выполнение заданий по темам курса;

 подготовку к лабораторным работам, к сдаче коллоквиумов.

Вопросы для защиты лабораторных работ

Лабораторная работа № 1. Влияние вида патоки на качество карамельной и помадной массы.

1. Особенности различных видов крахмальной патоки.

2. Охарактеризуйте влияние химического состава патоки на свойства карамельной массы.

3. Как зависит стойкость карамели и помадных конфет от вида используемой патоки?

Лабораторная работа № 2. Сравнительная оценка влияния разных типов студнеобразователей на качество желейных кондитерских изделий

1. Какие студнеобразователи используют для производства желейных изделий?

2. Назовите виды и особенности пектинов.

3. Раскройте факторы, необходимые для образования прочного пектинового студня.

4. Как подготавливают агар к использованию?

5. В чем заключаются преимущества использования агара?

6. Характеристика студнеобразователя животного происхождения.

Лабораторная работа № 3. Определение влияния растительных кондитерских жиров на качество мучных кондитерских изделий.

1. Какие жировые продукты используют для приготовления МКИ?

2. Охарактеризуйте особенности кондитерских жиров.

3. Назовите преимущества использования специальных жиров.

4. Как влияют жиры на свойства кондитерского теста?

Лабораторная работа № 4. Оценка влияния улучшителей различного действия на свойства клейковины, теста и качество хлеба.

1. Какие группы улучшителей в зависимости от функционального назначения используют в хлебопечении?

2. В каких случаях применяют улучшители окислительного действия?

3. Механизм действия аскорбиновой кислоты.

4. Опишите влияние восстановителей на свойства теста.

5. Дайте характеристику комплексным улучшителям.

Лабораторная работа № 5. Влияние различных ферментных препаратов на интенсивность созревания теста и качество готовых изделий.

1. Охарактеризуйте влияние ферментных препаратов протеиназного действия на свойства теста.

2. Раскройте механизм гидролиза крахмала амилолитическими ферментами.

3. Как влияют ферментные препараты на продолжительность созревания теста?

4. Комплексное применение ферментных преператов.

5. Какие препараты интенсифицируют окислительные процессы при приготовлении теста?

Лабораторная работа № 6. Изучение действия пищевых ПАВ при приготовлении кондитерских и хлебобулочных изделий.

1. Классификация поверхностно-активных веществ.

2. Строение молекул ПАВ и принцип действия эмульгаторов.

3. Как ПАВ в тесте взаимодействуют с клейковинными белками и крахмалом?

4. Технологические функции эмульгаторов.

5. Как изменяются свойства полуфабрикатов, качество и сроки хранения хлебобулочных изделий при внесении поверхностно-активных веществ?

Лабораторная работа № 7. Оценка качества хлеба при введении различных гидроколлоидов.

1. Какие вещества относятся к гидроколлоидам?

2. Назовите функции гидроколлоидов.

3. Камеди растительные и полученные путем биосинтеза.

4. Какие производные целлюлозы применяют в хлебопечении?

5. Влияние веществ с водоудерживающей способностью на выход и срок хранения продукции.

Лабораторная работа № 8. Влияние пищевых волокон (ПВ) на свойства кондитерского теста.

1. Роль балластных веществ в питании человека.

2. Назовите источники пищевых волокон.

3. Как изменяются свойства теста при внесении добавок, содержащих ПВ?

Лабораторная работа № 9. Влияние различных каротиноидов на качество хлебобулочных и мучных кондитерских изделий.

1. Охарактеризуйте роль β‑каротина в питании человека.

2. Какие источники β‑каротина Вы знаете?

3. В каких формах выпускается каротин?

4. Особенности внесения в тесто различных каротиноидов.