W pracy, do oceny czystości powierzchni, zastosowano dwie metody
Transkrypt
W pracy, do oceny czystości powierzchni, zastosowano dwie metody
ARTYKUŁ RECENZOWANY Uwarunkowania wymrażania ciasta w technologii odroczonego wypieku lin Streszczenie .pl Jarosław DIAKUN, Adam KOPEĆ, Katarzyna SZCZEPAŃSKA Politechnika Koszalińska, Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego .w m. tu. ko sza Przeprowadzono badania pomiaru zmian temperatury kęsów ciasta na powierzchni i w centrum przy wymrażaniu w komorze z intensywną cyrkulacją powietrza i w warunkach konwekcji naturalnej. Wymrażaniu poddawano kęsy cista surowego oraz wstępnie zapieczonego. Na rysunkach zobrazowano przebieg zmian temperatur oraz wyznaczono czas osiągnięcia charakterystycznych wartości temperatur 0°C i -10°C. Badania wykazały duże zróżnicowanie czasu osiągnięcia określonej temperatury w centrum i na powierzchni. Słowa kluczowe: pieczywo, wymrażanie, odroczony wypiek Conditions of freezing the dough in the baking deferred technologies Summary The measurement of temperature changes in dough pieces on the surface and in the center during freezing in the chamber with an intensive air circulation and natural convection conditions was conducted. Raw and pre- baked dough pieces were freezing. Temperature changes and appointed time achievement of the characteristic temperatures 0°C and -10°C were illustrated in the figures. Research has shown large differences in the times to achieve a certain temperature in the center and on the surface. Key words: bread, freezing, deferred baking Wprowadzenie Istotą technologii odroczonego wypieku jest wprowadzenie etapu spowolnienia lub zatrzymania procesów fermentacyjnych w uformowanym kęsie ciasta poprzez jego wychłodzenie lub wymrożenie. Przebieg zmian temperatury w wyniku wymrażania przedstawiany jest w postaci jak na rysunku 1. Informacja na rysunku ma charakter poglądowy. Nie uwzględnia on zróżnicowanej temperatury powierzchni, wnętrza, przejścia fazy wymrażania wody (zakresu krioskopowego). no z ww w. ips Technologia odroczonego wypieku pieczywa zapoczątkowana w połowie XX wieku w USA. Pierwsze jej zastosowanie polegało na wymrożeniu wstępnie podpieczonego pieczywa i jego dopiekanie (zarumienienie) w miejscu sprzedaży. Celem było uatrakcyjnienie oferty handlowej, poprzez utrzymanie w ciągłej sprzedaży ciepłego chrupkiego pieczywa. Metodę rozwinięto we Francji, wprowadzając wstrzymanie procesu fermentacji ciasta na różnych etapach jego prowadzenia (Ambroziak, 1995).W Polsce metoda odroczonego wypieku była wdrażana latach 90 XX wieku. Stosowana jest z powodzeniem do pieczywa pszennego - na drożdżach. Wykorzystywana jest jako metoda, która umożliwia przeniesienia wypieku pieczywa do miejsca sprzedaży detalicznej i poprzez to oferowanie kupna świeżego i gorącego „prosto z pieca” przez cały dzień. odroczonego wypieku praktyka przemysłowa wyprzeda badania i analizę procesu oraz nie ma wypracowanych standardów procesów technologicznych. po bra Przemysł wytwórczy maszyn aktywnie zareagował na potrzeby nowej technologii. Oferowane jest specjalistyczne wyposażenie w postaci komór zamrażalniczych, komory zamrażalniczo-garownicze, małogabarytowe piece dla sklepów, zintegrowane komory i piece wypiekowe (Postolski, 2003). Liczne są teksty informacyjne o technologii połączone z reklamami ofertowymi urządzeń w czasopismach Przegląd Piekarski i Cukierniczy; BAKE&SWEET. Nieliczne są natomiast publikacje naukowe prezentujące wyniki badań z obszaru problemów technologii odroczonego wypieku. W Polsce badania, głównie w zakresie oceny jakości pieczywa z technologii odroczonego wypieku, prowadzono na SGGW w Warszawie (Ambroziak i in., 2001; Sobczyk, 2006; Sobczyk, 2009). Przy tym okazuje się, że już samo wymrażanie mąki ma wpływ na jakość pieczywa (Diakun i Komorowska, 2005). Ogólnie można uznać, że w zakresie 10 Rys. 1. Temperatura faz odroczonego wypieku: etapy: E1 – zamrażanie, E2 – przechowywanie, E3 – rozmrażanie, E4 – podgrzewanie, E5 – wznowienie fermentacji, E6 – wypiek Fig. 1. Deferred baking temperature phases: steps: E1 – freezing, E2 – storing, E3 – thawing, E4 – heating, E5 – resumption of fermentation, E6 – baking Inżynieria Przetwórstwa Spożywczego 2/4–2015(14) Jarosław DIAKUN, Adam KOPEĆ, Katarzyna SZCZEPAŃSKA Materiał i metoda Rys. 2. Kęsy ciasta ułożone na tacy w komorze szokowego wymrażania Fig. 2. The dough pieces arranged on a tray in the chamber of shock freezing Wyniki Na wykresach rysunku 3 przedstawiono przebieg zmian temperatury w procesie zamrażania kęsów ciasta. ww w. ips Temperatura [°C]; Temperature [°C] Temperatura [°C]; Temperature [°C] Badania prowadzono na kęsach ciasta z mąki pszennej typ 750, o masie 300 g. Wymrażaniu poddawano kęsy po uformowaniu (surowe) oraz wariantowo po fermentacji przez 30 minut w komorze rozrostowej laboratoryjnego pieca wypiekowego i wstępnym zapiekaniu przez 8 min, w komorze wypiekowej o temperaturze 225°C (zapieczone).Wymrażanie prowadzono w komorze szokowego wymrażania typ TECHNODOM model AT05ISO w dwóch wariantach, z intensywną cyrkulacją powietrza i w warunkach konwekcji naturalnej. Temperaturę komory ustawiono na 30°C. W kęsach ciasta umieszczonych na tacy komory wymrażania (Rys. 2)(po wstępnym rozroście lub po wstępnym zapiekaniu) w centrum oraz na powierzchni montowane były termopary (typ WK-K). Termopary poprzez płytę kompensacji temperatury PCLD-8710 współpracowały Czas [s]; Time [s] Temperatura [°C]; Temperature [°C] Czas [s]; Time [s] Czas [s]; Time [s] po bra no z Czas [s]; Time [s] Temperatura [°C]; Temperature [°C] .pl .w m. tu. ko sza Celem badań jest poznanie przebiegu temperatury w kęsie ciasta, na powierzchni i centrum, w procesie jego wymrażania. Pomiary przeprowadzono dla kęsów ciasta surowego po wstępnym rozroście w komorze fermentacyjnej oraz kęsów ciasta wstępnie zapieczonego. Badania przeprowadzono w warunkach intensywnej cyrkulacji powietrza w komorze szokowego schładzania oraz w warunkach konwekcji naturalnej (wymrożona komora i następnie wyłączany wentylator). z kartą pomiarową typ PCI1710 zainstalowaną w komputerze PC. Wyniki zbierane i zapisywane były w systemie komputerowym z wykorzystaniem programu LabVIEW i za pośrednictwem tego programu wykonywane były wykresy przebiegu temperatury. Skanowanie pomiarowe odbywało się z częstotliwością 1 sekundy lin Cel badań Rys. 3. Wykresy zmian temperatury w trakcie zamrażania w kęsie ciasta: P – na powierzchni, C – w centrum: a, b) ciasto surowe; c, d) ciasto zapieczone; wymrażanie w warunkach: a, c) konwekcji naturalnej; b, d) intensywnej cyrkulacji; K – temperatura w komorze Fig. 3. Plots of temperature changes during the freezing in the dough pieces: P – on the surface C – in the center: a, b ) the dough; c, d) cake baked; freezing under a, c) natural convection; b , d) an intense circulation; K - the temperature in the chamber Inżynieria Przetwórstwa Spożywczego 2/4–2015(14) Diakun, J., Kopeć, A., Szczepańska, K. (2015). Uwarunkowania wymrażania ciasta w technologii odroczonego wypieku. Inżynieria Przetwórstwa Spożywczego, 2/4(14), 10-12. 11 ARTYKUŁ RECENZOWANY Tabela 1. t – Czas uzyskania określonej temperatury, P – na powierzchni, C – w centrum, S – kęsa ciasta surowego, Z – zapieczonego, k – zamrażanego w warunkach konwekcji naturalnej, w – z intensywną w wymuszona cyrkulacją Table 1. t – Time of obtain a certain temperature, P – on the surface, C – in the center, S – dough piece raw, Z – baked, k – then frozen in natural convection conditions, w – with intensive forced circulation T [°C] → Miejsce → 0 - 10 P C P C k 700 (17) 2700 (45) 1800 (30) 5500 (92) w 200 (3) 1800 (30) 1200 (40) 3800 (63) k 3000 (50) 5400 (90) 6600 (110) 10000 (167) w 1500 (25) 2200 (37) 4300 (72) 5700 (95) S lin .pl W ramach badań wyznaczono czas osiągnięcia w zamrażanym kęsie ciasta charakterystycznych temperatur wychłodzenia i wymrożenia na powierzchni i w centrum. Badania przeprowadzono dla kęsów ciasta 300 g stosowanych w wypiekach laboratoryjnych. Jaki będzie potrzebny czas dla kęsów o wielkości i postaci stosowanych przemysłowo? Oczywistym jest, że dłuższego czasu wymaga wymrażanie ciasta zapieczonego oraz, że intensywna cyrkulacja powietrza, czyli stosowanie komory szokowego wymrażania skraca czas wychładzania i zamrażania kęsów pieczywa. Jednak metoda ta jest droższa. Czy dla osiągnięcia efektu wstrzymania procesu fermentacji ciasta konieczne jest droższe szokowe wymrażanie? Pytaniem jest również, jakie przyjąć kryterium czasu schładzania i wymrażania oraz czy konieczne jest osiągnięcie w centrum możliwie szybko pełnego wymrożenia? Czas osiągnięcia określonej temperatury podczas wychładzania i wymrażania jest znacząco zróżnicowany w zależności od miejsca pomiaru (powierzchnia – centrum), warunków wymrażania (intensywność cyrkulacji powietrza w komorze zamrażalniczej) i postaci kęsów ciasta (surowe – zapieczone). Celowe jest dalsze prowadzenie badań celem wyznaczenia efektywnych technologiczne czasów wymrażania cista na potrzeby technologii odroczonego wypieku, w tym badań uwzględniających zachowanie się mikroflory procesu fermentacji ciasta. ips Z Wnioski .w m. tu. ko sza Z charakteru przebiegu zmian temperatury wyróżnić można zamrażalniczą przemianę krioskopową w zakresie (-4)°C ÷ (-9)°C. Widoczna jest ona zwłaszcza dla przebiegu temperatury w centrum. Czujnik umieszczony na powierzchni, szczególnie przy intensywnej cyrkulacji powietrza, nie rejestruje wyraźnie tego zakresu, gdyż w dużym stopniu poddawany jest on oddziaływaniu zewnętrznej temperatury powietrza. Jako charakterystyczne, można wyróżnić temperaturę 0°C (wychłodzenie i początek zamrażania) oraz (-10)°C. Uznaje się, że całkowite wymrożenie kęsa ciasta następuje po osiągnięciu temperatury (-10)°C , czyli poniżej temperatury krioskopowej. Czas, dla którego osiągnięto te wartości temperatury zestawiono w tabeli 1. Bibliografia po bra no z ww w. Wychłodzenie powierzchni ciasta surowego nastąpiło już po kilku minutach przy intensywnej cyrkulacji powietrza i wymagało kilkunastu minut dla konwekcji swobodnej. Schładzanie powierzchni zapieczonego kęsa trwało znacznie dłużej, nawet około godziny przy konwekcji swobodnej. Najkrótszy czas osiągnięcia temperatury całkowitego wymrożenia (-10°C) w centrum wyniósł około godziny, dla kęsa ciasta surowego, intensywnie zamrażanego. Przy zamrażaniu z konwekcją naturalną zamrażanie do tego poziomu trwało około pół godziny dłużej. Wymrażanie kęsa zapieczonego trwało dłużej, odpowiednio około półtora godziny przy intensywnym zamrażaniu i prawie trzy godziny w warunkach konwekcji swobodnej. Czas wymrożenia w centrum kęsa ciasta, w porównaniu do powierzchni trwa dłużej o około gadzinę przy warunku konwekcji naturalnej i pół godziny przy intensywnym zamrażaniu. Dla badanej wielkości kęsa ciasta, gdy na powierzchni jest już temperatura (-10)°C, to w porównywalnym czasie w centrum jest temperatura dopiero ok. 0°C. 12 Ambroziak, Z. (1995). Odroczony wypiek pieczywa. Przegląd Piekarski i Cukierniczy, 2(43), 2 – 7. Ambroziak, Z., Nering, A., Piesiewicz, H., Staszewska, E., Janik, M., Wasiluk, M. (2001). Optymalizacja procesu odroczonego wypieku pieczywa żytniego i mieszanego. Przegląd Piekarski i Cukierniczy, 1(49), 2 – 6. Diakun, J., Komorowska, M. (2005). Wpływ wymrożenia mąki na jej właściwości wypiekowe. Ekologia i Technika, XIII(5), 170 – 172. Gazda, W. (2010). Techniki kriogenicznego chłodzenia. Przemysł Spożywczy, 64(9), 26 – 30. Postolski, J. (2003). Nowoczesne technologie zamrażania pieczywa i wyrobów cukierniczych. Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna, 3, 47 – 53. Sobczyk, M. (2006). Wpływ mrożenia międzyproduktów piekarskich na jakość gotowego wyrobu. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2(47), 314 – 324. Sobczyk, M. (2009). Ocena jakości pieczywa pszennego otrzymanego metodą odroczonego wypieku. Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego, 1, 37 – 39. Diakun Jarosław Politechnika Koszalińska Katedra Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego ul. Racławicka 15-17, 75-620 Koszalin e-mail: [email protected] Inżynieria Przetwórstwa Spożywczego 2/4–2015(14)