Nowoczesne technologie zamrażania pieczywa i wyrobów

POLITECHNIKA GDAŃSKA
WYDZIAŁ MECHANICZNY
Współczesne techniki zamraŜania
Temat: Nowoczesne technologie zamraŜania pieczywa i
wyrobów cukierniczych.
Autor : Sławomir Kubiczek
Gdańsk 2007
Spis treści:
1) W jakim celu ma słuŜyć zamraŜanie Ŝywności.
2) Pieczywo i wyroby cukiernicze .
3) Powstawanie jak i problemy technologiczne pieczywa i wyrobów
cukierniczych.
4) Problemy technologiczne pieczywa.
5) Technologia zamraŜanie i przechowywania wypieków pieczywa.
6) Technologia zamraŜanie i przechowywania wyrobów cukierniczych.
7) RozmraŜanie zamroŜonego pieczywa i wyrobów cukierniczych.
8) Wnioski .
9)Literatura:
1) W jakim celu ma słuŜyć zamraŜanie Ŝywności ?
a) ZamraŜanie Ŝywności pozwoli na eksport jej za granicę.
b) W okresach zwiększonego zapotrzebowania (jako interwencyjna rezerwa
towarowa, uruchamiana przez piekarnie dla pokrywania niedoborów
rynkowych w okresach wzmoŜonego popytu):
c) przed weekendami, dniami świątecznymi, w szczytach sezonu
urlopowego.
d) W okresach w których z róŜnych przyczyn występują trudności w
zapewnieniu ciągłości dostaw(kataklizmy, załogi statków, wypraw
arktycznych, lotów kosmicznych)
e) Dla klienta detalicznego(do pieczenia w domu lub marketach)
2) Pieczywo i wyroby cukiernicze:
Przez pojęcie pieczywo rozumie się szeroki asortyment podstawowych
produktów Ŝywnościowych, stanowiących wypieki ciasta sporządzonego z:
Mąki tzw. zbóŜ chlebowych (Ŝyto, pszenica)
Wody , soli jak i innych dodatków(do około 11%),
Spulchnianego przy uŜyciu droŜdŜy zakwasu lub środków chemicznych
Wyroby cukiernicze są produktem roślinnym o zbliŜonym charakterze róŜnica
jest jedynie w innym sumarycznym udziale surowców dodatkowych(tłuszczu i
cukrów- powyŜej 40%) w stosunku do masy mąki.
Dzielimy je na: trwałe( m. in. herbatniki, pierniki, wafle, suchary) i nietrwałe
(m. in. torty, ciasta, pączki)
WyróŜnia się teŜ grupę luksusowych wyrobów półcukierniczych (chały, rogale,
bułki maślane)
3) Powstawanie jak i problemy technologiczne pieczywa i
wyrobów cukierniczych.
Schemat produkcji pieczywa:
1. Przygotowanie i tzw. prowadzenie ciasta.(Wymieszanie mąki z odpowiednią ilością
wody celem spęcznienia glutenu tworzącego szkielet ciasta, a następnie kształtowanie
jego parametrów, zwłaszcza konsystencji, z dostosowaniem do warunków namnaŜania
droŜdŜy)
2. Rozrost tj. fermentacja ciasta lub uformowanych z niego wyrobów.(Wydzielają się w
tym procesie pęcherzyki CO2 , ulegają zatrzymaniu w cieście i powodują jego
rośnięcie)
3. Wypiek w piecach piekarskich :w temperaturze 200:300oC (małe sztuki), w
temperaturze 230:250oC (większe bochenki)
Przebieg Wypieku:
- Gdy środek produktów osiąga temp. Ok. 100oC
Następuje skleikowanie i częściowy rozpad skrobi oraz ścięcie białek co powoduje
usztywnienie ciasta i utrwalenie porowatej struktury pieczywa.
- Gdy temp na powierzchni skórki osiąga 130-140oC skleikowana skrobia zamienia się w
dekstryny, a związki białkowe częściowo hydrolizują. Dalszy wzrost temp. Powoduje
powstanie brunatnych połączeń cukrów z produktami rozpadu białek a takŜe substancji
melaniodowych tworzących rumianą skórkę o typowym ‘’chlebowym’’ zapachu.
4) Problemy technologiczne pieczywa.
Podstawowym problemem technologicznym pieczywa są Zmiany chemiczne i
fizyczne.
NajwaŜniejszym czynnikiem powodującym starzenie się pieczywa oraz stratę jego
naturalnych walorów jest czerstwienie.
Czerstwienie – objawy: spadek wilgotności jaki i elastyczności miąŜszu ,twardnienie i
podatność na kruszenie, zanik chrupkości skórki i innych cech sensorycznych.
Głowna przyczyny tego nie poŜądanego zjawiska są zmiany w rozmieszczeniu wody
pomiędzy węglowodanowymi i białkowymi składnikami pieczywa oraz zmiany w
wewnętrznych strukturach tych składników czyli retrogradacja skrobi(przekształcenie
z formy bezpostaciowej w krystaliczną z jednoczesnym wydzieleniem wody).
Szybkość czerstwienia pieczywa zaleŜy od wielu czynników m. in. rodzaju produktu,
jakości uŜytej mąki i dodatków do ciasta, przebiegu procesów produkcji, rodzaju
opakowania, warunków przechowywania i zamraŜania.
Zapobieganie problemom technologicznym pieczywa
Próby ograniczenia intensywności czerstwienia jak i poprawy jakości i trwałości
pieczywa przy zastosowania tradycyjnych dla piekarstwa zabiegów. Czyli stosowanie
w tym celu dodatkowych określonych substancji oraz tzw. polepszaczy. Nie
rozwiązały w pełni problemu co skłoniło branŜe piekarską do zainteresowania się
moŜliwościami jakie w tym zakresie stwarzało wykorzystanie niskich temperatur. GdyŜ
jak się okazało szybkość procesów czerstwienia jest silnie zaleŜna od temperatury
5) Technologia zamraŜanie i przechowywania wypieków
pieczywa.
Doświadczalnie ustalono wpływ temperatury na przebieg czerstwienia
wypieczonego ciasta.
Jak wynika z wykresu proces ten rozpoczyna się krótko po wyjęciu z pieca i
wystudzeniu do około 60 oC i trwa z nasilającą się w miarę jego schładzania
dynamiką w całym zakresie temperatur plusowych. Przy temperaturze wewnętrznej
od -2 oC do -3 oC szybkość czerstwienia osiąga maksimum o z dalszym spadkiem
temperatury silnie maleje, ulegając efektywnemu zahamowaniu poniŜej -7 oC
głownie w wyniku przerwania retrogradacji skrobi(tj. jej przekształcenie z formy
bezpostaciowej w krystaliczną z jednoczesnym wydzieleniem wody).W temperaturze
-7 oC rozpoczyna się wymarzanie zawartej w pieczywie wody i ograniczenie
całokształtu wszystkich innych przemian. W praktyce technologicznej cały
wierzchołek wykresu od ok. 10 oC do -7 oC, w którego obszarze mają miejsca
najbardziej intensywne procesy starzenia produktów piekarskich uznany został za
krytyczny, z zaleceniem aby zarówno w cyklach zamraŜania jaki i rozmraŜania
pieczywa dąŜyć do jego przechodzenia tak szybko jak to jest moŜliwe. Za
Optymalny czas uwaŜa się za moment osiągnięcia przez skórkę maksymalnej
wilgotności.
•
Dla pieczywa drobnego ok. 0.5-1h po wypieku
•
Dla chleba o masie 0.8-1kg po około 3-4h.
Technologie zamraŜania
1) ZamraŜanie w tunelach owiewowych
ZamraŜanie wypieczonych wyrobów odbywa się zwykle w tunelach owiewowych i
powinno być prowadzone do temperatury wewnętrznej -18oC W czasie 1-1.5h dla
bułek i ok. 3-4h dla chleba przy фpow owiew 2-3 m/s.
•
Proces ten jest dość powolny wskutek porowatości struktury i ich małego
współczynnika przewodzenia ciepła.
•
Zasadą przemysłowego zamraŜania pieczywa jest umieszczenie go w ściśle
przylegającym do powierzchni opakowaniu(próŜniowym).
2) ZamraŜanie kriogeniczne pieczywa
Charakteryzuje się małym zuŜyciem czynnika- małe ciepło zamraŜania a otrzymuje
się poŜądane efekty jakościowe. Dodatkowe plusy: małe koszty inwestycji jak i
mniejsze zapotrzebowanie powierzchni produkcyjnej.
3) Technologia odroczonego wypieku pieczywa
Technologia zamraŜania półproduktów w postaci kęsów ciasta, spulchnionego
droŜdŜami. Polega na czasowym, całkowitym przerwaniu fermentacji ciasta przez
zamroŜenie ciasta do temperatury wew.<-10oC z pominięciem fazy rozrostu.
UmoŜliwia odwracalne przerwanie procesu produkcji pieczywa droŜdŜowego i
przygotowanie zapasu w dogodnym dla piekarni w czasie z przeznaczeniem do
późniejszego wypieku.
•
Podstawowym problemem tej technologii jest utrzymanie aktywności droŜdŜy,
wystarczającej do właściwego rozrostu rozmroŜonego ciasta przed
wypiekiem.
•
Co najwaŜniejsze: Pieczywo z zamroŜonego ciasta nie wykazuje znacząco
istotnych róŜnic jakościowych, charakterystycznie jest jedynie zmniejszenie o
10-15% objętości w wyniku osłabienia siły fermentacyjnej droŜdŜy (Lepiej
stosować ciasto o bogatszym składzie).
4) Dodatkowo stosowane metody:
a. We Francji opatentowano metodę ochrony droŜdŜy, polegającą na ich
wstępnym zamraŜaniu na 24h, a następnie rozmraŜaniu w temperaturze
pokojowej i wymieszaniu z ciastem które po uformowaniu podaje się
zamroŜeniu. Z którego to jest wypiekany chleb.
b. W technologii Ŝywności ponadto stosuje się technikę mikrokapsułkowania
umoŜliwiająca m.in. zwiększenie trwałości stasowanych substancji
dodatkowych oraz kontrolowane uwalnianie się na zewnątrz substancji
czynnej, zamykanej w matrycy wewnątrz kapsułki nośnika.
Przechowywanie wypieków pieczywa
Nie wymaga ono zbyt niskiej temp. Optymalne warunki to 18-20oC
Okres przechowywania na ogół nie jest dłuŜszy niŜ 6-8tygodni,zwykle to wystarcza do
niwelowania wahań popytu i stabilizacji zaopatrzenia rynku.
Ponadto nie kaŜde pieczywo wykazuje taką samą podatność do zamraŜalniczego
przedłuŜania ich trwałości. Przyjmuje się Ŝe efekty są tym lepsze, im więcej tłuszczu
zawiera ciasto.
6) Technologia zamraŜanie i przechowywania wyrobów
cukierniczych.
Ciast i wyroby cukiernicze są to wypieki o znacznej zawartości tłuszczu i/lub cukru
oraz zawierające takŜe znaczne ilości innych substancji rozpuszczalnych, które
obniŜają ich punkt zamarzania nawet do-10oC.
ZamraŜanie stanowi dla tego typu wyrobów najlepszą moŜliwość utrwalania ich
jakości sensorycznych.
ZamraŜanie powinno się odbywać w warunkach zbliŜonych do zamraŜania
pieczywa czyli zamraŜanie do temperatury -18oC i przechowywanie z tolerancją do
maks temp. -10oC w okresach krótszego składowania.
7) RozmraŜanie zamroŜonego pieczywa i wyrobów
cukierniczych.
RozmraŜanie nie wymaga specjalnych urządzeń jednak czas jest długi i nie
zawsze zapewnia odpowiednią jakość. Więc
•
Pieczywo powinno być rozmraŜane w piekarnikach o temp. 30-50oC.
•
Produkty takie jak małe(bułeczki)zaleca się rozmraŜać w piekarniku w temp.
150-220oC.
•
Trzeba pamiętać ze czas rozmraŜania jest dłuŜszy od czasu zamraŜania.
RozmraŜanie wyrobów cukierniczych powinno przebiegać moŜliwie szybko, temp ok.
50oC przy małej wilgotności ok. 30%.
8) Wnioski .
ZamraŜanie stanowi sprawdzoną metodę skutecznego przedłuŜania cech
świeŜości oraz naturalnych walorów sensorycznych i Ŝywieniowych nietrwałych
produktów Ŝywnościowych, co zasadniczo rozszerza moŜliwości dysponowania nimi
w czasie i przestrzeni . Stwarza dla producentów szanse pełnego pokrywania
aktualnego zapotrzebowania rynku bez ryzyka strat i nadprodukcji.
9)Literatura:
•
Technika chłodnicza i klimatyzacyjna 02/2002
•
Technologia chłodnicza Ŝywności Witold Jastrzębski
•
Strony internetowe www.chlodnictwo.pl