- Шоковое замораживание: технические ограничения и рекомендации
- Наиболее частые проблемы, возникающие при шоковой заморозке теста
- Слабая ферментативная активность хлебопекарных дрожжей
- Снижение концентрации диоксида углерода
- Отшелушивание корки изделий
- Слишком длительная частичная выпечка
- Затраты на электроэнергию
- Выбор процесса замораживания в зависимости от продукции
- Решения в области контроля процесса шокового замораживания
- Сохранение ферментативной активности хлебопекарных дрожжей
- Физиологическое состояние дрожжей
- Дозировка дрожжей
- Защита клейковинного каркаса
- Шоковая заморозка хлебобулочных и кондитерских изделий для пекарен
- Шоковая заморозка хлебобулочной продукции
- Виды и способы заморозки
- Технология заморозки
- Основные показатели хлебобулочной продукции при шоковой заморозке
- Преимущества шоковой заморозки
- Выгоды применения шоковой заморозки для пекарни
- Ленточные конвейеры для заморозки хлебобулочных и кондитерских изделий
- Основные блоки ленточных конвейеров
- Производства и материалы
Шоковое замораживание: технические ограничения и рекомендации
Наиболее частые проблемы, возникающие при шоковой заморозке теста
Слабая ферментативная активность хлебопекарных дрожжей
Замораживание заготовки относится к вариантам отложенной выпечки, когда в процессе дефростации теста его расстойка и подъем происходит не при комнатной температуре, а непосредственно в печи. Резкое снижение температуры оказывает негативное воздействие на ферментативную активность дрожжей. Кристаллы льда, которые образуются в тесте, нередко повреждают их эластичную молекулярную структуру. Замораживание вызывает избыточное гидростатическое давление на раствор, передвижение воды происходит до тех пор, пока не уравновесится концентрация веществ, растворенных в тесте.
Важно учесть и еще один момент. Если брожение теста происходит до начала воздействия низкой температуры, есть опасность того, что дрожжи утратят значительную часть резервных сахаров (особенно трегалозу), которые потребуются для начала нового брожения, защищающую дрожжи от низкой температуры, а также уже после разморозки. Если это произойдет, возобновление процесса будет затруднено или невозможно. В связи с этим следует максимально замедлить брожение перед началом замораживания теста. В противном случае впоследствии будет наблюдаться сниженная ферментативная активность дрожжей, газ будет образовываться в тесте в недостаточном количестве при доготовлении.
Кроме того, если брожение начинается до замораживания полуфабрикатов, существует риск того, что дрожжи утратят необходимое количество межклеточных сахаров, которые понадобятся им в момент начала нового брожения, и из-за недостаточного газообразования последнее станет невозможным. Тем более, что один из этих сахаров, а именно трегалоза, является криопротектором и не может оказывать защитное действие, если дрожжи его израсходуют. Таким образом, существует риск снижения ферментативной активности хлебопекарных дрожжей при доготовлении, если перед глубоким замораживанием теста не снизить интенсивности его брожения.
Снижение концентрации диоксида углерода
Итогом замораживания отложенной выпечки часто становится деформация структуры губчатого клейковинного каркаса. Если снижение температуры происходит слишком медленно, образуются чрезмерно крупные кристаллы льда, которые могут значительно повредить клейковинный каркас. И наоборот: если происходит слишком быстрая заморозка теста, образуется много микрокристаллов, которые могут скапливаться. В итоге появятся те же крупные фрагменты льда, которые при размораживании деформируют клейковинную ткань аналогичным образом.
Длительное хранение замороженного полуфабриката при отрицательной температуре приведет к тому, что количество и размер кристаллов будут расти, а упруго-пластичные свойства теста ухудшатся. Это может привести к тому, что диоксид кислорода не будет удерживаться клейковинным каркасом из-за нарушения его целостности, когда возобновится брожение.
Итак, к основным потерям при дефростации после неправильного замораживания относятся дефекты, связанные с недостаточным объемом готовых (выпеченных) изделий под воздействием низких температур, снижения ферментативной активности дрожжей. В результате снижается газоудерживающая способность полуфабриката.
В связи с этим следует придерживаться установленных временных норм по замораживанию и размораживанию теста.
Отшелушивание корки изделий
Отделение корки от мякиша – одна из основных проблем хлебобулочных изделий после частичной или полноценной выпечки, если она прошла непосредственно перед процедурой шокового замораживания полуфабриката.
Отшелушивание корки от мякиша происходит вследствие перераспределения влаги в процессе шоковой заморозки. Воздействие низкой температуры может привести к тому, что образуется неустойчивая среда непосредственно вокруг мякиша. Визуально это выражается в появлении беловатого кольца под коркой.
Процесс дефростации и повторная выпечка усиливают высыхание хлебной корки. Она полностью теряет пластичность и под давлением пара, который выделяется из изделия при выпекании, отслаивается от мякиша. Кроме того, отшелушивание может усиливаться в том случае, если замороженные заготовки ударяются друг об друга при упаковке и транспортировке.
Слишком длительная частичная выпечка
Чрезмерная предварительная выпечка приводит к отшелушиванию корки, а недостаточная предварительная выпечка – к оседанию изделий. Оседание изделий происходит при недостаточном затвердевании корки во время частичной выпечки.
Затраты на электроэнергию
Несмотря на то, что шоковая заморозка теста дает возможность запланировать временные затраты и предварительно оценить расходы на электроэнергию, последние могут быть слишком высокими в связи с необходимостью постоянно хранить изделия при минусовой температуре. Данные расходы пропорциональны объему выпечки и сроку содержания в холодильной камере. В связи с этим, самые большие затраты связаны с глубоким замораживанием теста и хранением частично или полностью выпеченных изделий.
В 2014 году в рамках сотрудничества CNBPF[1] и ENGIE[2] проводилось исследование затрат на производство багетов. В частности, исследования проводились в Baking Center™ Lesaffre. Было установлено, что технологии шокового замораживания отличаются высоким потреблением электроэнергии, а технология частичной выпечки требует в 2 раза больше электроэнергии, чем обычный прямой метод (см. рис. 4).
[1] CNBPF — Confédération nationale de la boulangerie pâtisserie française – Национальная гильдия хлебопеков и кондитеров Франции
[2] ENGIE — крупная французская энергетическая и газовая компания
На этап замораживания (замороженное тесто/полуфабрикаты и частично выпеченные замороженные изделия) приходится соответственно 23 и 29% расхода электроэнергии, что соответствует второй позиции после выпечки.
Кроме того, следует учитывать электроэнергию, затраченную на транспортировку между объектами и окончательную выпечку, не отмеченную в исследовании.
В таком случае, основная задача – сведение к минимуму размеров продукции. Некоторые виды технологий шокового замораживания, например, замороженное тесто/полуфабрикаты, где нет расстойки позволяют получить изделия с небольшим объемом, что увеличитвает количество перевозимой продукции. Таким образом, удается оптимизировать транспортные затраты.
Выбор процесса замораживания в зависимости от продукции
Некоторые технологии замораживания подходят для большинства видов продукции, другие подходят только для определенных хлебобулочных изделий. (см. таблицу 1).
Таким образом, хлеба с большим диаметром окружности, большого развеса непригодны для технологий частичной выпечки: их форма способствует усилению обмена с воздухом, и, следовательно, высыханию, в результате которого происходит отшелушивание корки – один из самых распространенных дефектов после замораживая и частичной выпечки. Кроме того, после частичной выпечки, эластичная пленка (корка) не сформируется должным образом. При этом, чем больше диаметр хлеба, тем выше будет риск оседания и образования «ушей» (оседание верхней корки с боков).
Кроме того, технология замораживания после частичной выпечки неприменима к сдобе.
Решения в области контроля процесса шокового замораживания
Технология глубокого замораживания имеет много преимуществ: возможность клиентам получить свежий хлеб в нужный момент, упрощение организации работы персонала пекарни. Однако при этом у пользователей данных технологий возникает ряд технических трудностей. Чаще всего их можно избежать путем строгого соблюдения технологического процесса и использования ингредиентов высокого качества, а также точной дозировке функциональных ингредиентов.
Сохранение ферментативной активности хлебопекарных дрожжей
Если тесто после замораживания проходит стадию брожения/расстойки (нужно добиться достаточной ферментативной активности дрожжей перед выпеканием. С этой целью необходимо контролировать несколько процессов.
У используемых дрожжей должна быть высокая сопротивляемость физическим воздействиям в момент замораживания. Лучше всего для замораживания подходят прессованные дрожжи, тогда как использования сухих дрожжей следует избегать (в связи с повреждениями клеточных мембран, полученными при сушке). Компания Lesaffre разработала полусухие замороженные дрожжи, клеточные мембраны которых удается сохранить благодаря оптимизации процесса сушки. Что касается замораживания теста с содержанием сахара выше 10%, рекомендуется использовать осмотолерантные дрожжи.
Физиологическое состояние дрожжей
Одна из главных задач технологии замораживания – сохранить резервные сахара, содержащиеся в самих дрожжах и максимально ограничить начало брожения до замораживания. Кроме того, трегалоза – это дисахарид, который дрожжи напрямую преобразуют в процессе метаболизма, и поэтому особенно важен для запуска процесса брожения в процессах дефростации и окончательной расстойки. Для предотвращения брожения до замораживания и сохранения трегалозы необходимо придерживаться температуры теста (≈ 22°C).
Дозировка дрожжей
В связи с негативным воздействием низкой температуры на дрожжевые клетки, следует увеличить дозировку дрожжей на замес теста в 1,5-3 раза в зависимости от рецептуры и предполагаемого срока хранения.
Защита клейковинного каркаса
Основным фактором, обеспечивающим подъем теста, является клейковинный каркас, особенно в технологии выпечки замороженных полуфабрикатов без дефростации. Однако при этом использование некоторых технологий отложенной выпечки, а именно шокового замораживания, может привести к разрушению клейковинного каркаса еще до начала подъема теста. Так происходит всегда, если нарушена технология.
Для обеспечения реологических свойств клейковинного каркаса замороженного теста/полуфабрикатов необходимо прежде всего следить за правильностью процесса замеса. С этой целью следует использовать муку с повышенными хлебопекарными свойствами и улучшители Magimix® с голубой этикеткой, Magimix® «АМ 501», Magimix® «АМ 701» и др.
Другой важнейший момент технологии шокового замораживания – строгое соблюдение температурных и временных параметров во избежание образования слишком крупных кристаллов льда, способных разорвать клейковинный каркас. При этом скорость должна быть оптимальной – недопустима ни очень быстрая заморозка теста, ни слишком медленная, причем рекомендуется регулировать скорость обдува в камере шоковой заморозки, а не понижать температуру (не ниже -40 о С). Оптимальная скорость замораживания 1 о С/мин.
Предупреждение отшелушивания корки
Основным фактором, позволяющим свести к минимуму отшелушивание корки частично и полностью выпеченных замороженных изделий, является точный контроль параметров частичной/полной выпечки. Правильная классическая частичная выпечка ни в коем случае не должна приводить к окрашиванию тестовой замороженной заготовки. Потемнение цвета говорит о том, что время предварительной выпечки превышено, и это приведет в последствии к отшелушиванию корки.
Кроме того, отшелушивание корки тесно связано с движением воды в центре изделия: во время предварительной выпечки вода движется к периферии, во время замораживания происходит обезвоживание изделий. Таким образом, для предупреждения отшелушивания корки главным является максимальное сокращение потерь воды. Это достигается, среди прочего, использованием печей с пароувлажнением и специальной упаковки для хранения изделий при отрицательных температурах. Кроме того, мелкие изделия имеют меньшую площадь обмена с окружающей средой и по этой причине менее подвержены потерям воды. В связи с этим, такие изделия предпочтительны при использовании технологии глубокого замораживания теста/полуфабрикатов и частично и полностью выпеченных изделий.
На сегодняшний день наиболее распространен способ частичной выпечки «экспресс». В данной технологии применяются специальные улучшители, которые позволяют существенно сократить продолжительность выпечки изделия, при этом выпечка перед шоковой заморозкой осуществляется на 80-90% готовности по цвету корочки. При необходимости пополнить полки, изделие, произведенное по этой технологии, достается из морозильника, помещается на листы для выпечки, и просто разогревается в печи до готовности. Из минусов этой технологии можно отметить ограничения по массе изделий (не больше 400 г) и по рецептуре (содержание сахара). к плюсам можно отнести наличиена конечной точке реализации свежего хлеба с хрустящей корочкой, причем пекарю потребуется не больше 30 минут, чтобы пополнить полки. Lesaffre стала первой компанией, которая запатентовала решение для частичной выпечки «экспресс». В России это решение называется Magimix® «АМ 301».
Как избежать оседания изделий
Основными способами избежать оседания при быстрой заморозке теста, когда не полностью сформировалась корка (частично выпеченные изделия), являются: небольшие размеры изделий, крепкой тесто.
Технологии отсроченной выпечки, основанные, главным образом, на шоковом замораживании, стали очень распространенными. У каждого вида отложенной выпечки, будь то замороженное тесто/полуфабрикаты, предварительно расстоенные замороженные изделия, замороженные изделия, выпекаемые без дефростации и расстойки, свои ограничения. Для их понимания требуются глубокие знания различных процессов (физических, химических, биохимических и т.д.), происходящих на разных этапах технологического процесса, начиная с миграции воды и кончая кинетикой снижения температуры. Благодаря опыту, полученному в работе сети хлебопекарных центров, Lesaffre оказался первопроходцем в развитии решений под заказ, независимо от применяемой технологии, в зависимости от потребностей клиентов и потребителей. Если Вы заинтересовались технологиями отложенной выпечки, но у Вас не хватает знаний, чтобы их реализовать, обращайтесь к нам в BAKING CENTER™ Lesaffre за консультацией к технологам, и Вы получите квалифицированную поддержку в реализации новых проектов.
Источник
Шоковая заморозка хлебобулочных и кондитерских изделий для пекарен
Дефростация хлеба (правильное размораживание) после шоковой заморозки позволяет вернуть продукту вкусовые и питательные качества. Чаще всего она выполняется в шкафу окончательной расслойки. Такое оборудование позволяет программировать температурные показатели каждого этапа дефростации.
Если соблюдать технологические нормы и использовать профессиональное оборудование, заморозка для пекарни может стать выгодным решением для небольшого кафе или другого заведения общественного питания. Использование заморозки для пекарни сокращает объем нереализованной продукции.
Шоковая заморозка хлебобулочной продукции
Быстрая заморозка хлебобулочных изделий и их дефростация используются для сохранения качеств свежего продукта. Если замораживать хлеб обычным способом, в его структуре образуются крупные кристаллы, разрушающие структуру хлеба. При шоковой заморозке в продукте образуются мельчайшие кристаллы в виде крупинок, поэтому его структура не разрушается. Полное замерзание продукта происходит за период до 4 часов при температуре ниже -18 градусов.
Виды и способы заморозки
Можно выделить разные виды заморозки хлебобулочных изделий:
- Быстрая заморозка теста. Используется несколько технологий. По первой технологии тесто замораживается сразу же после замеса. В таком случае тесто размораживают и дают настояться, после чего оно используется для выпечки. По другой технологии тесто готовится, ему дают настояться и только потом оно подвергается шоковой заморозке. Такое тесто используется сразу же после размораживания.
- Заморозка частично выпеченных продуктов. Хлебная продукция выпекается до готовности от 50 до 90%, после чего она подвергается шоковой заморозке. Хранить такую продукцию при температуре ниже -18 градусов можно до 18 месяцев. После дефростации хлеб и хлебобулочные изделия выпекаются до готовности. Могут использоваться технологии, позволяющие выпекать хлебобулочные изделия без предварительной дефростации.
- Заморозка готовой продукции. Для приготовления продукта достаточно будет разморозить его в микроволновой печи и подогреть. Готовые изделия пользуются популярностью в ресторанах, кафе, заведениях быстрого питания, поэтому станут основой успешного бизнеса.
Использование глубокой заморозки и правильного хранения продукта позволяет продлить срок его годности до 6 месяцев, а в некоторых случаях даже до 18 месяцев. При этом вкусовые свойства и внешний вид продукта для потребителя будет неотличим от свежевыпеченного. Для кондитерских изделий с кремом глубокая заморозка не рекомендуется из-за потери внешнего вида товара. Дрожжевое тесто нужно замораживать максимально правильно, чтобы сохранить культуру.
Технология заморозки
Технология заморозки хлебобулочных изделий включает в себя три этапа:
- Охлаждение продукта. На этом этапе температура теста или готового продукта снижается до 0 градусов.
- Подмораживание. Температура снижается до -5 градусов. При этом кристаллизируется жидкость в хлебобулочных продуктах.
- Домораживание. Заключительный этап заморозки, при котором температура продукта опускается ниже -18 градусов.
Использование специального промышленного оборудования позволяет быстро заморозить заготовки и готовый продукт, благодаря чему прекращается рост патогенной микрофлоры, исключается образование крупных кристаллов льда в структуре продукта. Поэтому вкус и структура продукции сохраняются.
Основные показатели хлебобулочной продукции при шоковой заморозке
Существует ряд определений, которые характеризуют шоковую заморозку хлебобулочных изделий. К ним относится:
- Структура тканей. При шоковой заморозке удается максимально быстро перевести продукт в твердое состояние. При этом кристаллы льда, образуемые в тесте или готовой выпечке, имеют размер крупинок. Поэтому при размораживании форма изделия остается практически неизменной. Достичь подобного эффекта при использовании обычного морозильного оборудования невозможно.
- Безопасность. Благодаря быстрому замораживанию минимизируется период активности биологической среды. Если замораживать продукты медленно, бактерии могут успеть оставить следы своей жизнедеятельности, а шоковая заморозка не дает им таких шансов.
- Экологическая среда и биохимия. Обеспечить сохранение неизменного состава продуктов и жизнеспособность дрожжевых культур возможно только при быстрой заморозке. Данный метод никак не влияет на биохимический состав продукции.
- Срок хранения. Шоковая заморозка позволяет продлить срок хранения до 18 месяцев. При этом сохраняются не только вкусовые качества продукта, но и польза. Данная технология оставила позади другие методы хранения и заготовки хлебобулочных изделий.
- Пищевая ценность. Шоковая заморозка защищает продукт от потери влаги. Поэтому его вкусовые и ароматические качества лучше сохраняются.
- Масса. При обычной заморозке продукция теряет до 10% от своей массы. Шоковая заморозка снижает данный показатель до 0,8%.
Хлебобулочные продукты шоковой заморозки пользуются огромной популярностью в США, Японии, Великобритании, Франции и других развитых странах мира. В нашей стране технология только начинает пользоваться популярностью, хотя крупные сети уже давно взяли ее на вооружение.
Преимущества шоковой заморозки
Использование шоковой заморозки для теста, полностью или частично приготовленных хлебобулочных продуктов обладает рядом значительных преимуществ:
- сокращение времени замораживания продуктов в 3-5 раз;
- увеличение срока хранения хлебобулочных изделий до 18 месяцев, что удобно при развитии бизнеса, оптимальных планирований объемов, минимизации объема неиспользованных продуктов;
- снижение усушки продукта, что позволяет повысить доходы при продаже хлебобулочных изделий на вес;
- возможность сокращения персонала на 30%;
- сокращения площади производства в 2 раза;
- рост окупаемости до 20%;
- возможность использования в полуфабрикатах сезонных ингредиентов, например, свежих овощей, фруктов и ягод.
К тому же использование замороженного слоенного и дрожжевого теста, полуфабрикатов, хлеба и других хлебобулочных изделий позволяет максимально расширить ассортимент продукции.
Выгоды применения шоковой заморозки для пекарни
Шоковая заморозка теста и готовых хлебобулочных изделий обладает рядом преимуществ для кафе и пекарни, если сравнивать с производством такой же продукции самостоятельно. Основные выгоды для бизнеса:
- Удобство организации системы хранения. Технология быстрой заморозки позволяет надолго сохранить тесто и готовую продукцию. Срок годности при этом возрастает до 18 месяцев. Замороженные полуфабрикаты, хлеб, тесто и хлебобулочные изделия удобно хранить в обычных морозильных камерах, организовав правильную систему хранения.
- Минимизация необходимого оборудования для приготовления хлебобулочных изделий. Для работы с замороженной выпечкой потребуются только морозильные камеры для хранения и конвекционная печь для приготовления. Если тесто перед шоковой заморозкой не отдохнуло на протяжении 6-8 часов, дополнительно потребуется оборудования для предварительной расслойки и пароувлажнения. Но чаще всего производители предлагают уже полностью готовые к приготовлению изделия.
- Снижение трудозатрат. Замороженные хлебобулочные изделия и тесто по стоимости получатся выше, чем покупка ингредиентов для их приготовления. Однако возможность отказаться от работников, которые будут заниматься приготовлением теста и формированием выпечки позволит с лихвой покрыть эти затраты. Для маленькой пекарни это реальная возможность минимизировать количество персонала до 1-2 работников.
- Наличие готового декора. Хлебобулочные изделия в замороженном виде могут быть уже декорированы, поэтому не потребуется тратить время и продукты на их оформление перед продажей.
- Возможность быстро заполнять полки свежей продукцией. Это особенно важно для небольшой пекарни или на начальном этапе развития бизнеса, когда точные объемы необходимой продукции неизвестны. При использовании замороженных хлебобулочных изделий можно быстро заполнить полки свежей выпечкой, поэтому торговля не будет простаивать. В то же время количество непроданной продукции будет минимально.
К тому же требования к кухонному оборудованию в таком случае минимальны, что делает заготовки оптимальным решением для бизнеса.
Ленточные конвейеры для заморозки хлебобулочных и кондитерских изделий
Ленточный конвейер – самое удобное оборудование для замораживания хлеба. Для небольших объемов продукции лучше использовать мини-версию оборудования, представляющую собой шкафы для заморозки. Для шоковой заморозки кондитерских изделий рекомендуется использовать специальное оборудование для сохранения их консистенции после размораживания. На крупных предприятиях используются автоматизированные ленточные конвейеры, обеспечивающий большой объем продукции и минимальное вмешательство оператора в заморозку и упаковку.
Основные блоки ленточных конвейеров
Промышленное оборудование для замораживания выпечки, хлеба и других хлебобулочных изделий включает в себя:
- Конвейерный приемник, формирующий раскладку продуктов на ленте.
- Модуль, который отбраковывает неликвид.
- Теплоизоляционную камеру.
- Конвейер, который может состоять из нескольких ярусов или быть спиральным. Он может быть оснащен дополнительными опциями, например, системой, которая очищает производственную ленту.
- Холодильное оборудование. Включает в себя воздухоохладитель, маслоохладитель, конденсатор и другие компоненты.
- Конвейер. Транспортирует замороженный продукт на упаковку и загрузку.
- Пульт управления системой.
- Оборудование для маркировки и упаковки продукции.
Основную роль в эффективной работе ленточных конвейеров для шоковой заморозки хлебобулочных изделий имеет именно аппараты для быстрой заморозки. Поэтому от их качества, функциональности, мощности и производительности будут зависеть характеристики готового продукта. В качестве дополнительных опций линии заморозки хлебобулочных продуктов могут поставляться с защитными поддонами от осыпания крошки, защитными крышками и более мощными морозильными установками.
Производства и материалы
Для изготовления теплоизоляционной камеры производственной линии для заморозки хлебобулочных изделий используются сэндвич-панели. Применяются использоваться разные виды теплоизоляционного материала, такие как вспененные полиуретан, негорючий полиизоцианурат, пенополиуретан. Последний вариант используется чаще всего.
Для изготовления наружных слоев сэндвич-панелей применяется оцинкованная холоднокатаная сталь с разными видами покрытия. Стыки соединяются шип-паз. Для защиты от мостиков холода панели камер соединяются максимально плотно. Отсутствие герметиков и уплотнительных элементов обеспечивает высокие характеристики готовой конструкции на протяжении всего срока эксплуатации. Замковые соединения в отличие от уплотнительных элементов не изнашиваются, поэтому характеристики оборудования не снижаются.
В качестве камерного оборудования используются теплообменные блоки, которые имеют увеличенный шаг оребрения теплообменной поверхности. Это позволяет увеличить время непрерывной работы холодильного оборудования. Еще одной важной составляющей системы является правильная организация воздушных потоков в камере, ускоряющая процесс замерзания продуктов.
Источник