Моделирование посредством вычислительной гидродинамики (ВГД), когда отслеживаются температура и влажность профиля при выпечке хлеба, может обеспечить эффективное производство бескоркового хлеба и снизить количество отходов. Индийские исследователи, публикуя результаты своих исследований в журнале «Пищевые технологии» (Journal of Food Engineering), заявили, что их двумерные модели ВГД хлеба, испеченного без корки, будут способствовать улучшению понимания процессов хлебопечки. Они подчёркивают, что технология ещё должна быть надлежащим образом задокументирована.
Современные коммерческие виды хлеба без корки в США, Испании или Италии обычно создаются при помощи физического отсекания корки после выпечки. Технология же выпечки бескоркового хлеба была изобретена на кафедре пищевой биотехнологии факультета пищевых производств Оренбургского государственного университета. Новинка была показана в феврале этого года и уже успела получить золотую медаль на Московском международном салоне инноваций и инвестиций.
Главная особенность в технологии выпечки — применение нержавеющих пластин, через которые пропускается ток и буквально через три минуты при температуре 100 °C получается готовый хлеб. Во время выпечки корка образуется на верхней поверхности теста как результат максимального испарения, исходящего с его поверхности. В процессе изготовления хлеба без корки тесто периодически поливается водой при контролируемой температуре, чтобы жар не способствовал образованию этой корки. В результате распыления воды теплофизические характеристики хлеба без корки отличаются от обычного хлеба.
Ещё в 2005 году британская фирма Premier Foods начала эксперименты по выпечке хлеба Hovis, ориентированного на молодых матерей. Дело в том, что согласно исследованию американской Sara Lee Group, 35% матерей удаляют корку с бутербродов, давая их своим маленьким детям, при этом количество отходов с каждой буханки при этом могло достигать 45 %. Хлеб же без корки может привести к снижению потерь от таких «экзекуций», а также улучшит финансовую отдачу для пекарей. Авторы модели объясняют, что любая попытка модифицировать или изменить процесс выпечки требует понимания физико-химических изменений, которые происходят в процессе; также для этой цели часто используются экспериментальные и математические методы моделирования.
В результате была разработана двухмерная вычислительная гидродинамическая модель хлеба при выпечке, стимулирующая соответствующие процессы тепло- и массообмена и вычисляющая фактическое время выпечки этого вида хлеба. Модель «определяет повышение температуры в хлебе с течением времени, а также концентрацию влаги в нём, которая определяется как масса воды на единицу объёма хлеба». Индийцы предлагают следующие дополнения и изменения в процессе. Во влажные алюминиевые нержавеющие контейнеры заливается 30 грамм теста. После проверки, ящики помещаются под водяное сопло в печь, которая разогревается до 168°C.
В процессе испытаний готовые буханки доставались через 7, 14, 21, 25 и 30 минут после начала выпечки. Три термопары помещается в верхней, центральной и нижней частях контейнеров. Влажность бескоркового хлеба определяется цифровым инфракрасным анализатором – кусочки по 1 грамму из центральной части хлеба равномерно разбросали по тарелке и поместили её в инфракрасную сушильную камеру при температуре 105°C. Влажность хлеба была показана в процентах.
Исследователи отмечают, что уровень испарения влаги выше первые 7 минут выпечки при резком увеличении температуры поверхности теста. Затем скорость испарения уменьшается: «Поверхность концентрации влаги уменьшилась с 218,26 до 181,06 кг/м3 после 7 минут выпечки. Спустя 14 и 21 минуту поверхности уменьшилась до 165,07 и 156,05 кг/м3 соответственно. В конце эксперимента площадь составила 146,64 кг/м3». В конце процесса выпечки центральная часть хлеба разогрета примерно до 95 °C, в то время как верхний и нижний края разогреты до температуры от 102 до 112 °C. Авторы пришли к выводу, что их ВГД модель может быть использована для оптимизации условий выпечки в духовке и получения более качественных продуктов.
🔗
