Тваринництво та технології харчових продуктів

Раціоналізація товарних і технологічних властивостей бісквітних напівфабрикатів під час випікання

Володимир Федоров, Олег Кепко, Олександр Трус, Валентина Кепко
Завантажити статтю
Анотація

Кожен вид борошняних кондитерських виробів потребує визначення власних теплофізичних характеристик, дотримання яких має бути забезпечене в обраній печі. Випікання бісквітних напівфабрикатів має особливості, які необхідно враховувати при проєктуванні та налагоджуванні обладнання. Метою досліджень було вивчення за допомогою технічних засобів густини теплових потоків крізь поверхні та по шарах бісквітних напівфабрикатів, а також формулювання рекомендацій щодо теплового режиму для промислових умов. Для вимірювання температури використовували термопари та малогабаритні малоінерційні вимірювачі густини теплового потоку. Випікання бісквітних напівфабрикатів проводили у лабораторній печі в традиційних металевих формах, а також у формах із використанням вкладишів з антиадгезійного паперу. Для надання антиадгезійних властивостей папір або картон ґрунтували розчином полівінілового спирту 10 %, після чого покривали водною емульсією кремнійорганічної рідини у суміші з розчином полівінілового спирту та невеликою кількістю каталізатора затвердіння. Дослідження проводили в інтервалі температур 140-200 °С. У статті наведено результати вивчення кінетики випікання верхнього прошарку бісквіта, процесу в металевих формах за раціональної температури гріючого середовища та кінетики випікання виробів із паперовими вкладишами. За допомогою лабораторної печі з підведенням конвективної та променистої теплоти встановлено раціональний режим: температура гріючого середовища 170-180 °С, інтенсивність підведення енергії зверху та знизу – однакова. Доведено доцільність випікання виробів у вкладишах з антиадгезійного паперу, що дозволяє зменшити товщину нижньої скоринки, знизити ломкість продукту та покращити санітарні умови виготовлення й реалізації. На основі результатів визначено раціональні за технологічними, товарними та економічними ознаками режими випікання бісквітних напівфабрикатів у промислових печах. Практична цінність роботи полягає у можливості застосування її результатів на підприємствах для оптимізації процесів випікання та підвищення якості й економічності виробництва

Ключові слова

кінетика випікання; термометрія; теплометрія; теплофізичні характеристики; термічний опір

ЦИТУВАТИ
Fedorov, V., Kepko, О., Trus, O., & Kepko, V. (2026). Rationalisation of commercial and technological features of biscuit semi-finished products during baking. Animal Science and Food Technology, 17(1), 93-104. https://doi.org/10.31548/animal.1.2026.93
Використані джерела
  1. Bagliuk, S.V., Romanovska, O.L., Forostyana, N.P., & Lazarenko, M.V. (2015). Effect of flour “health” and kerob powder on the heat, mass transfer and technological process during biscuit semi-finished biscuit baking. ScienceRise, 12(2(17)), 11-15. doi: 10.15587/2313-8416.2015.56317.
  2. Bolger, A.M., Rastall, R.A., Oruna-Concha, M.J., & Rodriguez-Garcia, J. (2021). Effect of D-allulose, in comparison to sucrose and D-fructose, on the physical properties of cupcakes. LWT, 150, article number 111989. doi: 10.1016/j.lwt.2021.111989.
  3. Cappelli, A., Lupori, L., & Cini, E. (2021). Baking technology: A systematic review of machines and plants and their effect on final products, including improvement strategies. Trends in Food Science & Technology, 115, 275-284. doi: 10.1016/j.tifs.2021.06.048.
  4. Chakraborty, S., & Dash, K.K. (2023). A comprehensive review on heat and mass transfer simulation and measurement module during the baking process. Applied Food Research, 3(1), article number 100270. doi: 10.1016/j.afres.2023.100270.
  5. Davidson, I. (2024). Biscuit, cookie and cracker production: Process, production and packaging equipment (2nd ed.). Cambridge: Academic Press. doi: 10.1016/C2023-0-01202-X.
  6. Dizlek, H., & Altan, A. (2021). The impacts of batter and baking temperatures and baking time on sponge cake characteristics. Electronic Letters on Science & Engineering, 17(2), 89-95.
  7. Dorohovich, A.N., Dorohovich, V.V., Telichkun, V.I., Tasheva, S., & Valchev, G. (2012). Reasoning of the regime firing of pasta products. In Food science, engineering and technologies (pp. 785-790). Plovdiv: University of Food Technology.
  8. Dudko, S., Malinovskyi, V., & Obolkina, V. (2017). Heat treatment of flour confectionery products. Food Industry of the Agro-Industrial Complex, 5, 22-24.
  9. Farisieiev, A., Matsuk, Y., & Oliynyk, N. (2023). Improving the technology of dry mixes for craft flour confectionery products. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Food Technologies, 25(100), 60-66. doi: 10.32718/nvlvet-f10010.
  10. Fedorov, V.H., Skarboviichuk, O.M., Kepko, O.I., & Kravchuk, P.O. (2014). Thermophysical characteristics of agricultural products and materials. Uman: Uman National University of Horticulture.
  11. Görgülü, A. (2025). Real-time quality analysis of baked goods using advanced technologies. Journal of Food Engineering, 388, article number 112359. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2024.112359.
  12. Inanlar, B., & Altay, F. (2024). Effects of egg on cake batter rheology and sponge cake texture. Journal of Food Process Engineering, 47(11), article number e14765. doi: 10.1111/jfpe.14765.
  13. Jayapragasam, P., le Bideau, P., & Loulou, T. (2021). Selection of better mathematical model describing cake baking for inverse analysis. Food and Bioproducts Processing, 126, 265-281.
  14. Kepko, V.M., Fedorov, V.H., Kepko, O.I., Pushka, O.S., & Lisovyi, I.O. (2018). Use of correlation of commodity and thermophysical characteristics of cream for their examination. In Science and technology of the present time: Priority development directions of Ukraine and Poland (рр. 102-106). Wolomin: Baltija Publishing.
  15. Mattioli, N.G., Olivera, D.F., Salvadori, V.O., Marra, F., & Goñi, S.M. (2025). Technological and quality features of gluten free sponge cakes baked by combined ohmic-hot air system. Journal of Food Process Engineering, 48(3), article number e70089. doi: 10.1111/jfpe.70089.
  16. Nekesa, D., Nalule, R.M., Kyomuhangi, A., Muhumuza, A.K., & Oyem, A.O. (2024). Optimization of heat transfer in cassava flour based cake baking: A computational fluid dynamics approach. Wseas Transactions on Heat and Mass Transfer, 19, 107-113. doi: 10.37394/232012.2024.19.12.
  17. Simpson, S. (2023). Measurement of conduction, radiation, and convection thermal energy to assess baking performance in residential ovens. (Doctoral dissertation, University of Louisville, Louisville, United States). doi: 10.18297/etd/4157.
  18. Soleimanifard, S., Emam-djomeh, Z., Askari, G., & Shahedi, M. (2024). Multidimensional comparative analysis of three baking methods of the cupcake – thermophysical approach. Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria, 23(2), 179-186. doi: 10.17306/J.AFS.001206.
  19. Yang, W., Long, L., Zhang, L., Xu, K., Huang, Z., & Ye, H. (2025). Heat and mass transfer and deformation during chiffon cake baking. Journal of Food Engineering, 388, article number 112361. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2024.112361.
  20. Zarzycki, P., Wirkijowska, A., & Pankiewicz, U. (2024). Functional bakery products: Technological, chemical and nutritional modification. Applied Sciences, 14(24), article number 12023. doi: 10.3390/app142412023.