«Фізика у моїй професії»

Державний навчальний заклад

«Лісоводський професійний аграрний ліцей»

Н.Г. Волос

«Фізика у моїй професії»

Лісоводи 2019р.

ВСТУП

У житті кожної людини є декілька найважливіших подій. Однією з таких подій є день народження. Кожен із нас у цей день чекає гарних привітань, щирих побажань, приємних подарунків. Кожен із нас чекає із нетерпінням цього дня, бо це день-сюрпризів, несподіванок, загадок, дивовижних моментів.

Сьогодні у Василька день народження. Моєму братику 6 років. У цьому році Василько йде до школи. На свої день народження він отримував машинки, м’які іграшки, дитячі розмальовки, конструктори, поїздки в дендропарк, екскурсії  в зоопарк, походи в ляльковий театр…Чим здивувати братика? Ніби було у його шість років все, що необхідне, для дитячого щастя та задоволення…

        На великому підносі я тримав торт – букварик. Лунала музика, розвівав вітерець різнокольорові гумові кульки, якими був прикрашений двір, танцював клоун, дітлахи метушились навкруги. І раптом все завмерло:був тільки я і великий торт – букварик – подарунок Василькові у день його шестиліття.

       Я – учень Лісоводського професійного ліцею. Навчаюсь на кухар; кондитер. Стою і думаю: «Недарма я обрав саме таку професію. Тепер я можу своїми випічками, виробами з тіста дивувати, захоплювати людей. Своїм – виробом я потішив дітлахів і мого братика». І так стало мені приємно і мило, що мій вибір вдалий і корисний. На думку прийшли моменти про те, як з’явився торт – букварик, як я його випікав, прикрашав, що мені допомогло у цьому. Цим секретом хочу поділитись із вами.

      Раніше я думав, що стати кондитером дуже просто: потрібно навчитись випікати кондитерські вироби та їх гарно прикрашати. Але в процесі навчання я зрозумів, що я не тільки повинен знати професійні  предмети, щоб бути гарним спеціалістом. Дуже важливе значення у підготовці висококваліфікованого кондитера мають знання з фізики. Адже, «бути прив’язаним можна лише до того, що добре знаєш» (за Ушинським).

ОСНОВНА ЧАСТИНА

І. Основні якості борошна з  точки зору дослідження фізики

Здавалось би, що складного у тому, як правильно спекти торт? І тут на допомогу приходять знання з фізики. Основною складовою для випікання тортів є борошно. Борошно…Ніби все зрозуміло і просто.

  Але це не так !Щоб вийшов смачний торт, потрібно в першу чергу вибрати якісне, без домішок борошно. На уроках предмету професійно-теоретичної підготовки я дізнався про допустиму присутність металевих домішок (неповинні перевищувати 3мг на 1кг борошна), про кількість шкідливих домішок у вигляді гірчаку, спориші (неповинні складати більше ніж 0,05%), про зараженість борошна шкідниками хлібних запасів(кліщами, жуками, метеликами – недопустима). Як же вилучають такі домішки з борошна? Відповідь на це ж питання можна дати, використавши знання з фізики про випромінювання, поглинання світла. Зокрема, про інфрачервоне проміння. Інфрачервоне опромінення зерна знищує шкідників. Чому ж шкідники гинуть, а зерно ні? Тому, що шкідники чорні, тому інтенсивно поглинають інфрачервоне випромінювання і гинуть.

     На якість борошна впливає кількість і якість клейковини. Клейковина складається з нерозчинних у воді білків, які мають здатність набрякати, поглинаючи наявну воду, і утворювати пружну еластичну масу.

     Пружність, пластичність, крихкість, об’єм – це все фізика. Саме такі поняття ми вивчали у розділі «Властивості твердих тіл”. Дивно, яке відношення матеріалів (пружність, пластичність, деформація, розтяжність, стиснення), до виробів із тіста… А саме знання цих властивостей твердих тіл допомагають краще зрозуміти суть того, як важливо правильно вибрати борошно.

ІІ. Фізика і суть процесу замішування тіста

Смак торту залежить не тільки від правильного вибору борошна, але й від грамотного виконання технологічних умов замішування тіста. Знову на допомогу приходить фізика. Адже розуміння з точки зору фізики суті цього процесу допомагає більш раціонально використовувати можливості випікання тіста. При замішуванні тіста всі інгредієнти змішуються. Це фізичне явище – дифузія, тобто взаємне проникнення дотичних речовин одна в одну, що відбувається в результаті теплового руху молекул. При чому  потрібно враховувати, що дифузія в твердих тілах залежить від температури. Температура – міра нагрітості тіла.

                        Гаряче тіло 1                              Холодне тіло 2        

                                                          Т_1<Т₂

                                                             Т₁                    Т₂

Для кожного виду тіста є свій оптимум температури. При періодичному замішуванні цукрового тіста температура повинна складати 19 – 25⁰С, а при безперервному  - не повинна перебільшувати  - 28⁰С. Тривалість замішування тіста в осінньо-зимовий період складає 20 – 25 хв, в весняно – літний 10 – 25 хв.

Не менш важливе значення у замішуванні тіста відіграє вологість, відносна вологість. Дізнатись про ці поняття можна з розділу “Властивості рідин”. Вологість – вміст водяної пари в повітрі. Від вологості залежить інтенсивність випаровування вологи з поверхні тіста.  А сама вологість тіста залежить, в першу чергу, від вмісту цукру, жиру,  водопоглинальної здатності борошна. Вологість кожного виду тіста встановлена експериментальним шляхом. Так, вологість цукрового тіста при періодичному замішуванні із борошна вищого і 1 ґатунку повинна складати  16,5 – 18,5%, із борошна 2 ґатунку 18 – 20%. Менша вологість  у борошна вищого та 1 гатунку. Тому таке борошно краще брати для випікання торту. Надмірна вологість негативно відображається на його обробці.

ІІІ. Фізичні зміни у процесі випікання коржів    

У процесі випікання відбуваються фізичні зміни. Щоб краще зрозуміти ці фізичні зміни, використовую знання з фізики, а саме: змочування, капілярні явища, капіляри, конденсація. В утворенні капілярно – пористої структури заготовок головна роль належить білками і крохмалю борошна. В процесі нагрівання тіста при температурі 50-70⁰ С білки денатуруються, звільняючи при цьому воду, яку поглинули при нагріванні, а крохмаль набухає і частково клейстеризується.  Обезводнені білки клейковини і клейстеризований крохмаль утворюють пористий скелет, на поверхні якого у вигляді тонких плівок абсорбується жир.

         Зволоження середовища пекарної камери сприяє утворенню тонкої кірочки. У більш пізній період, завдяки конденсації поверхні тіста, об’єм заготовок збільшується в кінці II періоду випікання. Змінення об’єму коржів відбувається в основному під дією газоподібних продуктів, що утворилися в результаті розкладу хімічних розпушувачів. При підвищенні  температури коржів, зростає об’єм газоподібних продуктів, що утворюються, в результаті чого пори значно збільшуються в розмірах. Випікання коржів характеризується 3-ма періодами.

1-й період. Спочатку процес випікання повинен відбуватися при високій відносній вологості(60-70%), порівняно низькій температурі – не більше 160⁰ С. Це є оптимальний режим для протікання фізичних процесів.

2-й період. У  цьому періоді продовжуються і в основному закінчуються фізичні процеси в тісті. Випікання характеризується змінним температурним режимом(350-400⁰ С).

3-й період. У  цьому періоді відбувається остаточна фіксація структури виробів з утворення корочки на іі поверхні. Випікання характеризується постійною температурою(250⁰ С) Тривалість випікання коржів 3-5 хв., за які закінчується процес вилучення надлишку вологи.

         Для випікання торту я використав лист, який змастив маслом. Випікав протягом  35 хвилин за температури 220⁰ С (можна випікати протягом 35-40 хв. за температура 190-220⁰ С). Чому саме така температура? Відповідь на таке питання знову дає фізика. Під час випікання тортових коржів відбувається інтенсивне випаровування вологи. Пари води зустрічають на своєму шляху опір у вигляді в’язкого тіста і скоринки, яка швидко утворюється. Через це відбувається швидкий підйом напівфабрикату й утворення в ньому (за більшої 220⁰ С) товстої  скоринки, яка перешкоджає рівномірному виходу з них вологи, погіршується їх піднімання в процесі випікання. За зниження температури (менше 190⁰ С) коржі утворюються з поганим підніманням, тому що не забезпечується інтенсивність випаровування вологи в тісті.

IV.Процес приготування кремів та фізичні їх властивості

На кінець коржі для торту готові. Смачно пахнуть (дифузія). Радують око естетичним виглядом: рівні краї, золота скоринка, приємні на дотик, пухкі та ніжні. Наступна важлива операція-виготовлення оздоблюючих напівфабрикатів. Оздоблюючі напівфабрикати – це креми, які готуються шляхом збивання. І тут без фізики ніяк не обійтись. З точки зору фізики, ця пишна маса має володіти  пластичними властивостями. Завдяки своїй пластичності й здатності зберегти надану форму, широко використовуються для оздоблення поверхні виробів малюнками. Також креми використовують для пом’якшення випечених пластів. Щоб смакувати тортом, потрібно, щоб крем був належним чином збитий, у ньому неповинен перевищувати вміст цукру, він повинен бути належної  густини.               Речовини відрізняються  між собою різними ознаками, однією з яких є густина. Густина – це фізична величина, яка характеризує стан речовини і чисельно дорівнює відношенню маси однорідного тіла до його об’єму.

       Фізичний зміст про густину має Притча «Про двох  жаб».

        Дві жаби потрапили у горщик з молоком. Одна втратила всі надії вибратися із глечика, склала лапки й потонула. Друга ж рухалася, не зупиняючись, до тих пір, поки молоко не збила на масло. Стала на нього та й вистрибнула. Як можна пояснити це явище з точки зору фізики? - зміст в тому, сметана має меншу густину ніж молоко, тому бо утворюється зверху молока (спливає).

  Коржі випечено. Крем приготовлений. Потрібно приготувати бізе для бічних поверхонь торту. Тут використовую знання про фізичну величину – тиск. Знаючи, що ця  фізична величина чисельно дорівнює силі, яка діє на одиницю площі поверхні, отримую пухкі “крапельки”, ”кружечки”, ”стовпчики”. Це залежить від того, як я здійснюю тиск на кондитерський мішечок (або послаблюю натиск, або різко припиняю тиск на мішечок).

         Коржі, крем, бізе готові. Залишається тільки гарно оформити та прикрасити виріб.

ВИСНОВОК

 Мій братик Василько іде через місяць до школи. Сьогодні він – іменинник. Мій подарунок ому, як першокласнику  – торт у вигляді букварика. На букварику, взявшись за ручки, поспішають  хлопчик та дівчинка, зліплені за законами фізики із прісного тіста, в руках у них букети квітів із мастики. Радо їх зустрічає школа у вигляді букв А-Я.  З-за їх плечей далі виглядають інші літери та цифри, створені моїми руками.

      Буквар-торт вийшов настільки гарний, у ньому навіть вдалося відтворити листки, книжки буклет - справжнісінький путівник першокласника. Василько дивився на витвір моїх рук із широко відкритими очима, не було меж його захопленню, у нього перехопило подих, і я почув тільки: ”СПАСИБІ ТОБІ, БРАТИКУ!”. Діти оточили Василька і щиро заздрили його подарунку. А я стояв і спостерігав за картиною збоку. Я був впевнений у тому, що мій подарунок Василько запам’ятає назавжди, бо не тільки він був гарний, дуже смачний, але й символічний – Василько завтра - школярик. Я стояв, радів і подумки дякував Лісоводському ліцею, який навчив мене ремеслу кондитера, і викладачу фізики, яка дала глибокі знання з предмету, а я їх зумів використати.

ЛІТЕРАТУРА.

1.101задача з фізики.Л.А.Кирик.2009 – 344 ст.

2.Технологія кондитерських виробів. Харків:ХДУХТ,2004 – 74 ст.

3.Технологія кондитерських виробів: навчального – методичний посібник для самостійного вивчення курсу. Г.М.Лисюк,З.І.Кучерук.Харків:ХДУХТ,2006 – 181 ст.

4.Технологія борошняних кондитерських виробів: навчальний посібник ред. Г.М.Кисюк. Суми: ВТД “Університетська освіта”,2009 – 464 ст.

5.Технологія виготовлення борошняних – кондитерських виробів Г.Т.Зайцева, Т.М. Горпинко,2002 – 400 ст.

6.Журнал.Все для вчителя.19-21.2014.