Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 11
1.1 Проблема безопасности зернового сырья 11
1.1.1 Загрязнение зерна микроорганизмами 11
1.1.2 Загрязнение зерна тяжелыми металлами 14
1.1.3 Загрязнение зерна радионуклидами 19
1.1.4 Загрязнение зерна микотоксинами 21
1.1.5 Загрязнение зерна пестицидами 23
1.2 Способы повышения безопасности зернового сырья 25
1.2.1 Способы снижения микробиологической обсемененности пищевых продуктов 25
1.2.2 Способы снижения загрязнения зерна токсичными элементами 36
1.3 Научное обоснование использования ферментных препаратов целлюлолитического действия для повышения качества и безопасности зернового хлеба 38
1.4 Современное состояние производства хлеба из целого зерна 45
Глава 2 Цель, задачи, объекты и методы исследований, организация работы 52
2.1 Цель и задачи исследований, организация работы 52
2.2 Объекты и методы исследований 55
Глава 3 Результаты исследований и их анализ... 64
3.1 Исследование микробиологического состояния и разработка способов снижения обсемененности зерна пшеницы при замачивании 64
3.1.1 Исследование влияния физических методов на обсемененность зерна при замачивании 66
3.1.2 Исследование влияния химических антисептиков на обсемененность зерна при замачивании 69
3.1.3 Исследование влияния лекарственно-технического сырья на обсемененность зерна при замачивании 74
3.2 Исследование уровня накопления тяжелых металлов и радионуклидов в зерне пшеницы и разработка способов снижения их содержания с использованием целлюлолитических ферментных препаратов 90
3.2.1 Исследование процесса гидролиза некрахмальных полисахаридов зерна пшеницы под действием целлюлолитических ферментных препаратов 94
3.2.2 Исследование влияния ферментных препаратов на степень миграции токсичных элементов и радионуклидов из зерна пшеницы при замачивании 103
3.3 Исследование изменения отдельных показателей качества зерна в процессе замачивания 114
3.4 Исследование влияния ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья на свойства теста (диспергированной зерновой массы) 124
3.4.1 Влияние ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья на газообразующую способность диспергированной зерновой массы 124
3.4.2 Влияние ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья на структурно-механические свойства диспергированной зерновой массы 127
3.5 Исследование потребительских свойств хлеба из целого зерна, приготовленного с использованием при замачивании зерна ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья 130
3.5.1 Исследование органолептических свойств хлеба из целого зерна 130
3.5.2 Исследование физико-химических показателей качества хлеба из целого зерна 134
3.5.3 Исследование сохраняемости хлеба из целого зерна 137
3.5.3.1 Изучение структурно-механических свойств мякиша хлеба при хранении 137
3.5.3.2 Исследование микробиологической стойкости хлеба при хранении 140
3.5.4 Определение пищевой ценности и усвояемости хлеба из целого зерна 142
3.5.5 Изучение показателей безопасности хлеба из целого зерна 147
3.6 Анализ конкурентоспособности хлеба, приготовленного с использованием ферментных препаратов и отваров лекарственно-технического сырья 149
Выводы 151
Список использованной литературы 155
Приложения 173
- Научное обоснование использования ферментных препаратов целлюлолитического действия для повышения качества и безопасности зернового хлеба
- Исследование уровня накопления тяжелых металлов и радионуклидов в зерне пшеницы и разработка способов снижения их содержания с использованием целлюлолитических ферментных препаратов
- Исследование влияния ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья на свойства теста (диспергированной зерновой массы)
- Анализ конкурентоспособности хлеба, приготовленного с использованием ферментных препаратов и отваров лекарственно-технического сырья
Введение к работе
Актуальность проблемы. Перспективным направлением расширения ассортимента хлебобулочных изделий является производство хлеба из целого зерна, в котором рационально используются все питательные вещества, заложенные в зерно природой. Зерновой хлеб является важнейшим источником витаминов, минеральных веществ, аминокислот, пищевых волокон и других полезных веществ. По своей пищевой и биологической ценности этот хлеб превосходит все традиционные сорта хлеба, особенно выпеченного из муки высшего и первого сортов. При регулярном его употреблении нормализуется обмен веществ и состав крови, организм очищается от шлаков, канцерогенов и токсичных веществ, улучшается состояние сердечно-сосудистой системы и моторики кишечника.
Разработке и совершенствованию технологий хлеба из целого зерна посвящены труды многих авторов: В.М. Антонова, СИ. Коневой, Н.В. Лабутиной, А.Н. Новиковой, Р.Д. Поландовой, А.С. Романова, Ю.Ф. Рослякова, Т.В. Саниной, В.Я. Черных, Е.И. Шкапова, В.В. Щербатенко и др.
Однако при производстве хлеба из целого нешелушеного зерна возникает проблема обеспечения микробиологической и экологической безопасности зерна и хлеба на его основе.
Безопасность - это важнейший критерий, характеризующий качество продукции. Она складывается из совокупности показателей, определяемых нормативными документами на конкретный вид продукции и «Гигиеническими требованиями безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов», изложенными в «Санитарных правилах и нормах 2.3.2.1078-01».
Согласно СанПиН в продуктах растительного происхождения обязательному контролю подлежат соли тяжелых металлов, радионуклиды и пестициды, а также микробиологические показатели. Основными загрязнителями зерна пшеницы, как основного сырья для производства зернового хлеба, могут являться вредные примеси, токсичные элементы,
микотоксины, радионуклиды, пестициды и некоторые микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности.
Проблема очистки зерна от вредных примесей решаема за счет использования зерноочистительного оборудования и применения современных технологий.
Разработка способов повышения безопасности зерна и хлеба на его основе приобретает весьма важное значение в сложившейся экологической обстановке, поскольку многие регионы России, в том числе и Орловская область, являются экологически неблагополучными. Необходимость постоянного контроля содержания токсических веществ в зерне и продуктах его переработки вызвана тем, что исследования последних лет, проведенные в нашей стране и за рубежом, убедительно показали отрицательное влияние загрязнения пищевых продуктов микроэлементами, оказывающими токсическое действие на организм человека.
Проблема микробиологического загрязнения зерна считается глобальной и находится в центре внимания международных организаций (ВОЗ, ФАО, ЮНЕП и др.). Микробиологические показатели позволяют контролировать условия хранения и переработки зерна, судить о качестве готового хлеба и его безопасности для здоровья человека. Поскольку при производстве зернового хлеба одной из технологических стадий является замачивание зерна, при котором создаются благоприятные условия для развития и размножения посторонней микрофлоры, возникает необходимость снижения контаминации зерна при замачивании.
В связи с вышеизложенным, актуальным представляется разработка способов повышения микробиологической и экологической безопасности зерна и хлеба на его основе.
Цель и задачи исследований. Цель настоящего исследования заключалась в научном обосновании и практической разработке способов повышения безопасности и качества зернового хлеба за счет использования на
стадии замачивания зерна ферментных препаратов и антисептиков различной природы.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
исследование влияния физических, химических методов и средств, а также лекарственно-технического сырья на микробиологическую обсемененность зерна при замачивании; сравнительный анализ их бактерицидного действия и выбор оптимальных способов;
изучение влияния различных параметров на процесс ферментативного гидролиза полисахаридов зерна и его научное обоснование;
исследование влияния ферментных препаратов на степень миграции токсичных и радиоактивных веществ из зерна при замачивании;
исследование влияния ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья на свойства теста и потребительские достоинства хлеба из целого зерна;
промышленная апробация и внедрение результатов исследований, разработка технической документации.
Научная новизна. В работе впервые дано научное обоснование использования ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья при производстве хлеба из целого нешелушеного зерна пшеницы для повышения безопасности и качества готовой продукции.
Изучено влияние физических и химических методов и средств на микробиологическую обсемененность зерна при замачивании и установлены оптимальные их значения.
Установлено высокое бактерицидное действие отваров и настоев лекарственно-технического сырья, как в отдельном виде, так и в виде композиций, и выявлена целесообразность их использования при замачивании зерна с дополнительным внесением лимонной кислоты для снижения активности микроорганизмов.
Проведен хроматографический анализ отваров и настоев лекарственно-технического сырья, позволяющий определить переход в них различных групп биологически активных веществ, обладающих бактерицидными свойствами.
Изучен процесс ферментативного гидролиза некрахмальных полисахаридов клеточных стенок зерна и определены оптимальные условия его проведения.
Установлено влияние ферментных препаратов на степень миграции тяжелых металлов и радионуклидов из зерна при замачивании и промывании.
Определено влияние ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья, используемых при замачивании зерна, на изменение показателей качества зерна пшеницы.
Установлена возможность сокращения продолжительности замачивания зерна за счет использования целлюлолитических ферментных препаратов на 6-8 часов.
Установлено, что использование на стадии замачивания зерна ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья способствует улучшению потребительских свойств хлеба, увеличению сроков сохранения свежести, переваримости хлеба пищеварительными ферментами, повышению микробиологической устойчивости хлеба при хранении.
Практическая значимость работы. В результате проведенных исследований обосновано практическое применение ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья в технологии хлеба из целого нешелушеного зерна пшеницы для повышения безопасности и качества готовой продукции.
На способы производства зернового хлеба получен патент РФ № 2217916 и приоритетная справка № 2004108546 от 22.03.04.
Разработана и утверждена техническая документация (технические условия, технологические инструкции, рецептура): ТУ 9114-157-02069036-2003 Хлеб зерновой «Стимул», ТИ 02069036-157 Хлеб зерновой «Стимул», РЦ 02069036-157 Хлеб зерновой «Стимул».
Получено санитарно-эпидемиологическое заключение №
57.01.01.911.П.000096.02.03 от 25.02.2003 г. Каталожные листы зарегистрированы в областном ЦСМ Госстандарта РФ.
Выполнение диссертационной работы проводилось в рамках научно-технических программ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» Минобразования РФ: «Теоретическое обоснование и разработка технологии и оборудования для производства зернового хлеба общего и специального назначения повышенного качества и пищевой ценности», «Разработка научных основ повышения качества и безопасности продуктов питания».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» (Орел, ОрелГТУ, 2001, 2002 г.г.), на юбилейной научно-практической конференции «Пищевые продукты XXI века» (Москва, 2001 г), на 1-ом и 2-ом Конгрессе хлебопеков и кондитеров «Нивы России» (Барнаул, 2002, 2003 г.г.), на Всероссийской научно-технической конференции-выставке с международным участием «Качество и безопасность продовольственного сырья и продуктов питания» (Москва, 2002 г), на научно-практической конференции «Наука, образование, производство в решении экологических проблем» (Уфа, 2002 г), на студенческом форуме «Конкурентоспособность территорий и предприятий- стратегия экономического развития страны» (Екатеринбург, 2002 г), на Всероссийской научно-технической конференции-выставке с международным участием «Высокоэффективные пищевые технологии. Методы и средства для их реализации» (Москва, 2003 г), на научно-практической конференции «Химико-экологические проблемы Центрального региона России» (Орел, ОГУ, 2003 г), на всероссийском семинаре «Научное обеспечение и реализация концепции государственной политики здорового питания в России» (Орел, ОрелГТУ, 2003 г).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературных источников, экспериментальной части, списка литературы и приложений. Список литературы включает 192 источника российских и зарубежных авторов. Диссертационная работа изложена на 203 страницах основного текста, включает 47 рисунков и 18 таблиц. Приложения содержат техническую документацию на зерновой хлеб, акты производственных испытаний, акты дегустационной комиссии, шкалу балльной оценки органолептических показателей качества хлебобулочных изделий, акты внедрения результатов исследований в производство, патент, каталожные листы.
Научное обоснование использования ферментных препаратов целлюлолитического действия для повышения качества и безопасности зернового хлеба
В последнее время на рынке появилось большое количество высокоактивных ферментных препаратов различного принципа действия [72,84,142,150].
Ферментные препараты - это улучшители, функциональная особенность которых состоит в форсировании биохимических процессов, катализируемых ферментами, содержащимися в них. Ферменты характеризуются узкой специфичностью действия, проявляют активность в строго определенной последовательности при оптимальных параметрах процесса (концентрация субстрата, температура и продолжительность процесса, активная кислотность среды, наличие активаторов и ингибиторов) [84,94].
Основными компонентами оболочки зерна (субстрата) являются некрахмальные полисахариды - целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества, пентозаны, благодаря высокому содержанию которых происходит связывание большого количества токсических элементов координационными и другими связями с высокомолекулярными биологическими полимерами.
Целлюлоза составляет основу оболочек пшеницы. Целлюлоза -полимер, который характеризуется повышенной скелетной жёсткостью. Она обладает склонностью к образованию первичных фибрилл, в которых группы параллельно расположенных цепей макромолекул связаны между собой множественными водородными связями в микрофибриллы. Между первичными фибриллами в микрофибрилле находится лигнин и гемицеллюлоза [35]. Гетерогенность структуры целлюлозы, наличие кристаллических и аморфных областей, а также межфибриллярных капилляров приводит к тому, что волокна целлюлозы имеют макро- и микропоры [22]. Пористая система в целлюлозе организована так, что проходит через всю её структуру как сложная сеть каналов различного диаметра [17,32].
Гемицеллюлозы являются полимерами галактозы, маннозы, ксилозы, арабинозы, глюкозы и уроновых кислот. Главным компонентом гемицеллюлоз является ксилоза (50-70 % мономерных звеньев), и основной класс гемицеллюлоз - ксилан. Гемицеллюлозы не имеют столь высокоупорядоченной структуры, как целлюлоза.
Пектиновые вещества содержатся в зерне в форме нерастворимого протопектина, который входит в состав клеточных стенок, являясь цементирующим материалом, и в форме растворимого пектина. Растворимый пектин это полисахарид, состоящий из соединенных между собой остатков галактуроновой кислоты, часть карбоксильных групп которых связана с метиловым спиртом. При полном гидролизе пектина образуется -галактуроновая кислота и метиловый спирт [17,18]. Лигнин - третий важнейший компонент растительной биомассы, является природным полимером. Макромолекулы лигнина образуются в результате сочетания феноксильных радикалов. Большинство мономерных единиц связано прочными углерод-углеродными связями дифенильного или алкиларильного типа. Существующие простые эфирные связи довольно устойчивы к гидролизу.
Известно, что характер распределения токсических элементов в зерне таков, что большая их часть приходится на плодовую и семенную оболочки и алейроновый слой, поскольку именно здесь находятся высокомолекулярные полисахариды, обладающие адсорбционной способностью [6,90]. Для высвобождения микрофибрилл целлюлозы от связи с матриксом клеточной стенки и последующей миграции тяжелых металлов и радионуклидов, а также для улучшения показателей качества готового продукта целесообразным представляется использование ферментных препаратов целлюлолитического действия в технологии производства зернового хлеба.
Зарубежные фирмы предлагают ряд ферментных препаратов, действующих на некрахмальные полисахариды: Вискозим, Целлюкласт, Бирзим, Зимафилт, Фунгамил Супер, Пентопан Моно BG и другие [25,94]. Аналогом среди отечественных препаратов является ферментный препарат Целловиридин [25,72,80].
Pentopan 500 BG - ферментный препарат, обладающий пентозаназной и гемицеллюлазной активностями. Получен селектированием штамма Humicola insolens. Препарат рекомендуется при производстве широкого ассортимента хлебобулочных изделий, при изготовлении изделий с использованием отрубей, цельносмолотой муки, дробленой пшеничной крупки и целого зерна. Оптимальные условия действия препарата - рН 4,5-5,0, температура 35-45С. Рекомендуемая дозировка - 0,002-0,004 % к массе муки [72,94].
Biobake-721 - состоящий из набора ферментов гемицеллюлаз: маназы и ксиланазы, действующих на гемицеллюлозы зерна. Применяется в спиртовой и пивоваренной промышленности на стадии іосахаривішия замесов совместно с амилазами для гидролиза некрахмальных полисахаридов с целью повышения выхода спирта. Рекомендуемая дозировка - 0,06-0,1 % к массе сырья. Оптимальные условия действия - рН 3,5-5,5, температура 30-60С [72].
Целловиридин Г 20Х - комплексный препарат целлюлолитических ферментов и гемицеллюлаз из культуры Trichoderma reesei, включающий эндоглюканазу, целлобиогидролазу, целлобиазу, ксиланазу. Препарат широко применяется во многих пищевых производствах: спиртовая промышленность, пивоварение, виноделие и др. для гидролиза целлюлозы и гемицеллюлоз. Оптимальные условия действия - рН 4,5-5,5, температура 35-50С [25,72,80,94]. Fungamil Super АХ - препарат, представляющий собой смесь грибной а-амилазы и ксиланазы. Препарат широко применяется в хлебопечении. Рекомендуемая дозировка - 0,005-0,014 % к массе муки. Оптимальные условия действия - рН 3-5, температура не выше 60С [72,94].
Ферментные препараты целлюлолитического действия представляют собой комплекс ферментов, обладающих синергическим эффектом при совместном использовании [25,80,94,144,150].
Глубокий гидролиз целлюлозы осуществляется в результате согласованного действия полиферментной системы, состоящий из гидролаз (эндо- и экзодеполимераз и Р-глюкозидаз), пектолитических и окислительных ферментов [144,150].
Вероятно, первыми на клеточную стенку оболочек зерна действуют пектолитические ферменты. Они расщепляют пектиновые мостики, связывающие между собой покрытые гемицеллюлозами микрофибриллы целлюлозы. При этом ослабевают или разрушаются связи между целлюлозой и гемицеллюлозами, что делает их доступными действию других ферментов.
Высокоупорядоченная целлюлоза расщепляется при взаимодействии эндоглюканаз и целлобиогидролаз.
Исследование уровня накопления тяжелых металлов и радионуклидов в зерне пшеницы и разработка способов снижения их содержания с использованием целлюлолитических ферментных препаратов
Вопросы безопасности пищевых продуктов тесно связаны с состоянием окружающей среды. Многие регионы России, в том числе и Центральный, являются экологически неблагополучными. Это связано с высокой концентрацией предприятий различных отраслей промышленности, функционирование которых способствует загрязнению окружающей среды промышленными выбросами и, как следствие, локализацией токсических элементов в объектах биосферы (почва, водоемы и др.). В дальнейшем, проникая в зерновые культуры и передвигаясь по биологической цепи, они могут легко попасть в организм человека и вызвать серьезные нарушения здоровья. С целью охраны здоровья человека от вредного влияния токсичных элементов, попадающих в организм с пищей, устанавливаются определенные пределы, гарантирующие безопасность их использования.[166] Нами были проведены совместные исследования с Центром химизации и сельскохозяйственной радиологии «Орловский» по содержанию токсичных элементов и радионуклидов в зерне пшеницы, возделываемой на территории Орловской области. В таблице 6 представлены усредненные данные по содержанию токсичных элементов и радионуклидов в 70-ти проанализированных партиях зерна пшеницы урожая 2000-2003 гг. нашей области.
Полученные результаты показывают, что за последние годы содержание тяжелых металлов и радионуклидов в зерне пшеницы, возделываемой на территории Орловской области, колеблется в пределах допустимых уровней, а в некоторых случаях превышает ДУ. Так, содержание свинца в зерне пшеницы в исследуемый период колеблется от 0,12 до 0,32 мг/кг, причем наибольшее его содержание отмечается в 2003 году. Выявлено, что содержание никеля в зерне пшеницы на порядок превышает ДУ (в 2003 г на 32 %). Отмечено, что за последний год в 2 раза увеличилось содержание ртути. В отношении кадмия наблюдается практически неизменное его содержание по годам, низкое по сравнению с ДУ. Содержание меди и цинка колеблется в пределах допустимых концентраций. Количественное содержание радиоактивных элементов находится значительно ниже допустимых уровней. Обобщая полученные данные по содержанию токсичных веществ в зерне пшеницы установили, что характерным для нашей области является накопление зерном таких элементов, как свинец, никель и ртуть. Полученные результаты подтверждают данные ряда авторов о накоплении зерновыми культурами загрязнителей [193]. В настоящее время разработке способов снижения токсичных элементов и радионуклидов в зерновом сырье уделяется недостаточно внимания. Исследователи ограничиваются лишь такими технологическими приемами как очистка и мойка зерна, позволяющими незначительно снизить количество токсичных веществ. В связи с этим проблема повышения экологической безопасности при производстве хлеба из нешелушеного зерна, особенно в районах с высокой концентрацией промышленных предприятий, на наш взгляд, актуальна на сегодняшний день.
В литературе накоплен большой объем экспериментальных данных, обобщение которых свидетельствует о том, что ферментные препараты целлюлолитического действия целенаправленно воздействуют на основные структурные компоненты клеточных стенок растительного сырья. Так как тяжелые металлы и радионуклиды содержатся в основном в клеточных стенках оболочек зерна в виде комплексных соединений с некрахмальными полисахаридами, то целесообразным считали изучить возможность использования при замачивании зерна ферментных препаратов, способствующих глубокому гидролизу целлюлозы и гемицеллюлозы. Для биохимической обработки зерна использовали следующие ферментные препараты: Pentopan 500 BG, состоящий из набора целлюлаз, представленных в основном ксиланазой; Целловиридин Г 20Х, в состав которого входят протеиназа, целлюлаза, р-глюканазы и ксилазы; Biobake 721, состоящий из набора ферментов гемицеллюлаз: маназы и ксиланазы; Fungamyl Super АХ, имеющий в своем составе амилазу и ксиланазу. Эти ферменты способствуют разрушению межмолекулярных связей в клеточных стенках зерна между основными структурами комплекса и частичной фрагментации самих полимеров, что обеспечивает их высвобождение с образованием ди- и моносахаридов [72]. Предполагалось, что внесение целлюлолитических ферментных препаратов при замачивании зерна будет способствовать миграции токсичных элементов из зерна в замочную воду. Для научного обоснования использования ферментных препаратов в технологии хлеба из целого нешелушеного зерна с целью повышения его безопасности необходимым считали провести исследования по влиянию различных факторов на процесс ферментативного гидролиза и определить оптимальные их значения.
Исследование влияния ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья на свойства теста (диспергированной зерновой массы)
Структурно-механические свойства теста являются важным показателем, влияющим на качество готовой продукции. В связи с этим, проводили исследование влияния ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья, вносимых при замачивании зерна, на показатель предельного напряжения сдвига зерновой массы. Под напряжением сдвига понимается сопротивление тела действию касательной составляющей приложенной силы. Минимальная сила, необходимая для осуществления сдвига (перемещения слоев на площади сдвига), определяется величиной предельного напряжения сдвига.
Исследовали структурно-механические свойства зерновой массы, приготовленной с использованием при замачивании зерна ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья. Препараты вносили в оптимальных дозировках. Для повышения микробиологической чистоты замачивание зерна осуществляли следующими способами: в отваре хмеля (способ 1) и в композиции из настоев зверобоя, шалфея и отвара рябины черноплодной (или обыкновенной) с дополнительным внесением лимонной кислоты (способ 2). Контролем служила масса, приготовленная из зерна, замоченного обычным способом (в воде). Результаты исследований представлены на рисунках 41,42.
Определение показателя предельного напряжения сдвига в образцах зерновой массы проводили на пенетрометре АП-4/2 по методике, прилагаемой к прибору. Значение предельного напряжения сдвига определяется по формуле: Анализ полученных результатов показал, что при использовании на стадии замачивания зерна ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья происходит снижение показателя предельного напряжения сдвига зерновой массы.
Так, добавление ферментного препарата Целловиридин в композиции отваров и настоев способствует снижению предельного напряжения сдвига на 36,02 %; Biobake - на 31,7 %; Fungamil Super - на 23,36 %; Pentopan - на 10,1 % по сравнению с контрольным вариантом.
При применении отвара хмеля происходит снижение предельного напряжения сдвига при использовании Целловиридина на 40,8 %, Biobake -на 31,48 %, Fungamil Super - на 13,38 %, Pentopan - на 4,7 % по сравнению с контролем. Снижение показателя предельного напряжения сдвига опытных образцов зерновой массы по сравнению с контрольными, а, следовательно, и вязкости теста объясняется действием ферментных препаратов, гидролизующих клеточные стенки оболочек зерна. В результате гидролиза накапливается большое количество низкомолекулярных веществ, способствующих разжижению теста.
Для исследования влияния ферментных препаратов и лекарственно-технического сырья, используемых при замачивании зерна, на качественные показатели хлеба проводили лабораторные выпечки хлеба из целого зерна пшеницы по рецептуре, представленной в таблице 2. Тесто готовили на густых заквасках из диспергированного зерна. Ферментные препараты вносили на стадии замачивания зерна в определенных ранее дозировках. Замачивание зерна проводили при оптимальных условиях: температура -35С, рН 4,5-5,0, продолжительность 18 часов. С целью снижения микробиологической обсемененности зерна при замачивании использовали хмелевой отвар (способ 1) и композицию из настоев зверобоя, шалфея и отвара рябины черноплодной (или обыкновенной) с дополнительным внесением лимонной кислоты в количестве 0,05 % к массе зерна (способ 2). Контролем служили пробы хлеба, приготовленного без использования ферментных препаратов и отваров растительного сырья. Готовые изделия оценивали через 16 часов после выпечки по органолептическим и физико-химическим, микробиологическим показателям.
Для оценки органолептических показателей качества выпеченного хлеба проводились дегустационные испытания дегустационной комиссией на кафедре «Технология хлебопекарного, кондитерского и макаронного производств» Орловского государственного технического университета и филиале кафедры ОАО «Орловский хлебокомбинат». Акт приемочной дегустационной комиссии представлен в приложении 2.
Органолептическая оценка производилась по балльной системе в соответствии с общепринятой шкалой балльной оценки хлебобулочных изделий, разработанной и утвержденной в МГУ 1111. Шкала балльной оценки хлебобулочных изделий приведена в приложении 1.
При дегустации учитывались следующие показатели: состояние поверхности корки, окраска корки, характер пористости, цвет мякиша, эластичность мякиша, вкус и аромат, разжевываемость. Каждый из показателей оценивался в баллах по 5-ти балльной шкале с учетом коэффициента весомости. Качество хлеба оценивалось как сумма баллов, для количественного выражения которой пользовались формулой: где ко - комплексная оценка качества хлеба, баллы; т{ - коэффициент весомости каждого показателя; Х{ - оценка каждого показателя по пятибалльной шкале, баллы; / - показатели качества хлеба; п - количество показателей. Результаты дегустационной оценки органолептических показателей качества хлеба представлены в таблице 13.
Анализ конкурентоспособности хлеба, приготовленного с использованием ферментных препаратов и отваров лекарственно-технического сырья
В современных условиях продвижения новой продукции на рынке товаров сопряжено не только с потребительскими свойствами продукции, но и с рентабельностью их производства и ценовой предпочтительностью по аналогичным товарам. В связи с этим нами был произведен расчет возможной цены реализации разработанного хлеба. В основу экономических расчетов положена сметная калькуляция, где объектом калькулирования на первом этапе выступает сырьевой набор для производства хлеба, а на втором - единица продукции, предназначенная для продажи. Сметное калькулирование позволяет установить оптимальную цену на продукцию, оптимизировать ассортимент выпускаемой продукции и определить целесообразность выпуска продукции. Расчет себестоимости производства 1 т хлеба и отпускной цены приведен в приложении 3. Согласно выполненных расчетов средняя продажная цена единицы продукции (буханки хлеба массой 300 г) составляет 2,8 - 4,5 руб. Если сравнивать с ценой единственно приближенного, выпускаемого в нашем городе хлеба «8 злаков», то стоимость разработанного зернового хлеба является достаточно низкой и приемлемой для всех слоев населения. Конкурентоспособность - набор сравнительных характеристик потребительских и стоимостных параметров товара по сравнению с товаром конкурентов, обеспечивающий товару преимущества на рынке, содействующий успешному сбыту в условиях конкуренции. Конкурентоспособность определяется совокупностью тех особенностей товара, которые учитываются покупателем, исходя из их непосредственной значимости для удовлетворения его потребностей и расходов на приобретение.
Для определения конкурентоспособности хлеба используется методика сравнительной оценки качественных и стоимостных параметров хлеба. Сравнение производится по группам технических и экономических параметров и количественно оценивается интегральным показателем конкурентоспособности. Методика расчета интегрального показателя конкурентоспособности приведена в приложении 4. Нами был произведен расчет интегрального показателя конкурентоспособности зернового хлеба «Стимул». В качестве исходных данных для расчета использовали органолептические и физико-химические показатели качества хлеба, приведенные в таблицах 12 и 13, и экономические показатели разработанного хлеба, представленные в приложении 3. Интегральные показатели конкурентоспособности зернового хлеба представлены в таблице 18. Проведенный расчет показал, что интегральный показатель конкурентоспособности зернового хлеба выше единицы. Полученные результаты говорят о том, что разработанный хлеб является конкурентоспособным в рыночных условиях. 1. Проведенные исследования микрофлоры зерна до и после замачивания показали необходимость повышения микробиологической чистоты зерна путем использования различных методов дезинфекции. 2. Изучено влияние физических (УФ лучей и токов СВЧ) и химических (пиросульфита натрия, лимонной, молочной и бензойной кислот) методов и средств, а также антисептиков природного происхождения (отваров рябины обыкновенной и черноплодной, хмеля, настоев шалфея, зверобоя, ромашки, мяты), обладающих бактерицидными свойствами, на микробиологическую обсемененность зерна при замачивании. 2.1 Определено, что оптимальным временем обработки зерна УФ и СВЧ - облучениями является 15 минут при обоих способах, но наибольший эффект наблюдается при СВЧ обработке зерна. При этом способе воздействия общее количество МАФАМ снижается на 70 %, плесневых грибов и дрожжей на 71,4 %, спорообразующих бактерий на 83,3 % по сравнению с контрольным вариантом. 2.2
Установлено, что использование при замачивании зерна химических антисептиков позволяет снизить общую обсемененность микроорганизмами на 65-97 %. 2.3 Установлено, что использование отваров и настоев лекарственно-технического сырья позволяет значительно снизить микробиологическую обсемененность зерна при замачивании за счет перехода в них при экстрагировании различных групп биологически активных веществ, обладающих бактерицидными свойствами. Хроматографический анализ исследуемых отваров и настоев позволил выделить четыре группы биологически активных веществ, присутствующих в них - органические кислоты, фенолкарбоновые кислоты, флавоноиды и антоцианы. В связи с избирательным действием отваров и настоев на отдельные группы микроорганизмов предложено их комбинирование и создание композиций лекарственно-технического сырья, а также дополнительное внесение при замачивании зерна лимонной кислоты в концентрации 0,05 % к массе зерна. Наибольшим бактерицидным действием отличалась композиция из настоев зверобоя, шалфея и отвара рябины черноплодной или обыкновенной с дополнительным внесением лимонной кислоты. Использование такой композиции при замачивании зерна позволяет снизить обсемененность зерна МАФАМ на 63,3 %, плесневыми грибами и дрожжами - на 71,4 %, спорообразующими бактериями - на 80,0 % по сравнению с контролем. 2.4 Отмечено высокое бактерицидное действие при использовании отвара хмеля, причем выявлена закономерность влияния продолжительности экстрагирования на обсемененность зерна при замачивании. Установлено, что наибольший эффект в отношении микроорганизмов наблюдается при продолжительности водной экстракции в течение 90 минут.
