Содержание к диссертации
Введение
Глава Введение 6
Анализ современного состояния проблемы 12
Основные тенденции современных исследований улучшения мукомольных свойств зерна и повышения выходов муки на мельзаводах 12
Способы производства обогащенной муки для выпуска хлебобулочных изделий функционального назначения и оценка ассортимента хлеба для профилактики заболеваний, вызванных недостаточностью микронутриентов 18
Принципы создания продуктов питания для людей с различными медицинскими показаниями 29
Выход хлеба и его повышение – актуальная задача хлебопекарной отрасли 38
Организация работы. Объекты и методы исследования Проблемно-концептуальная схема исследования 47
Сырье, применяемое в работе, методы исследования, показатели его качества 47
Способы приготовления теста и хлеба в лабораторных и производственных условиях 53 Методы исследования свойств полуфабрикатов и изделий 55
Математические методы обработки экспериментальных данных 60
Разработка способа повышения пищевой ценности и выхода хлеба за счет применения муки из зерна пшеницы с улуч шенными мукомольными свойствами
Использование технологического вспомогательного средства (ТВС) «EnzoWay 5.02» для повышения выходов муки на мель-заводах Исследования органолептических, физико-химических, реоло 61
Глава гических и хлебопекарных свойств муки, полученной из зерна пшеницы, обработанного ТВС «EnzoWay 5.02» 64
Определение влияния ТВС «EnzoWay 5.02» на содержание белка в муке и показатели качества клейковины 70
Изучение физико-химических свойств муки в процесс ее хранения 71 Исследование структурно-механических свойств теста 73
Разработка рационального способа приготовления теста 76
Определение эффективности использования муки с применением ТВС «EnzoWay 5.02» на сохранение свежести хлеба, его микробиологические показатели 90 Изучение содержания ароматобразующих веществ в хлебе и его антиоксидантной активности, определение цветности хлеба из муки пшеничной первого сорта, полученной при помощи ТВС «EnzoWay 5.02» 92
Исследование микроструктуры теста и мякиша хлеба 98
Доклиническая оценка качества хлеба белого из муки пшеничной первого сорта, полученной при помощи ТВС «EnzoWay 5.02» 100
Определение влияния ферментативного гидролиза оболочек зерна при производстве пшеничной муки на выход хлеба 114
Химический состав и оценка биологической ценности хлебобулочных изделий 116
Технология приготовления хлеба белого из муки пшеничной первого сорта, полученной при помощи ТВС «EnzoWay 5.02» 121
Разработка новых рецептур хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности из пшеничной муки с применением ТВС «EnzoWay 5.02», рекомендованных для людей с заболеваниями желудочно-кишечного тракта (ЖКТ)
4.1 Обоснование применения нетрадиционных видов сырья в производстве хлеба пониженной кислотности 121
4.2 Определение влияния параметров электроактивированного водного раствора (ЭВР) на технологические и реологические свойства теста из пшеничной муки, полученной при отволаживании зерна пшеницы ТВС«EnzoWay 5.02» 123
4.3 Прогнозирование эффективной вязкости с обогатителями 128
4.4 Разработка рационального способа приготовления теста из муки пшеничной первого сорта, полученной с применением ТВС «EnzoWay 5.02» 133
4.5 Определение влияния внесения обогатителей и ЭВР на физико-химические, структурно-механические свойства изделий и изменение содержания связанной влаги в хлебе при хранении 140
4.6 Влияние обогатителей на цветность хлеба, микроструктуру теста и мякиша изделия 143
4.7 Определение эффективности применения ЭВР на содержание ароматобразующих веществ и микробиологические показатели хлеба 146
4.8 Исследование антиоксидантной активности хлебобулочных изделий и установление их гликемического индекса 149
4.9 Определение перевариваемости, усвояемости, острой и хронической токсичности хлеба 152
4.10 Химический состав, пищевая, биологическая и энергетическая ценность хлебобулочных изделий 158
4.11 Технология приготовления хлебобулочных изделий хлеба из муки пшеничной первого сорта, полученной при помощи ТВС «EnzoWay 5.02» для людей страдающих заболеваниями ЖКТ 166
4.12 Экономическая эффективность производства хлеба из пшеничной муки первого сорта, полученной при помощи ТВС «EnzoWay 5.02» 170
Выводы 174
Список использованных источников .
- Способы производства обогащенной муки для выпуска хлебобулочных изделий функционального назначения и оценка ассортимента хлеба для профилактики заболеваний, вызванных недостаточностью микронутриентов
- Методы исследования свойств полуфабрикатов и изделий
- Доклиническая оценка качества хлеба белого из муки пшеничной первого сорта, полученной при помощи ТВС «EnzoWay 5.02»
- Химический состав, пищевая, биологическая и энергетическая ценность хлебобулочных изделий
Введение к работе
Актуальность работы
В рамках отраслевых программ по развитию мукомольно-крупяной и хлебопекарной отрасли РФ на 2014-2016 годы поставлены задачи, связанные с существенным повышением эффективности использования зерна при его переработке в муку и обеспечением населения качественными хлебобулочными изделиями повышенной пищевой ценности для здорового питания.
При переработке зерна возникает необходимость корректировки
свойств муки с целью удовлетворения спроса хлебопекарных предприя
тий на муку высокого и стабильного качества, обеспечивающую выпуск
функциональных хлебобулочных изделий. Большая роль в расширении
ассортимента муки играют ингредиенты, позволяющие выпускать муку с
повышенным качеством, пищевой ценностью лечебно-
профилактического назначения.
Рекомендации врачей-диетологов нацеливают технологов на создание специализированных продуктов питания для людей, страдающих различными заболеваниями, в том числе и желудочно-кишечного тракта. Перспективным направлением развития ассортимента хлебобулочных изделий является совершенствование существующих и разработка новых специализированных продуктов, обогащенных питательными веществами, необходимыми для правильной работы организма человека, обеспечивающими повышение качества жизни.
Значительный теоретический и практический вклад в развитие и совершенствование технологии и ассортимента функциональных видов хлеба внесли Н. М. Дерканосова, С. Я. Корячкина, Г. О. Магомедов, Л. П. Пащенко, Е. И. Пономарева, Ю. Ф. Росляков, Т. В. Санина, Т. Б. Цыганова, В. Я. Черных и др.
Одним из путей улучшения качества вырабатываемой продукции на мукомольных и хлебопекарных предприятиях является применение ферментных препаратов, преимущества использования которых заключаются в универсальности их действия, возможности модификации всех компонентов муки, природном происхождении.
В связи с этим актуальной задачей для хлебопекарной отрасли является совершенствование технологии и расширение ассортимента хлеба для профилактического питания за счет применения муки, полученной с использованием ферментов, удовлетворяющих требованиям нутрициологии, способствующих увеличению выхода муки и хлебобулочных изделий, повышению их пищевой ценности, снижению себестоимости, а также применения нетрадиционных видов сырья.
Диссертационная работа выполнялась в рамках НИР кафедры
«Технология хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зернопе-
рерабатывающего производств» (ТХКМЗП) Воронежского государ
ственного университета инженерных технологий (ВГУИТ) «Разработ
ка энерго- и ресурсосберегающих чистых технологий переработки
сельхозсырья в конкурентоспособные хлебобулочные, кондитерские и
макаронные функциональные продукты на основе медико-
биологических воззрений» (№ г. р. 01970008815, на 2011-2015 гг.).
Цель исследования: разработка и научное обоснование практических рекомендаций по использованию муки, полученной из зерна пшеницы, обработанного технологическим вспомогательным средством (ТВС) «EnzoWay 5.02», и применению ее для повышения качества, пищевой ценности и выхода хлеба для профилактического питания.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- анализ и обоснование применения муки, полученной из зерна
пшеницы с использованием ТВС «EnzoWay 5.02», с позиции увеличе
ния выхода муки, улучшения хлебопекарных свойств в производстве
хлебобулочных изделий посредством изучения ее химического
состава, органолептических, физико-химических, реологических ха
рактеристик;
- определение влияния использования ТВС при получении муки
пшеничной на структурно-механические, биотехнологические свой
ства и микроструктуру теста, выход хлеба, сохранение его свежести,
микробиологические показатели, цветность, антиоксидантную актив
ность, содержание ароматобразующих веществ;
- выбор рационального способа приготовления теста из муки
пшеничной первого сорта, полученной при отволаживании зерна с
применением ТВС, обоснование использования электроактивированно
го водного раствора, муки овсяной и рисовой для создания хлебобу
лочных изделий профилактического назначения, прогнозирование эф
фективной вязкости теста путем математического моделирования;
- проведение доклинических испытаний хлеба, определение
гликемического индекса, химического, витаминного и аминокислотно
го состава изделий с обогатителями, пищевой и биологической ценно
сти, степени удовлетворения суточной потребности в нутриентах;
- разработка и утверждение технической документации на но
вые виды хлеба, рекомендуемые для профилактического питания, рас
чет экономических показателей производства и промышленная апро
бация результатов исследований.
Объектом исследования является технология и ассортимент хлебобулочных изделий, предназначенных для профилактического питания, из муки с улучшенными хлебопекарными свойствами.
Предметом исследования являются технологические параметры получения хлебобулочных изделий для профилактического питания.
Научные положения, выносимые на защиту:
- научно обоснованные технологические решения, обеспечива
ющие целесообразность применения ТВС «EnzoWay 5.02» при отво-
лаживании зерна пшеницы для улучшения хлебопекарных свойств
пшеничной муки первого сорта и увеличения выхода хлеба;
– практические аспекты по созданию хлебобулочных изделий профилактической направленности на основе использования в их рецептурах нетрадиционного сырья, обладающего функциональными свойствами;
– результаты экспериментальных исследований биотехнологического потенциала, пищевой ценности хлеба из муки пшеничной с улучшенными хлебопекарными свойствами для профилактического питания.
Научная новизна работы:
- установлена целесообразность применения ТВС «Enzo-
Way 5.02» при производстве муки пшеничной первого сорта путем ис
следования ее хлебопекарных, физико-химических, реологических
свойств, а также биотехнологических, структурно-механических ха
рактеристик, микроструктуры теста и хлебобулочных изделий;
обоснован выбор нетрадиционных видов сырья (электроактивированный водный раствор, овсяная и рисовая мука), рекомендованы рациональный способ и технологические параметры приготовления теста из пшеничной муки с улучшенными хлебопекарными свойствами, обеспечивающие стабилизацию качества, микробиологическую безопасность, снижение гликемического индекса, повышение антиок-сидантной активности, пищевой ценности и увеличение продолжительности сохранения свежести хлеба;
доказано путем доклинических испытаний, что хлебобулочные изделия, полученные из пшеничной муки с применением ТВС «Enzo-Way 5.02», обладают комплексом полезных свойств.
Практическая значимость исследования:
– разработаны практические рекомендации по применению муки пшеничной, полученной из зерна, обработанного при отволажива-нии ТВС «EnzoWay 5.02», и совершенствованию технологии хлебобу-
лочных изделий для профилактического питания, реализация которых позволит повысить эффективность технологического процесса, выход хлеба, его функционально-технологические свойства и обеспечить здоровое питание населения;
- новизна технических решений подтверждена положительным
решением на выдачу патента РФ № 2015104003 «Способ повышения
выхода хлеба и осветления мякиша»;
– разработана и утверждена техническая документация на хлебобулочные изделия: «Свобода» (ТУ 9110-295-02068108-2015), «Авена» (ТУ 9110-297-02068108-2015), «Витэ» (ТУ 9110-296-02068108-2015).
Внедрена технология повышения общего выхода муки с применением ТВС «EnzoWay 5.02» на ООО «Тисма» г. Бутурлиновка, ЗАО «ЗЛАК» ТМ «Увелка» Челябинская область (акты внедрения и производственных испытаний) и проведена промышленная апробация способа производства хлебобулочных изделий на ОАО «Хлебозавод № 7» г. Воронеж (акт производственных испытаний), подтвердившая положительные результаты исследований.
Соответствие диссертации паспортам научных специальностей.
Диссертационное исследование соответствует п. 3, 4 и 5 паспорта специальности 05.18.01 – «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства».
Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены:
- на международных научно-практических, научно-технических
конференциях и форумах: «Студент. Специалист. Профессионал» (Во
ронеж, 2013), «Новое в технологии и технике функциональных про
дуктов на основе медико-биологических воззрений» (Воронеж, 2014),
«Питание и здоровье», детских диетологов и гастроэнтерологов
(Москва, 2014), «Продовольственная безопасность: научное, кадровое
и информационное обеспечение» (Воронеж, 2014), «Математика и ма
тематическое моделирование в инновационном развитии АПК» (Сара
тов, 2014), «Современные концепции научных исследований»
(Москва, 2015), «Управление реологическими свойствами пищевых
продуктов» (Москва, 2015), «Производство и переработка сельскохо
зяйственной продукции: менеджмент качества и безопасности» (Воро
неж, 2015), «Системный анализ и моделирование процессов качества в
инновационном развитии агропромышленного комплекса» (Воронеж,
2015), «Новое в технологии и технике функциональных продуктов
питания на основе медико-технологических воззрений» (Воронеж,
2015), «Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечение» (Воронеж, 2015); отчетной научной конференции преподавателей и научных сотрудников ВГУИТ за 2014 год.
Разработки экспонировались на VI Воронежском агропромышленном форуме, 11-й Межрегиональной специализированной выставке «Урожай», 31-й Межрегиональной специализированной выставке «Пищевая индустрия» (Воронеж, 2014), Межрегиональной выставке «Территория вкуса» (Воронеж, 2014), Международной специализированной выставке для хлебопекарного и кондитерского рынка (Москва, 2015), на конкурсе «Лучшая разработка 2015: Традиции и инновации в хлебопекарном и кондитерском производстве» в рамках XXI международной специализированной выставки «Современное хлебопечение 2015» (Москва, 2015), на конкурсе инновационных проектов «Здоровые продукты питания» (Воронеж, 2015), на выставке «EXPO Food Show 2015» (Воронеж, 2015), V Агропромышленном конгрессе (Воронеж, 2015) (получены дипломы).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 14 научных работ, в том числе 2 статьи в реферируемых журналах, 12 статей - в сборниках конференций. Получено положительное решение на выдачу патента РФ, утверждена техническая документация на 3 вида хлебобулочных изделий.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, четырех глав, выводов, списка использованных источников, приложений и представлена на 187 страницах машинописного текста, в 57 таблицах и 50 рисунках. Библиография включает 106 наименований, в том числе 12 зарубежных.
Способы производства обогащенной муки для выпуска хлебобулочных изделий функционального назначения и оценка ассортимента хлеба для профилактики заболеваний, вызванных недостаточностью микронутриентов
Выход муки изменяется в зависимости от индивидуальных особенностей сорта, структурно-механического и химического состава зерна [40].
Пшеница с высокими мукомольными свойствами отличается тем, что на драных системах получается большое количество первосортных крупок при минимальном количестве темной муки. Способность к помолу и точное определение мукомольного качества ранних поколений выводимых сортов пшеницы значительно ускоряет выпуск новых сортов пшеницы, имеющих наилучшие агрономические, мукомольные и хлебопекарные свойства.
Общий выход муки – один из основных показателей мукомольных свойств зерна, который связан с результатами помола: количеством и качеством муки в драном процессе (I-III др. с.), с выходом с первых трех размольных систем и выходом отрубей.
Качество муки общего выхода характеризуется ее белизной и зольностью. Белизна зависит от содержания в муке периферийных частичек зерна, которые являются основными носителями минеральных веществ и обусловливают оттенок цвета муки.
Хорошие мукомольные свойства пшеницы свидетельствуют о возможном получении высоких выходов муки при минимальных затратах. Однако в настоящее время мукомольным предприятиям достаточно трудно регулярно закупать высококачественную пшеницу в связи с ее дефицитом и высокой стоимостью на рынке.
В Московском научно-исследовательском институте сельского хозяйства (МосНИИСХ) «Немчиновка» созданы высококачественные сорта озимой пшеницы – Инна, Памяти Федина, Московская 39, Немчиновская 24 и др. Высококачественное зерно пшеницы способствует увеличению выхода муки высших сортов, что позволяет расширить ассортимент хлебобулочных изделий и продуктов питания. При изучении мукомольных свойств зерна восьми новых перспективных сортов озимой пшеницы с использованием принятой системы оценки качества выделены сорта с высоким потенциалом продуктивности. Сорта озимой пшеницы Московская 39, Московская 56 и Немчиновская 57 наиболее удачно сочетают хороший общий выход муки с высокими мукомольными свойствами зерна. Сорт Московская 39 при среднем выходе муки 70,7 % стабильно превосходит другие сорта по общей стекловидности (66 %). Сорт Немчиновская 57 при среднем выходе муки 72 % превзошел изучаемые сорта по натуре зерна (811 г/л) [40].
Кандроков Р. Х., Стариченков А. А. и Штейнберг Т. С. изучали влияние гидротермической обработки (ГТО) на выход и качество тритикалевой муки. На первом этапе исследования оценивалось влияние режимов и параметром ГТО зерна тритикале на общий выход муки. На втором этапе планировалось разработать различные технологические схемы переработки зерна для получения муки разной крупности и качества для использования в хлебопекарной, макаронной, кондитерской и пищеконцентратной промышленности.
Влияние параметров ГТО на выход и качество муки исследовали на образцах тритикале сортов Трибун, Консул и Зимогор, которые различались стекло-видностью. В качестве ГТО применяли холодное кондиционирование, как наиболее распространенный метод.
Согласно результатам исследований, наилучшими мукомольными свойствами обладал сорт Зимогор со стекловидностью 96 %, при переработке которого наибольший выход муки составил 77,4 %. Белизна, измеренная без внесения поправки на крупность, была выше у муки из зерна сорта Трибун со стекловидно-стью 40 % (56 ед. приб.) при продолжительности отволаживания 10 ч, а зольность выше у муки из зерна сорта Консул со стекловидностью 74 % (0,94 %) при продолжительности отволаживания 4 ч. Установлено, что чем выше стекловидность зерна, тем больше выход, но ниже белизна муки, при этом оптимальная продолжительность отволаживания зерна тритикале перед помолом – 6 ч, независимо от стекловидности [22].
Применение ферментных препаратов для улучшения качества муки – необходимый элемент и неотъемлемая часть современного технологического процесса хлебопекарных и мукомольных предприятий. Ферментные препараты для технолога – это эффективное, удобное и экономически оправданное средство, правильный выбор которого позволит использовать потенциальные возможности сырья, организовать выработку широкого ассортимента высококачественной продукции, сохраняющей потребительские свойства при хранении [38].
Датская фирма «Новозаймс» – мировой лидер по производству ферментных препаратов для всех отраслей промышленности, в том числе мукомольной и хлебопекарной промышленности. Преимущества использования ферментных препаратов заключаются в универсальности их действия, в возможности модификации всех компонентов муки, в природном происхождении ферментов – белковых веществ, которые инактивируются в процессе выпечки и в готовом продукте (хлебобулочных изделиях) не обнаруживаются.
На основании проведенных исследований разработаны общие технологические решения для корректировки и стабилизации свойств муки на основе ферментных препаратов, что позволяет существенно улучшить хлебопекарные свойства: - при значении показателя «числа падения» (ЧП) в пшеничной муке (ЧП более 280-290 с) необходимо вводить ферментный препарат -амилазы Фунгамил 2500 SG в количестве 1-2 г на 1 т муки; - при использовании пшеничной муки с повышенной автолитической активностью (ЧП менее 190 с) целесообразно использовать ферментный препарат липазы Липопан Ф (3-10 г на 1 муки); - при переработки пшеничной муки со слабой клейковиной (более 80-85 ед. прибора ИДК) рекомендуется использовать глюкозооксидазы Глюзим Моно 10 000 ВG в количестве 3-10 г или 10-20 г липазы Липопан 50 BG, или 5-10 г фосфолипазы Липопан Ф в сочетании с 20-50 г аскорбиновой кислоты на 1 т муки.
Анализ общих тенденций и направлений решения проблемы получения муки со стабильно высокими хлебопекарными свойствами показал наличие зависимости их значений от способа предварительной подготовки зерна к помолу. Так, А. Норматов, П. Турсунходжаев в Ташкентском химико-технологическом институте в целях изучения данной зависимости провели исследования зерна пшеницы сортов Андижан 2R1, Андижан 4R1 и Половчанка.
Методы исследования свойств полуфабрикатов и изделий
Качество хлеба так же оценивали по методике балльной оценки, комплексно отражающие наиболее важные показатели качества хлеба из пшеничной муки [53]. Микробиологические показатели - количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) и бактерий группы кишечной палочки (БГКП) анализировали в хлебе через 3 и 72 ч после выпечки и в течение 7 суток хранения через каждые 24 ч.
Аромат изделий исследовали через 24 ч после выпечки в условиях научно-исследовательской лаборатории кафедры физической и аналитической химии и ООО «Сенсорика-Новые Технологии» на анализаторе запахов «МАГ-8» с методологией «Электронный нос» (г. Воронеж).
В качестве измерительного массива применены 8 сенсоров на основе пье-зокварцевых резонаторов ОАВ типа с базовой частотой колебаний 10,0 МГц с разнохарактерными пленочными сорбентами на электродах. Покрытия выбраны в соответствии с задачей испытаний (возможная эмиссия из проб разных органических соединений): поливинилпирролидон, ПВП - сенсор-гигрометр (сенсор 1); полидиэтиленгликоль сукцинат, ПДЭГС - селективен к азотсодержащим соединениям (сенсор 2); дициклогексан-18-краун-6, ДЦГ-18-К-6 - селективен к спиртам, кетонам, кислотам, воде (сенсор 3); полиэтиленгликоль ПЭГ-2000 - селективен к спиртам, кетонам, ацетатам (сенсор 4); тритон Х-100, ТХ-100 - селективен к серусодержащим соединениям (сенсор 5); полиэтиленгликольадипинат, ПЭГА -селективен к кислотам, спиртам, эфирам (сенсор 6); твин 40 - селективен к уксусной кислоте (сенсор 7); триоктилфосфиноксид, ТОФО - селективен к специфическим соединениям, в том числе к аренам (сенсор 8) [32, 33].
Суммарную антиоксидантную активность хлебобулочных изделий исследовали на приборе ЦветЯуза-01-АА. В основе данной методики лежит амперометрический способ определения содержания антиоксидантов, заключающийся в измерении электрического тока, возникающего при окислении исследуемого вещества (или смеси веществ) на поверхности рабочего электрода при определенном потенциале и сравнении полученного сигнала с сигналом стандарта (кверцетина), измеренного в тех же условиях.
Расчет суммарной антиоксидантной активности (СА, мг/г) исследуемого образца проводили по формуле: где САгр - величина антиоксидантной активности кверцетина по калибро вочному графику, мг/дм ; V - объем раствора анализируемой пробы, см ; m навеска анализируемого вещества, г; N - разбавление анализируемого образца. где Scp - среднее значение площади, нАс.
Цвет изделий определяли через 24 ч после выпечки в условиях научно-исследовательской лаборатории кафедры органической химии с помощью скане-рометрического метода с использованием планшетного сканера НP ScanJet 3570C с применением компьютерной обработки изображений в цветовом режиме RGB. Исследование структурных характеристик полуфабриката и хлеба проводили методом электронной сканирующей микроскопии (ВГУ г. Воронеж) и на микроскопе МБИ-микромед (в условиях кафедры биохимии и биотехнологии).
Для исследования микроструктуры теста готовили препарат типа «раздавленная капля». Делали хлебную вытяжку и наносили на предметное стекло, добав-лили каплю метиленового синего. Препарат накрывали покровным стеклом и через 2 мин микроскопировали с объективом 40х.
Доклиническая оценка качества хлеба проводилась по его переваримости и усвояемости методом in vivo в НИИ экспериментальной биологии и медицины ГБОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия имени Н. Н. Бурденко». Объектом изучения являлись половозрелые белые беспородные крысы-самцы с начальным возрастом 4 месяца при соблюдении требований хронобиологии.
Качественную и количественную характеристику микрообъектов органов проводили от каждого животного с использованием бинокулярного микроскопа OPTIKA Serie DM-15&20, снабженного цифровой видеокамерой, использовалась компьютерная программа Optika Micro Image Analysis Software En. Ver 1.0. Объем материала, необходимого для исследования, определен методом аккумулированных средних. Анализ изображения проводился с использованием программы Image J 1.38х.
Полученные данные обрабатывали статистическим методом с помощью стандартного пакета статистических функций «Microsoft Excel» – 2007, «Statistika» – 6.0 for Windows, «SPSS» 13.0. for Windows.
Гликемический индекс хлебобулочных изделий определяли как отношение максимального уровня глюкозы в крови с помощью прибора «Акку-Чек Гоу» после приема порции хлеба, содержащего 50 г углеводов к максимальному уровню после приема стандартной дозы глюкозы 50 г, и выражали в %.
С помощью программы «Комплекс», разработанной на кафедре ТХКМЗП (ВГУИТ), рассчитывали показатели пищевой ценности: биологическая ценность (БЦ), аминокислотный скор (АКскор), коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС), индекс незаменимой аминокислоты (ИНАК).
Экспериментальные исследования проводились не менее чем в трех повтор-ностях, аналитические определения для каждой пробы – в двух-трех повторно-стях. В таблицах и на рисунках приведены данные типичных опытов, каждые значения являются средним как минимум из трех определений.
Для математической обработки результатов исследований применены методы регрессионного анализа, методы вероятностной и математической статистики (дисперсионный и корреляционный анализ), использовалась система для статистического анализа данных Statistica 6.1.478. Графические зависимости на рисунках представлены после обработки экспериментальных данных по методу наименьших квадратов, реализованного в Microsoft Excel [94, 12].
Доклиническая оценка качества хлеба белого из муки пшеничной первого сорта, полученной при помощи ТВС «EnzoWay 5.02»
Установлено, что выход хлеба пшеничного йодированного простого из муки пшеничной первого сорта, полученной из зерна пшеницы, обработанного при отволаживании ТВС «EnzoWay 5.02», при пересчете на базисную влажность муки 14,5 %, составляет 142,8 %, что на 3,3 % больше по сравнению с выходом хлеба пшеничного йодированного простого из пшеничной муки первого сорта, принятого на ОАО «Хлебозавод № 7» (139,5 %), и на 6,3 % больше по сравнению с плановым (136,5 %) [58].
Увеличение выхода хлебобулочных изделий происходит за счет того, что ТВС «EnzoWay 5.02» способствует повышению водопоглотительной способности муки.
Водопоглотительная способность муки (ВПС) – важный показатель ее качества, влияющий на весь технологический процесс, независимо от типа производимой продукции. Умение управлять этим показателем позволяет оптимизировать свойства теста под требования конкретных технологических линий и регулировать качество готового продукта. Для производства массовых видов хлеба – это еще и показатель фактического выхода, а значит, прибыли предприятия.
Именно от способности муки поглощать и удерживать воду зависит количество хлеба, получаемое с каждых 100 кг муки. Если ВПС в норме, то плановый выход хлеба совпадает с фактическим, и предприятие выпускает расчетное количество хлеба без сырьевых потерь. Если мука обладает низким ВПС, то тесто получается слабым и для получения необходимой его консистенции необходим дополнительный расход муки. Если ВПС муки выше нормы, то фактический выход хлеба больше планового, и предприятие выпускает большее количество хлеба по сравнению с расчетным [55, 83].
Таким образом, путем пробной производственной выпечки было установлено увеличение выхода хлеба на 3,3 % из муки, полученной из зерна пшеницы, подверженного ферментативному гидролизу его оболочек.
Пищевая ценность хлебобулочных изделий обусловлена многими факторами. Содержание в хлебе пищевых веществ (белков, углеводов, жиров, витаминов и др.) зависит от вида, сорта муки и используемых добавок. Количество углеводов в наиболее распространенных видах хлеба составляет 40,1-50,1 % (80 % приходится на крахмал), белка – 4,7-8,3, жира – 0,6-1,3, воды – 47,5 %. При внесении в хлеб различных обогатителей содержание вышеуказанных веществ увеличивается в зависимости от вида добавки. Величина пищевой ценности выражается путем определения степени удовлетворения потребности человека в основных пищевых веществах и энергии [23, 6].
Биологическая ценность хлебобулочных изделий является показателем качества пищевого белка, отражающим степень соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка. Установлено, что биологическая ценность хлеба опытного образца выше по сравнению с контролем на 4,8 % (таблица 32).
Биологическая ценность хлебобулочных изделий Значение показателя, % Наименование изделия Содержание белка Биологическая ценность Коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС) Индекс незаменимых аминокислот(ИНАК) Аминокислотный скор min (АСmin) Контроль 10,6 58,45 41,55 5,8 13,9 Опыт 12,0 63,25 36,75 5,8 12,9 Резюмируя вышесказанное можно сделать вывод о том, что в хлебе белом из муки пшеничной первого сорта, полученной при помощи ТВС «EnzoWay 5.02», белка больше по сравнению с контрольным образцом на 4,8 %.
Технология приготовления хлеба белого из муки пшеничной первого сорта, полученной при помощи ТВС «EnzoWay 5.02» Подготовка сырья к производству. Подготовка сырья к производству хлеба из муки пшеничной первого сорта, полученной при помощи ТВС «EnzoWay 5.02», включает подготовку всего сырья в соответствии с рецептурами. Мука, поступающая в производство, должна быть просеяна через металлическое сито с размером ячеек не более 2 мм. В муке могут содержаться мелкие частицы ферромагнитных примесей, для отделения которых мука должна быть пропущена через магнитный уловитель. Дрожжи хлебопекарные прессованные, соль поваренную пищевую и воду готовят в соответствии с «Технологическими инструкциями по производству хлебобулочных изделий» [65].
Приготовление полуфабрикатов Большую густую опару готовят из 60-70 % муки, расходуемой на приготовление теста. В тестомесильную машину непрерывного или периодического действия подают сырье для замеса опары в течение 5-7 мин. Температура опары после замеса 23-27 С, влажность – 45 %. Замешанная опара подвергается брожению в течение 180 мин, затем в опару добавляют оставшуюся часть муки и замешивают тесто в течение 5-7 мин. Тесто подвергают брожению в течение 30 мин, температура полуфабриката после замеса – 30-31 С.
Выброженное тесто разделывается вручную или направляется в воронку те-стоделителя. Массу тестовой заготовки определяют с учетом величины упека и усушки на предприятиях.
В зависимости от вида изделия (подовое или формовое), тестовые заготовки поступают на тестоокруглитель или укладываются в формы (с помощью посадочного устройства или вручную), после чего в люльках расстойного шкафа производится их окончательная расстойка в течение (40±5) мин при температуре (39±1) С и относительной влажности воздуха 80-85 %.
После расстойки тестовые заготовки с помощью специального устройства или вручную направляются на выпечку, которая производится в хлебопекарных печах любой конструкции и производительности при параметрах, обеспечивающих оптимальные технологические условия и режимы. Продолжительность процесса при температуре пекарной камеры (220±5) С составляет 25–30 мин в зависимости от массы изделий. Упаковка и хранение.
Хлебобулочные изделия упаковываются поштучно в пакеты из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354, в пленку полиэтиленовуютермоусадочную по ГОСТ 25951 или другие материалы, допущенные органами Роспотребнадзора РФ для контакта с пищевыми продуктами и обеспечивающие качество, безопасность и сохранность продукта.
Химический состав, пищевая, биологическая и энергетическая ценность хлебобулочных изделий
Лимитирующей аминокислотой в исследуемых изделиях является триптофан. Анализ количества аминокислот в исследуемом хлебе показал, что изделия из муки пшеничной хлебопекарной первого сорта, полученной при отволажива-нии зерна пшеницы ТВС «EnzoWay 5.02», а так же овсяной или рисовой муки отличаются большим содержанием аминокислот в сравнении с контролем.
Установлено, что степень удовлетворения суточной нормы потребления аминокислот за счет употребления 100 г хлеба из смеси муки пшеничной хлебопекарной первого сорта, полученной при отволаживании зерна пшеницы ТВС «EnzoWay 5.02», с внесением обогатителей находится в интервале 3,86 – 14,73 %, при этом минимум отмечен по лизину, а максимум – по лейцину (рисунок 48).
Анализ витаминного состава показал, что в исследуемых видах хлеба витамины группы В содержатся примерно в одинаковом количестве, с некоторым преобладанием в содержании витамина В1 для изделий с обогатителями. Максимальное содержание витамина РР отмечено в хлебе «Витэ».
Минеральные вещества имеют не менее важное значение в рациональном питании людей с заболеваниями ЖКТ, чем белки, жиры, углеводы и витамины. Полноценность пищи в значительной мере зависит от того, сколько и каких минеральных веществ в ней содержится. Поэтому очень важно, чтобы между отдельными элементами, содержащимися в пище, соблюдалось определенное соотношение (рисунок 49).
Результаты расчета степени удовлетворения организма людей, с повышенной кислотностью ЖКТ, в микроэлементах свидетельствуют о том, что 100 г обогащенного хлеба «Авена» и «Витэ» по сравнению с контролем содержат больше кальция, магния, калия, железа и фосфора, что позволяет намного эффективнее покрывать затраты минеральных веществ организма.
Следует помнить, что при избытке фосфора может развиваться остеопороз, также происходит выведение кальция из костей, а при избытке кальция развиваются сердечнососудистые заболевания. В свою очередь магний при излишнем содержании снижает усвояемость кальция.
Благодаря рациональному соотношению перечисленных элементов, хлеб «Авена» и «Витэ» не вызывают отрицательного влияния, указанного выше, из-за сбалансированности хлебобулочного изделия по минеральному составу.
Определили степень удовлетворения суточной нормы потребления пищевых нутриентов за счет употребления 100 г хлеба (таблица 51).
Биологическая ценность хлебобулочных изделий является показателем качества пищевого белка, отражающим степень соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка. Для разработанных видов хлеба из смеси муки пшеничной хлебопекарной первого сорта, полученной при отволаживании зерна пшеницы ТВС «EnzoWay 5.02» с внесением обогатителей биологическая ценность выше, чем для контроля (таблица 51).
Выявлено, что биологическая ценность в хлебе «Свобода», «Авена» и «Витэ» выше по сравнению с контролем на 13,6; 23,7 и 17,0 соответственно. Таким образом, применение ТВС «EnzoWay 5.02» при отволаживании зерна пшеницы и использование в рецептуре овсяной и рисовой муки позволяет повысить пищевую ценность хлеба.
Установлено, что потребление 100 г разработанных изделий обеспечит степень удовлетворения суточной нормы потребления белка от 9 до 11 %, жира от 0,96 до 1,2 %, углеводов не более 12,16 %, пищевых волокон от 8,3 до 10,7 %, витаминов от 5,6 до 11,4 %, минеральных веществ от 2 до10,7 %, аминокислот от 6,6 до 14,5 % (таблица 52). При употреблении в рационе питания хлеба «Авена» и «Витэ», организм людей с заболеваниями ЖКТ получает больше кальция, фосфора, магния, калия и железа, что крайне необходимо в период обострения заболевания.
Следовательно доказано, что по всем группам нутриентов разработанные изделия из муки пшеничной хлебопекарной первого сорта полученной с применением ТВС «EnzoWay 5.02» с внесением обогатителей, отличаются улучшенным составом. Хлеб «Свобода», «Авена» и «Витэ» по сравнению с контролем характеризуются максимальной долей удовлетворения суточной потребности в пищевых веществах и сбалансированным составом. Это позволяет рекомендовать его для включения в рацион питания больных с заболеваниями желудочно-кишечного тракта.