Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 11
1.1 Технологии хлеба из ржаной муки и смеси её с пшеничной 11
1.2 Виды и состав микрофлоры ржаных заквасок 15
1.3 Применение биостимуляторов жизнедеятельности микрофлоры полуфабрикатов хлебопекарного производства 29
1.4 Топинамбур - перспективное сырьё для производства функциональных пищевых продуктов и биоэтанола 34
1.5 Использование вторичных ресурсов спиртовой промышленности 40
Заключение по обзору литературы 44
2 Экспериментальная часть 46
2.1 Сырье, используемое при проведении исследований 46
2.2 Методы исследований
2.2.1 Методы исследований сырья 47
2.2.2 Методы исследования свойств полуфабрикатов хлебопекарного производства 48
2.2.3 Методы оценки качества хлеба 50
2.2.4 Специальные методы исследований
2.2.4.1 Методы получения послеспиртовой барды из топинамбура 51
2.2.4.2 Методы исследования послеспиртовой барды из топинамбура 53
2.2.4.3 Методы приготовления ржаных заквасок 58
2.2.4.4 Методы приготовления хлеба 60
2.2.5 Математическая обработка результатов исследований 67
2.3 Характеристика сырья, применявшегося в исследованиях 68
2.4 Сокращения, принятые в работе 70
2.5 Результаты исследований и их анализ
2.5.1 Исследование химических и микробиологических показателей послеспиртовой барды из топинамбура 70 Заключение по разделу
2.5.1 77
2.5.2 Разработка способа консервирования ПСБТ
Заключение по разделу
2.5.3 Исследование влияния ПСБТ на качество хлеба из ржаной муки и смеси её с пшеничной
2.5.4 Разработка технологий биологических ржаных заквасок с послеспиртовой бардой из топинамбура 87
2.5.4.1 Подбор условий культивирования МКБ ПСБТ на питательной среде с ржаной мукой 87
2.5.4.2 Исследование характеристик густой ржаной закваски с ПСБТ, приготовленной по разведочному циклу 99
Заключение по разделу 2.5.4 100
2.5.5 Исследование влияния ржаных заквасок с ПСБТ однофазного приготовления на ход технологического процесса и качество хлеба из ржаной муки и смеси ее с пшеничной 101
Заключение по разделу 2.5.5 118
2.5.6 Разработка технологии сухого кислотосодержащего продукта на основе ржаной закваски с ПСБТ 119
Заключение по разделу 2.5.6 120
2.5.7 Исследование влияния сухого кислотосодержащего продукта на основе ржаной закваски на качество хлеба из ржаной муки и смеси ее с пшеничной 121
Заключение по разделу 2.5.7 128
2.5.8 Исследование продолжительности хранения сухого кислотосодержащего продукта на его показатели качества 128
Заключение по разделу 2.5.8 129
2.5.9 Опытно-промышленная апробация результатов исследований 132
Заключение по разделу 2.5.9 132
2.5.10 Экономическая эффективность использования ржаных заквасок однофазного приготовления с ПСБТ 132
Заключение по разделу 2.5.10 133
Общие выводы 135
Список литературы
- Использование вторичных ресурсов спиртовой промышленности
- Методы исследования свойств полуфабрикатов хлебопекарного производства
- Разработка технологий биологических ржаных заквасок с послеспиртовой бардой из топинамбура
- Опытно-промышленная апробация результатов исследований
Введение к работе
Актуальность темы. В России доля производства хлеба из ржаной муки и смеси ее с пшеничной составляет примерно 30 % от всего объема выработки хлебобулочных изделий.
Традиционное приготовление теста из ржаной муки и смеси ее с пшеничной предусматривает использование биологических заквасок, обеспечивающих необходимый уровень кислотности теста и хлеба.
Работами ученых О.В.Афанасьевой, Л.Н.Казанской, Е.И.Квасникова, М.И.Княгиничева, Л.И. Кузнецовой, Л.Н.Пащенко, М.Н.Тульчинского, G.Spicher, H.Stephan и других показано доминирующее влияние состава микрофлоры и питательных сред на коллоидные, биохимические и микробиологические процессы в ржаных полуфабрикатах, обусловливающих их реологические свойства, характерные вкус, запах, свойства мякиша хлеба и др. Анализ тенденции развития производства хлеба из ржаной муки и смеси ее с пшеничной свидетельствует о том, что в современных условиях дискретного режима работы предприятий актуально применение прогрессивных малоотходных и ресурсосберегающих технологий, в том числе экструзионных, порошковых, в разработку которых внесли существенных вклад российские ученые Л.Н.Казанская, Л.И.Кузнецова, Л.П.Пащенко, Р.Д.Поландова, Л.И.Пучкова и др.
При этом данные научно-технической литературы показывают перспективность применения в качестве биостимуляторов процессов производства хлеба из ржаной муки и смеси ее с пшеничной новых видов сырья растительного происхождения, в том числе отходов спиртового производства.
Возросшая потребность в экологически чистом моторном топливе, производство которого во многих развитых странах включено в приоритетные национальные программы, предусматривает технологии биоэтанола из зерновых культур, картофеля, топинамбура и др.
В России также разработаны технологии получения биоэтанола из топинамбура перспективной сельскохозяйственной культуры с биологически ценным химическим составом.
В связи с чем, актуально углубленное исследование состава послеспиртовой барды из топинамбура (ПСБТ), которая является вторичным продуктом при производстве биоэтанола, и изыскание путей её применения в качестве альтернативного сырья в технологии хлеба из ржаной муки и смеси ее с пшеничной.
Цель и задачи исследований. Целью исследования являлась разработка технологий ржаных полуфабрикатов с использованием ПСБТ.
Для реализации поставленной цели исследования проводили по следующим направлениям:
-определение органолептических, химических и микробиологических показателей послеспиртовой барды из топинамбура для обоснования ее применения в технологии хлеба из ржаной муки и смеси ее с пшеничной;
- разработка способа консервирования ПСБТ;
- определение влияния ПСБТ, используемой в качестве рецептурного
компонента теста, на качество хлеба из ржаной муки и смеси её с пшеничной;
- разработка технологий биологических ржаных заквасок с использованием
ПСБТ в качестве источника молочнокислых бактерий и биостимулятора
жизнедеятельности микрофлоры заквасок;
исследование влияния ржаных заквасок, приготовленных с использованием ПСБТ, на ход технологического процесса и качество хлеба из ржаной муки и смеси ее с пшеничной;
разработка технологии сухого кислотосодержащего продукта (СКП) на основе ржаной закваски, приготовленной с ПСБТ, предусматривая выбор технологии ржаной закваски однофазного приготовления с ПСБТ и разработку параметров сушки СКП;
исследование влияния СКП на основе ржаной закваски на качество хлеба из ржаной муки и смеси ее с пшеничной;
исследование влияния продолжительности хранения СКП на его показатели;
опытно-промышленная апробация результатов исследований;
разработка проектов технологических инструкций по применению ПСБТ для приготовления ржаных заквасок и по приготовлению сухого кислотосодержащего продукта на основе ржаной закваски с ПСБТ;
- расчет экономической эффективности при внедрении технологий ржаных
полуфабрикатов с ПСБТ.
Структурная схема проведения исследований представлена на рисунке 1.
Научная новизна. Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования послеспиртовой барды из топинамбура в технологии хлеба из ржаной муки и смеси её с пшеничной с введением барды в ржаные закваски и создания на ее основе сухого кислотосодержащего продукта.
Разгаботка технологии использования послеспиотовой баолы из топинамбуоа в пооизволстве хлеба из ожаной муки и смеси её с пшеничной
Оггоелеление химических и микообиологических показателей ПСБТ
Разоаботка способа консеовиоования ПСБТ
Исследование влияния ПСБТ, используемого в качестве
рецептурного компонента теста, на качество хлеба из ржаной муки
и смеси ее с пшеничной
Разработка технологий биологических ржаных заквасок с ПСБТ
Подбор условий культивирования МКБ ПСБТ на
питательной среде с ржаной мукой для заквасок
однофазного приготовления
Исследование характеристик
густой ржаной закваски с ПСБТ,
приготовленной по разводочному
циклу
Исследование влияния ржаных заквасок
на ход технологического процесса и
качество хлеба из ржаной муки и смеси
её с пшеничной
Разработка технологии сухого кислотосодержащего продукта на основе ржаной закваски с ПСБТ
Исследование влияния СКП на основе ржаной
закваски на качество хлеба из ржаной муки и смеси
её с пшеничной
Исследование влияния продолжительности хранения СКП на его показатели и качество хлеба из ржаной муки и смеси её с
пшеничной
Опытно-промышленная апробация результатов исследования
Разработка проектов технологических инструкций по применению ПСБТ для приготовления ржаных заквасок и по приготовлению сухого кислотосодержащего продукта на основе ржаной закваски с ПСБТ
Расчет экономической эффективности при внедрении технологий ржаных полуфабрикатов с ПСБТ
Рисунок 1 - Структурная схема исследований
Исследованиями химического и микробилогического составов ПСБТ выявлена возможность применения ПСБТ в качестве источника питательных веществ и МКБ L.plantaram, дрожжей S.cerevisiae для приготовления ржаных полуфабрикатов.
Впервые исследованы условия культивирования молочнокислых бактерий, содержащихся в послеспиртовой барде из топинамбура, на питательной среде с ржаной мукой, позволяющие разработать технологии биологических ржаных заквасок, обеспечивающих приготовление их в одну фазу или по разводочному и производственному циклам.
Впервые выявлена возможность использования ПСБТ для выработки сухого продукта длительного хранения, который может использоваться в хлебопечении в качестве кислотосодержащего компонента при производстве хлеба из ржаной муки и смеси ее с пшеничной.
Установлены оптимальные параметры технологии высококислотной биологической ржаной закваски однофазного приготовления, обеспечивающие способ ее применения для производства сухого кислотосодержащего продукта.
Выявлено, что при приготовлении заквасок с ПСБТ по разводочному и производственным циклам обеспечивается подавление посторонней для хлебопекарных полуфабрикатов микрофлоры.
Выявлены технологические параметры приготовления теста из ржаной муки и смеси её с пшеничной при различных соотношениях с использованием биологических ржаных заквасок с ПСБТ и сухого кислотосодержащего продукта на их основе, которые позволяют вырабатывать хлеб, соответствующий требованиям нормативной документации.
Практическая значимость. Разработан способ консервирования ПСБТ, обеспечивающий предотвращение порчи барды в течение 7,5 суток.
Обоснована перспективность использования ПСБТ в производстве хлеба из ржаной муки и смеси её с пшеничной и выработки побочного продукта - сухого кислотосодержащего продукта с длительным сроком годности.
Разработаны технологии биологических ржаных заквасок с послеспиртовой бардой из топинамбура, обеспечивающих приготовление их в одну фазу, по разводочному и производственному циклам.
Реализация разработанных технологий повысит уровень использования вторичных материальных ресурсов и, тем самым, снизит материалоемкость и стоимость биоэтанола.
Реализация технологии СКП на заводах, производящих биоэтанол, помимо этого, позволит предложить рынку импортозамещающее и более дешёвое сырьё для хлебопекарной отрасли.
Разработан проект технологической инструкции по приготовлению ржаных заквасок с использованием ПСБТ, внедрение которой на предприятиях с дискретным режимом работы снизит трудозатраты, материалоемкость процесса и будет способствовать выработке продукции стабильного качества.
Разработан проект технологической инструкции по приготовлению сухого кислотосодержащего продукта на основе ржаной закваски с использованием ПСБТ.
Проведена промышленная апробация разработанных технологий на ОАО «Ногинский хлебокомбинат».
Подана заявка на патент «Способ приготовления закваски для производства хлеба».
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры «Технология хлеба, макаронных и кондитерских производств» МГУТУ.
Апробация работы. Результаты исследований, выполненных автором, доложены и обсуждены на 6-й Международной научно-практической конференции «Топинамбур и другие инулинсодержащие растения- проблемы возделывания и использования» (Тверь, 2006), на Втором Международном Хлебопекарном Форуме в рамках 15-й Международной выставки «Современное хлебопечение - 2009» (Москва, 2009), на международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века» (Краснодар, 2009), на III Международной научно-практической конференции «Инновационные направления в пищевых технологиях» (Пятигорск, 2009), на Международном научно-образовательном Форуме «Формирование отраслевой инновационной среды на основе развития профессиональных сообществ и саморегулируемых организаций АПК, пищевой промышленности и индустрии питания» (Москва, 2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе две в ведущем рецензируемом журнале, и подана авторская заявка на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертационная работа включает: введение, обзор литературы, экспериментальную часть, промышленную апробацию разработанных технологий и оценку их экономической эффективности, выводы, список литературы и приложения.
Использование вторичных ресурсов спиртовой промышленности
Технология ржаного хлеба начинается с закваски, а технология закваски с выбора специфических микроорганизмов заквасочных дрожжей и молочнокислых бактерий /80/.
В 1894 году Вольфин /9, 88/ впервые установил, что в закваске имеются молочнокислые бактерии и дрожжи, однако об их морфологии и физиологии было ничего неизвестно. Систематическое изучение микрофлоры заквасок было предпринято Холлигером в 1902 году, но только в 1973 году в США были изолированы и идентифицированы микроорганизмы закваски «Сан-Франциско».
Фундаментальные исследования микрофлоры ржаных заквасок с различных точек зрения проводились в ФРГ Шпихером и Штефаном /9/, которые предложили свою классификацию молочнокислых бактерий ржаных заквасок и создали мировую коллекцию типовых штаммов кислотообразующих микроорганизмов разных видов. На основании фундаментальных исследований в ФРГ были созданы биопрепараты заквасочных микроорганизмов и биотехнологии хлеба с их применением. Два созданных ими процесса, а именно Берлинский короткий кислотный процесс (температура брожения 35 С, продолжительностью брожения 3 ч, выход закваски 190) и Детмолдский одноступенчатый процесс (температура брожения 27 С, продолжительностью брожения 18 ч, выход закваски 180) хорошо известны как процессы, применяемые до сих пор в Германии. В шведских пекарнях применяли разработанный там одноступенчатый процесс Леннера (температура 30 С, продолжительностью брожения 20 ч, выход закваски 267).
В ржаных заквасках развиваются одновременно дрожжи сахаромицеты и молочнокислые бактерии, однако ведущая роль принадлежит последним, так как они влияют на кислотность заквасок и теста.
Бактериальная микрофлора ржаных заквасок представлена в основном бактериями рода Lactobacillus и лишь в незначительной степени родами Pediococcus, Lactococcus, Streptococcus. Из молочнокислых бактерий в ржаных заквасках разными авторами описано 29 видов: L.acidophilus, L.alimentarius, L.arabinosus, L.brevis, L.buchneri, L.casei ssp.alaetosus, L.casei ssp.casei, L.casei ssp.pseudoplantarum, L.casei ssp.rhamnosus, L.cellobiosus, L.coprophilus, L.curvatus, L.delbruckii, L.delbruckii ssp.bulgaricus, L.delbrttckii ssp.lactis, L.farciminis, L.fermenti, L.fructivorans, L. helveticus, L.homohiochii, L.jensenii, L.lactis, L.leichmannii, L.pastorianum, L.plantarum, L.salivarius, L.sanfrancisco, LMridescens, L.xylosus. Таким образом, микрофлора ржаных заквасок представлена достаточно большим количеством видов молочнокислых бактерий.
Однако в вопросе о доминирующей роли и значении отдельных видов лактобактерий в ржаных заквасках мнения ученых расходятся. Так, в финских заквасках преобладают виды L.acidophilus, L.plantarum, L.casei, в шведских - L.fermenti, L.plantarum, в немецких - L.sanfrancisco, L.fructivorans, L.brevis, L.plantarum, L.farciminis, L.casei, в отечественных - L.plantarum, L.brevis, L.fermenti, L.casei ssp.casei и L.casei ssp.rhamnosus.
По мнению ряда исследователей /9/, наилучшими кислотообразующими свойствами обладают гомоферментативные молочнокислые бактерии видов L.acidophilus, L.plantarum, L.alimentarius и гетероферментативные видов L.sanfrancisco, L.brevis.
Научные основы биотехнологии ржаного хлеба на густой закваске с использованием чистых культур молочнокислых бактерий и дрожжей закладывались в 1930-х годах в Ленинграде с участием П.М. Плотникова, З.И.Шмидт, А.Я.Пумпянского, Г.К. Бургвица, И.С.Скалона и других 191.
Впервые в России из спонтанных заквасок были изолированы чистые культуры молочнокислых бактерий и методом отбора предложены к использованию для выведения густой закваски один гомоферментативный (Аб) и два гетероферментативных штамма (В8, В27) молочнокислых бактерий.
Учеными Санкт-Петербургского филиала ГОСНИИХП /9, 124, 125/ на основании обширных и многоплановых исследований микрофлоры ржаных заквасок было выделено более 200 штаммов чистых культур микроорганизмов, проведена их идентификация с установлением видового состава, отработаны режимы и технологические параметры приготовления густых, жидких, концентрированных бездрожжевых и термофильных ржаных заквасок на чистых культурах в разводочном и производственном циклах.
Методы исследования свойств полуфабрикатов хлебопекарного производства
Исследование свойств ржаных заквасок и теста осуществляли по органолептическим (внешний вид, консистенция) и физико-химическим показателям (влажность, кислотность, температура, продолжительность брожения, подъёмная сила, содержание спирта и молочной кислоты).
Исследование свойств сухого кислотосодержащего продукта осуществляли по органолептическим (внешний вид, цвет, вкус, запах) и физико-химическим показателям (влажность, кислотность).
Влажность полуфабрикатов определяли экспресс - методом на влагомере «Кварц-М» по методике, приведенной в руководстве /141/. Титруемую кислотность определяли методом титрования, количество спирта - йодометрическим методом в модификации Мартена, приведенным в руководстве /141/. Подъёмную силу полуфабрикатов хлебопекарного производства определяли по методу всплывающего шарика в соответствии с руководством /141/. Продолжительность расстойки определяли по периоду времени - от начала посадки тестовых заготовок в расстойный шкаф до посадки тестовых заготовок в печь. Количество молочной кислоты в заквасках определяли по методу М.И. Княгиничева и Г.А. Дерновской-Зеленцовой /58, 119/. Пробу закваски массой 10 г растирали в ступке с 20 мл дистиллированной воды, количественно переносили в мерную колбу вместимостью 100 мл и доливали ее до метки спирто-эфирной смесью (1:1).
Содержимое колбы взбалтывали и оставляли стоять не менее, чем на 2 ч. Затем фильтровали, осадок промывали спирто-эфирной смесью и отбрасывали. Фильтрат переносили в фарфоровую чашку вместимостью 100 мл и сюда же смесь после двух, трех разового ополаскивания водой колбы. Затем чашку помещали на водяную баню и выпаривали до полного исчезновения запаха эфира, спирта и уксусной кислоты.
К концу выпаривания всего фильтрата в чашку добавляли немного дистиллированной воды, смесь охлаждали, приливали 1-2 капли фенолфталеина и нейтрализовали кислоты насыщенным раствором гидроксида бария до появления розового окрашивания. Затем приливали 2 мл 20 %-ного хлорида бария, еще несколько капель Ва(ОН)г и выпаривали до объёма 10-15 мл, первые 10 мин выпаривания раствор должен сохранять розовую окраску. При ее исчезновении добавляли по капле раствор гидроксида бария.
После этого экстрат кислот охлаждали, количественно переносили в мерную колбу вместимостью 100 мл, приливали в нее 80 мл 96 %-ного ректификованного этилового спирта, доводили водой до метки, взбалтывали и оставляли не менее чем на 2 ч для осаждения бариевых солей янтарной, яблочной, винной и лимонной кислот. Бариевая соль молочной кислоты остается в растворе. Содержимое колбы фильтровали.
Молочную кислоту определяли в фильтрате. Для этого 5 мл фильтрата пипеткой переносили в коническую колбу вместимостью 100 мл, вливали сюда же 30 мл ректификованного этилового спирта, 2-4 капли 1 %-ного раствора бромфенолового-синего и титровали 0,05 н раствором H2SO4 до появления желтоватого окрашивания. Параллельно титровали 30 мл спирта и 5 мл воды при том же индикаторе, для контроля.
Содержание молочной кислоты X, мг на 100 г продукта, рассчитывали по формуле (1): X=(v-Vi) 4,5-100-100/(V-p), (1) где v и Vi — количество 0,05 н H2SO4, пошедшей на титрование соответственно исследуемого раствора и в холостом опыте, мл; 4,5 - количество молочной кислоты, соответствующее 1 мл 0,05 н H2SO4, мл; V - объем фильтрата, взятый на титрование, мл; р — масса навески продукта, г. Микробиологические показатели ржаной густой закваски и определяли в соответствии с методами, изложенными в ГОСТ: отбор проб для микробиологических анализов (ГОСТ 26698-85) /40/, подготовку проб для микробиологических анализов (ГОСТ 26669-85) /41/, методы культивирования микроорганизмов (ГОСТ 26670-91) /42/, выявление бактерий рода Salmonella (ГОСТ Р 52814-97) /31/), выявление и определение количества бактерий группы кишечных палочек (ГОСТ Р 52816-07) /32/, выявление и определение количества Staphylococcus aureus ГОСТ 10444.2-94 /48/, определение количества мезофильных аэробных и факультативно-аэробных микроорганизмов (ГОСТ 10444.15-94) /50/, определение дрожжей и плесневых грибов (ГОСТ 10444.12-88) /49/, выявление бактерий Listeria monocytogenes (МУК 4.2.1122-02) /90/, идентификации культур дрожжей - с использованием тест-системы API 20С AUX ф.«БиоМерье» и идентификации культур молочнокислых бактерий - с использованием тест-системы API 50СН ф.«БиоМерье».
Разработка технологий биологических ржаных заквасок с послеспиртовой бардой из топинамбура
Состав жирных кислот исследовали с помощью метода газовой капиллярной хроматографии по ГОСТ Р 51483-99, основанным на разделении метиловых эфиров жирных кислот, полученных из липидов ПСБТ /26/.
Липиды выделяли экстракционным методом, смесью хлороформа с метанолом.
Метиловые эфиры получали методом переэтерификации жиров метанолом в присутствии хлористого водорода. Для этого 20-25 мг (1-2 капли) липидов помещали в пробирку ёмкостью 2 мл, добавляли 0,2 мл диэтилового эфира (для лучшего растворения липидов), 1,0 мл метанола и 3 капли хлористого ацетила. Пробирку присоединяли к обратному холодильнику, нагревали в течении 1 ч и упаривали растворители в вакууме при комнатной температуре до удаления хлористого водорода. Образовавшиеся метиловые эфиры жирных кислот растворяли в 0,2 мл гексана и анализировали на газовом хроматографе.
Условия анализа: Газовый хроматограф - Carlo Erba Strumentazione, HRGC 5300 Mega Series, Италия.
Хроматографическая колонка - Chrompack Capillary column test Reporp CP 7420, длина 100 м, внутренний диаметр 0,25 мм, толщина плёнки неподвижной жидкой фазы 0,25 мм.
Температурный режим - термостат колонок: 110 С (10 мин), 5 7мин - 175 С (15 мин), 4 7мин - 200 С (5 мин), 3 7мин - 225 С (60 мин); температура инжектора - 260 С; температура детектора - 240 С. Детектор - пламенно-ионизационный. Газ-носитель - азот. Идентификацию жирных кислот проводили: а) путем сравнения времен удерживания стандартных веществ с временем удерживания отдельных компонентов анализируемой смеси; б) по величине эквивалентной длины цепи (ЭДЦ); в) по графику зависимости логарифма времени удерживания от числа углеродных атомов в цепи.
Количественный анализ содержания отдельных жирных кислот определяли на интеграторе C-R6A Chromatopac фирмы Shimadzu. Расчет проводили методом внутренней нормализации (все компоненты смеси представленные на хроматограмме составляли 100 %)
Групповой состав липидов определяли методом тонкослойной хроматографии на пластинках «Silufol» с закрепленным слоем силикагеля. Пластинку предварительно смачивали в 2 %-ном растворе фосфорномолибденовой кислоты в ацетоне. На пластинку наносили около 10 мкг липидов в эфирном растворе в виде полосы длиной 10 мм. Проявление хроматограммы проводили в системе растворителей гексан: диэтиловыи эфир: уксусная кислота - 80: 30:1,5. Пластинку высушивали на воздухе до исчезновения запаха растворителей и помещали в шкаф с принудительной вентиляцией при температуре 80 С до появления синих пятен отдельных групп липидов на желтом фоне. Идентификацию отдельных групп липидов проводили сравнивая Rf стандартных веществ с пятнами на хроматограмме. Количественное определение отдельных групп липидов осуществляли денситометрическим методом на приборе «Хромоскан 200». Расчет количества отдельных групп липидов проводили методом внутренней нормализации с использованием поправочных коэффициентов: полярные липиды - 0,3; стерины - 0,1; свободные жирные кислоты - 0,5; триглицериды - 1,0; эфиры стеринов - 0,14.
Содержание витамина С определяли по ГОСТ 24556-89 /39/ и в соответствии с руководствами /117, 118/, витаминов Bi , В2 и Вб методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в соответствии с руководствами /118, 162/ и ГОСТ Р 50929-96 /25/.
Микробиологические показатели барды определяли в соответствии с методами, изложенными в ГОСТ: отбор проб для микробиологических анализов (ГОСТ 26698-85) /40/, подготовку проб для микробиологических анализов (ГОСТ 26669-85) /41/, методы культивирования микроорганизмов (ГОСТ 26670-91) /42/, выявление бактерий рода Salmonella (ГОСТ Р 52814-97) /31/, выявление и определение количества бактерий группы кишечных палочек (ГОСТ Р 52816-07) /32/, выявление и определение количества Staphylococcus aureus ГОСТ 10444.2-94/48/, определение количества мезофильных аэробных и факультативно-аэробных микроорганизмов (ГОСТ 10444.15-94) /50/, определение дрожжей и плесневых грибов ( ГОСТ 10444.12-88) /49/, выявление бактерий Listeria monocytogenes (МУК 4.2.1122-02) /90/, идентификации культур дрожжей - с использованием тест-системы API 20С AUX ф.«БиоМерье» и идентификации культур молочнокислых бактерий - с использованием тест-системы API 50СН ф.«БиоМерье»
Набор API 20 С AUX предназначен для идентификации клинически значимых дрожжей. Стрип API 20 С AUX состоит из 20 микролунок, содержащих дегидрированные субстраты. Стрип позволяет провести 19 ассимиляционных тестов. В лунки вносится суспензия на основе полужидкой среды, содержащей минимальный набор ростовых факторов. Рост наблюдается в случае утилизации данной культурой содержащегося в лунке источника углерода и регистрируется путем сравнения с отрицательным контролем. На основе полученных данных осуществляется идентификация при помощи специального программного обеспечения или списка профилей.
Среда API 50 CHL используется с системой API 50 СН и предназначена для изучения утилизации углеводов представителями рода Lactobacillus и родственных родов. На основе среды API 50 CHL готовится суспензия тестируемой культуры и вносится в лунки стрипа API 50 СН. В ходе инкубации при утилизации углеводов накапливаются кислые продукты, что вызывает изменение цвета рН-индикатора. В результате формируется биохимический профиль, по которому идентифицируют микроорганизм.
Опытно-промышленная апробация результатов исследований
СКП по физико-химическим показателям соответствовал контролю: кислотность мякиша составляла 5,0 и 5,4 град, пористость мякиша - 65 и 65 %, удельный объем хлеба 2,20 и 2,22 см3/г, формоустойчивость — 0,30 и 0,30, общая сжимаемость мякиша — 64 и 63 ед.пенетрометра соответственно. Однако по вкусу и запаху хлеб с 15,0 % СКП лучше контроля. Наилучшие органолептические показатели имели образцы с 20,0 и 25,0 % СКП - мякиш не крошащийся, цвет - темно-коричневый, вкус - хлебный, кисловатый, запах - выраженный с кисловатым оттенком. По органолептическим и физико-химическим показателям образцы с 20,0 и 25,0 % СКП почти не отличались.
Применение СКП при приготовлении хлеба из смеси ржаной обдирной и пшеничной муки первого сорта при соотношении 50:50 (таблица 34) в количестве 15 % от общей массы муки и СКП обеспечивало наилучшее качество по физико-химическим и органолептическим показателям по сравнению с контролем и другими опытными образцами: кислотность мякиша была равна 5,0 град, пористость мякиша — 69 %, удельный объем хлеба - 2,65 см /г, формоустойчивость - 0,32, общая сжимаемость мякиша -72 ед. пенетрометра, мякиш - не крошащийся, темно-коричневый, вкус -хлебный, кисловатый, запах - хлебный, выраженный, образец с 5,0 % СКП характеризовался более высокими физико-химическими показателями, но имел крошащийся мякиш. Введение СКП в количестве 20,0 и 25,0 % несколько снижало удельный объем и общую сжимаемость мякиша, повышало кислотность мякиша на 0,9 - 1,3 град с данными показателями хлеба с 15% СКП, придавало хлебу кислый вкус.
Анализ данных таблицы 35 показывает, что добавление 5,0 % СКП при приготовлении хлеба из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной первого сорта обеспечивает удовлетворительные физико-химические показатели качества, но хлеб имел крошащийся мякиш. Образец с 10% СКП по сравнению с контролем и другими опытными образцами с 15,0 и 25,0 % СКП по физико-химическим и органолептическим показателям был лучше: удельный объем составлял - 3,09 см3/г, пористость — 70%, формоустойчивость - 0,40, общая сжимаемость мякиша - 81 ед. пенетрометра. Контроль и опытные образцы с 15,0; 20,0 и 25,0 % СКП имели следующие показатели: удельный объем хлеба - 3,04 - 3,07 см /г, пористость - 67 - 70%, формоустойчивость - 0,37 - 0,38, общая сжимаемость мякиша — 72 - 79 ед. пенетрометра. По цвету мякиша, вкусу и запаху хлеб с 15,0 % СКП характеризовался более приятным кисловатым вкусом и более выраженным запахом.
Указанные отличия в качестве исследуемых образцов хлеба обусловлены характеристиками СКП - кислотностью, цветом и запахом, а также долей ржаной муки и количеством СКП в рецептуре теста.
При оценке всех органолептических и физико-химических показателей качества хлеба, приготовленного с СКП, можно сделать заключение об оптимальном с точки зрения качества и экономики расходе продукта, который составляет при производстве хлеба из ржаной обдирной муки и смеси её с пшеничной с преобладанием доли ржаной муки до 70% - 20,0 %, при доле ржаной муки, близкой к 50% - 15 % СКП, при большей, чем 50 % доли пшеничной муки в смеси - 10,0 % СКП от общей массы муки и СКП.
Для любого пищевого продукта важным показателем является срок его годности - период, в течение которого продукт безопасен и обладает присущими ему свойствами.
Для определения срока годности СПК, полученный способом, указанным в разделе 2.5.6, упаковывали в полипропиленовые пакеты, которые помещали в картонный короб, с целью исключения воздействия света, и хранили в течение 13 месяцев при комнатной температуре. Через каждый месяц хранения определяли характеристики СКП: органолептические показатели (внешний вид, цвет, вкус, запах) и физико-химические (влажность и кислотность). Влажность и кислотность СКП определяли по методам определения влажности и кислотности муки, приведенным в разделе 2.2.1. Для оценки технологических свойств СКП проводили лабораторные выпечки хлеба из смеси муки ржаной обдирной (проба 3) и пшеничной первого сорта (проба 2) в соотношении 50:50 по рецептуре и параметрам, приведенным в разделе
Полученные результаты приведены в таблицах 36 и 37. Анализ данных, представленных в таблицах 36 и 37 показывает, что в течение 13 месяцев хранения при указанных выше условиях органолептические показатели и уровень кислотности СКП почти не изменялись, через 7 мес хранения - несколько повышалась влажность продукта - на 0,5-0,6 %.
Технологические свойства СКП, как свидетельствуют результаты пробных выпечек хлеба из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной первого сорта в соотношении 50:50 с добавлением 15,0 % СКП, при хранении также не изменялись и обеспечивали качество хлеба, аналогичное качеству образца с СКП, не подвергнутого хранению.
