Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 10
1.1 Зерновые продукты в питании населения Республики Таджикистан 10
1.2 Технологические достоинства и использование зерна пшеницы 13
1.3 Особенности технологии производства зернового хлеба 25
1.4 Направления расширения ассортимента хлеба для функционального питания 43
Заключение по обзору литературы 56
2 Экспериментальная часть 57
2.1 Методы исследования свойств сырья, полуфабрикатов и готовых изделий, применявшиеся в работе 59
2.1.1. Методы оценки свойств сырья 60
2.1.2. Методы оценки свойств полуфабрикатов 65
2.1.3. Методы приготовления теста, хлеба и сдобного печенья 67
2.1.4. Методы оценки качества хлебобулочных и кондитерских изделий 69
2.1.5. Специальные методы исследований 73
2.1.6. Методы математической обработки результатов исследований 87
2.2. Характеристика сырья применявшегося в работе 88
2.3. Результаты исследований и их анализ 91
2.3.1. Исследование влияния технологических факторов на процесс проращивания зерна 91
2.3.2. Повышение микробиологической безопасности зерна пшеницы при производстве зернового хлеба 92
2.3.3. Исследование традиционной технологии производства продуктов питания с использованием пророщенного зерна пшеницы 94
2.3.4. Влияние дополнительной экстракции водой на снижение ферментативной активности пророщенного зерна 97
2.3.5. Влияние дополнительной обработки пророщенного зерна водой на реологические свойства теста и качество изделий из измельченной зерновой массы 99
Заключение по разделу 110
2.3.6. Изучение технологии хлеба из смеси зерновой массы из пророщенного зерна и сортовой муки 111
2.3.7. Использование пророщенного зерна пшеницы при производстве мучных кондитерских изделий 113
2.3.8. Влияние водного экстракта из пророщенного зерна пшеницы на реологические свойства теста и качество хлебобулочных изделий обогащенных белком 1 16
2.3.9. Разработка рецептуры высокобелковых хлебобулочных изделий, предназначенных для функционального питания 127
Заключение по разделу 134
Выводы 137
Список использованной литературы 139
Приложения
- Технологические достоинства и использование зерна пшеницы
- Методы оценки свойств сырья
- Влияние дополнительной обработки пророщенного зерна водой на реологические свойства теста и качество изделий из измельченной зерновой массы
- Разработка рецептуры высокобелковых хлебобулочных изделий, предназначенных для функционального питания
Введение к работе
Актуальность темы. Во многих странах мира происходит существенное изменение в структуре питания населения. В связи с широким внедрением техники в повседневную жизнь снижаются трудозатраты, вместе с этим уменьшается потребность в пище, с другой стороны технический прогресс во многих отраслях пищевой промышленности приводит к тому, что на рынке появляются все больше высокоочищенных рафинированных продуктов. В связи с этим перед пищевой промышленностью ставится задача по созданию продуктов с высокой пищевой плотностью, т.е. таких продуктов, которые при невысокой энергетической ценности содержат наиболее важные в пищевом отношении соединения. К таким соединениям относятся в первую очередь белки, а также пищевые волокна, дефицит которых в пищевых рационах ощущается повсеместно.
Изучению вопроса повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий в разные годы занимались видные отечественные и зарубежные ученые: Ауэрман Л.Я., Донченко Л.В., Дубцова Г.Н., Ильина О.А., Козьмина Н.П., Кретович В.Л., Корячкина С.Я., Лабутина Н.В., Матвеева И.В., Патт В.А., Поландова Р.Д., Попадич И.А., Пучкова Л.И., Ройтер И.М., Росляков Ю.Ф., Токарева P.P., Цыганова Т.Б., Черных В.Я, Шатнюк Л.Н. и другие исследователи.
Ведущей мировой зерновой культурой является пшеница, значительная часть которой перерабатывается на сортовую муку. Часть пшеницы используется для производства пшеничного крахмала, значительная доля которого используется для производства биоэтанола. При этом параллельно производят сухую клейковину, которая является ценным белковым сырьем для многих отраслей пищевой промышленности, прежде всего для хлебопекарной. Однако ассортимент хлебопекарной продукции, вырабатываемой с использованием сухой клейковины, недостаточно широк и, в частности, отсутствуют изделия, сбалансированные по аминокислотному составу за счет других белковых компонентов.
Учитывая высокую пищевую ценность зерна пшеницы, разработана технология производства цельнозернового хлеба. Этот хлеб пользуется популярностью в качестве источника пищевых волокон. Однако широкое использование этого хлеба в рационах сдерживается его невысокими потребительскими свойствами из-за низкого содержания клейковины.
Наряду с тем, что хлеб производится из цельнозернового сырья, известна технология хлеба из зерна, подвергнутого проращиванию. При проращивании биодоступность многих компонентов повышается. Однако чрезмерно высокая активность ферментов в пророщенном зерне приводит к тому, что потребительские свойства получаемых изделий не всегда отвечают установленным требованиям. В связи с этим является актуальным совершенствование технологии производства зернового хлеба из пророщенного зерна для повышения потребительских свойств
готового продукта. Актуальным также является разработка рецептур и технологии производства высокобелковых изделий для специализированного питания из пророщенного зерна с белковыми компонентами, а также технологии мучных кондитерских изделий из пророщенного зерна.
Цель и задачи исследований. Целью исследования являлось
совершенствование технологии хлеба из пророщенного зерна пшеницы, создание высокобелковых сортов хлеба, а также мучных кондитерских изделий с использованием пророщенного зерна пшеницы и белковых добавок, а также ржаной и пшеничной муки, предназначенных для специальных видов питания, в том числе спортивного.
В соответствии с поставленной целью в работе было необходимо решить следующие задачи:
- исследовать процессы при проращивании зерна;
-изучить традиционную технологию приготовления национальных изделий на основе использования водных экстрактов из пророщенного зерна пшеницы;
-установить влияние отделения водного экстракта от пророщенного зерна на ферментативную активность зерновой массы;
-определить влияние дополнительной обработки зерна водой на
реологические свойства теста и качество изделий из пророщенного зерна;
-исследовать влияние водного экстракта из пророщенного зерна на реологические свойства и качество изделий из сортовой муки;
-изучить возможность использования пророщенного зерна пшеницы при производстве мучных кондитерских изделий;
-исследовать возможность использования пророщенного зерна при производстве хлеба из сортовой пшеничной и ржаной муки, с применением растительных и молочных белковых препаратов;
-разработать технологию производства высокобелкового хлеба специального назначения.
Научная новизна. Научно обоснованы технические решения, направленные на совершенствование технологии, повышение эффективности производства, качества и безопасности изделий из пророщенного зерна.
Установлено, что, применяя дополнительную обработку пророщенного зерна водой, можно понизить общую ферментативную активность зерновой массы и как следствие этого повысить качество изделий за счет снижения интенсивности гидролитического расщепления клейковинных белков и накопления декстринов.
Заменяя водным экстрактом из пророщенного зерна, содержащим гидролитические ферменты воду используемую для замеса теста, возможно повысить качество изделий из сортовой муки.
Микробиологическая обсемененность зерновой массы и экстракта может быть существенно понижена за счет использования для экстракции хмелевого отвара.
Введение в рецептуру изделий из цельносмолотого пророщенного зерна пшеницы сухой клейковины в определенном соотношении с другими белковыми продуктами обеспечивает содержания белка в изделиях свыше 30%.
Установлено, что введение комплекса белковых добавок (сухой пшеничной клейковины, соевого изолята, концентрата сывороточного белкового) в рецептуру теста из цельносмолотого пророщенного зерна пшеницы или ржаной, или пшеничной сортовой муки обеспечивает получение изделий, для функционального питания, в том числе питания спортсменов.
Установлена возможность использования пророщенного зерна при производстве мучных кондитерских изделий (сдобного печенья).
Новизна технических решений подтверждается получением положительного решения о выдаче патента РФ (положительное решение по заявке № 2010117805/13(025350) «Способ производства хлеба», получено 20.04.2010г.)
Практическая значимость. Практическая значимость работы заключается в том, что разработан способ производства зернового хлеба, включающий дополнительную обработку пророщенного зерна водой с целью снижения ферментативной активности, а также способ производства хлеба из сортовой пшеничной муки с использованием экстракта из пророщенного зерна. Предложена технология производства высокобелкового хлеба с использованием пророщенного зерна пшеницы, ржаной или пшеничной муки, сухой пшеничной клейковины и других белковых добавок. Данные изделия, содержащие свыше 30% белка, предложены для специальных рационов питания, в том числе для питания спортсменов. Технология внедрена ООО «Боско-Л» (Москва). Предложена технология производства мучных кондитерских изделий с использованием пророщенного зерна пшеницы.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были представлены на Юбилейной научно - практической конференции «Инновации в технологиях хлебобулочных, макаронных и кондитерских изделий» (Москва, 2010), на третьем международном хлебопекарном форуме в рамках 16-й международной выставки «Современное хлебопечение - 2010» (Москва, 2010), на IX - международной научно -практической конференции и выставки «Технология и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты» (Москва, 2011).
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано
5 печатных работ, из них 1 в журнале, рекомендованном ВАК РФ, а также получено
положительное решение о выдаче патента на изобретение
(№ 2010117805/13(025350) «Способ производства хлеба» от 20.04.2010г.).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, библиографического списка и приложений. Список литературы включает 202
источников. Диссертационная работа изложена на 156 страницах основного текста, содержит 35 рисунков и 35 таблиц.
Технологические достоинства и использование зерна пшеницы
Правильное питание - важнейшие условия поддержания здоровья, один из основополагающих моментов здорового образа жизни и, следовательно, сохранение и укрепление здоровья. Рациональное здоровое питание обеспечивает гармоническое физическое и нервно-психическое развитие детей и взрослых, повышает сопротивляемость ко всяким видам заболеваниям и к устойчивости к неблагоприятным условиям внешней среды [102].
Рациональное использование сырьевых ресурсов, а также расширение ассортимента хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности, которое соответствует требованиям науки о функциональном питании и здоровой пищи, является актуальной задачей хлебопекарной промышленности во всем мире [40, 59, 63, 147, 148].
Крупе, хлебобулочным и макаронным изделиям принадлежит исключительное место в питании человека. В первую очередь это относится к хлебу, который принято называть продуктом номер один, так как хлеб, обладая высокой усвояемостью, является продуктом повседневного употребления и составляет основу питания для значительной части населения. Ежедневная норма потребления хлеба на душу населения в разных странах мира различны и составляют от 150-500 граммов. Такое значение хлеба в питании человека объяснятся составом и свойствами зерна и хлеба [52, 131,60, 64, 148, 140].
Зерно и продукты его переработки занимают обширную часть рациона человека, так как в химический состав зерна входят все необходимые для питания элементы: белки, углеводы, жиры, витамины, ферменты и различные минеральные вещества.
Зерно является объектом хранения и сырьем для переработки в наиболее важных отраслях пищевой промышленности - мукомольной, крупяной и комбикормовой промышленности.
Пшеница заняла лидирующее место в мировом производстве зерна. Во многих регионах мира пшеница обеспечивает наиболее высокие сборы белка с единицы площади [88, 140].
Основное преимущество пшеницы как продовольственной культуры является уникальная способность ее белков образовывать с водой эластичную, растяжимую гидратированную массу - клейковину, являющуюся белковым каркасом хлеба. При замешивании теста, благодаря специфическим физико-химическим свойствам клейковинных белков, молекулы их объединяются при помощи водородных, дисульфидных и других связей и образуют структуру, пронизывающую белковыми тяжами всю массу замешиваемого теста. Благодаря этому, диоксид углерода, выделяемый при брожении теста, удерживается в нем, образуя поры и разрыхляя его. Во время выпечки теста под влиянием нарастающих температур (от 30 до 220С) происходят сложные биохимические процессы, закрепляющие его структуру и создающие знакомые вкус и аромат хлеба. Хлеб служит не только источником питательных веществ, но и своеобразным «катализатором» пищеварительных процессов [141].
Пшеница дает почти 30% мирового производства зерна и обеспечивает продовольствием более половины населения земного шара. Ее широкая популярность объясняется разносторонним использованием ценного по качеству зерна. Оно используется, прежде всего, для производства муки, из которой почти повсеместно готовят хлеб и многие другие продукты питания. Хлеб из пшеничной муки содержит до 70-74% углеводов (главным образом крахмала), 10-12% белка, минеральные вещества, аминокислоты, витамины. Зерно пшеницы покрыто ценной в пищевом отношении оболочкой, которая при производстве муки отделяется в виде отрубей и с ней теряется все самое ценное для его организма. Наиболее полезные компоненты, заложенные природой в пшеничное зерно, оказываются отходами, побочным продуктом, идущими на корм скоту. Туда же идет и зерновой зародыш, наиболее ценная часть зерна, богатая липидами и микроэлементами полезными для здоровья.
Качество зерна это совокупность биологических, физико-химических, технологических и потребительских свойств зерна, определяющих его пригодность к использованию на продовольственные цели [55].
Учитывая сложность зерна как биологического комплекса и широкую изменчивость его свойств в связи с сортовыми особенностями и условиями выращивания, невозможно характеризовать качество зерновой массы одним или несколькими показателями одной группы, например, только хлебопекарными. Наиболее полная качественная характеристика зерновой массы может быть представлена комплексно несколькими показателями, представляющими различные группы (мукомольные, хлебопекарные и показатели характеризующие общее состояние зерновой массы) [98].
Пшеница {Triticum)— род травянистых, в основном однолетних, растений семейства Gramineae. На земном шаре она представлена разнообразием видов [15,71]. Пшеница в основном представлена двумя видами: пшеница мягкая Triticum aestivum и пшеница твердая Triticum durum. Пшеница мягкая бывает яровая и озимая. В основном производится озимая пшеница. Озимая пшеница - культура малозимостойкая. Хлебопекарную муку получают из мягкой пшеницы. Твердую пшеницу используют для получения макаронной муки и манной крупы [140].
Как и другие хлебные злаки, пшеница, дает сухие, односемянные плоды. Зерновка пшеницы состоит из трех основных частей - зародыша, эндосперма и оболочек, которые имеют различное биологическое назначение. Зерновка имеет следующие размеры (мм): длина 4,2 - 8,6 (6,4); ширина 1,6 - 4,0 (2,8); и толщина 1,5 - 3,8 (2,6) [140].
При соответствующих условиях из зародыша развивается растение. В нижней части зародыша расположен его зародышевый корешок, а в верхней части - зародышевая почечка. Под почечкой со стороны эндосперма прикреплен щиток. Щиток содержит запас питательных веществ, которые в нем накапливаются в процессе созревания зерна. При прорастании зерна щиток снабжает этими питательными веществами, растущий зародыш и также становится органом усвоения и сорбции питательных веществ из эндосперма и передачи их к растущим частям растения [193, 200, 197].
Эндосперм содержит запасные питательные вещества, необходимые для развития из зародыша молодого растения. Крахмалистый эндосперм -основной источник получения муки. Его клетки заполнены зернами крахмала, которые включены в основное вещество, состаящее главным образом из белка.
Оболочки делят на плодовую (околоплодную) и семенную. Толщина оболочек изменяется в зависимости от условий произрастания, видов и сортовых особенностей. У твердой пшеницы она несколько больше, чем у мягких. По имеющимся данным толщина плодовых оболочек колеблется от 30 до 62 мкм; семенных от 4,3 до 11,3.
В зерне пшеницы содержание плодовой оболочки составляет 3,3 -6,8%, семенной 1,3 - 2,6% от массы сухих веществ зерна [140].Оболочки состоят в основном из неусвояемых веществ - клетчатки и полуклетчатки и характеризуются высоким содержанием минеральных веществ и витаминов.
По данным различных авторов, на долю эндосперма приходится около 82%о массы сухих веществ зерна, оболочек и алейронового слоя - 15%, а зародышу со щитком 2,5% массы сухих веществ зерна.
Зерно пшеницы это органический продукт, который характеризуется комплексом свойств. Зерно - живая биологическая система, для него характерен сложный химический состав, большое разнообразие биологически скоординированных и непрерывно протекающих с различной интенсивностью физико-химических и биологических процессов, составляющих основу его технологических свойств и прежде всего, мукомольных и хлебопекарных [161].
Пищевая ценность зерна и продуктов его переработки определяется химическим составом [11, 42, 65, 83, 84, 168]. Зерно пшеницы имеет сложный химический состав и состоит из многих жизненно необходимых человеку веществ. Все вещества подразделяются на две большие группы: органические и неорганические. К органическим веществам относят белки, углеводы, липиды, ферменты, витамины, а к неорганическим минеральные вещества и воду (таблица 1.3) [65, 81, 83, 84, 162].
Методы оценки свойств сырья
Основные показатели качества сырья, полуфабрикатов и готовых изделий определялись по методам, применяемым в технологическом контроле хлебопекарного и кондитерского производства регламентированными ГОСТами.
Качество сырья, полуфабрикатов и готовых изделий оценивались по органолептическим, физико-химическим и структурно-механическим (реологическим) показателям. Зерно пшеницы оценивали по показателям типа зерна, влажности, засоренности, натуры, массы 1000 зерен, стекловидности, количеству и качеству клейковины, зараженности вредителями. Технологический анализ показателей качества и безопасности зерна пшеницы проводили в соответствии с ГОСТ Р 52554-2006.
Отбор проб зерна проводили по ГОСТ 13586.3-83;
Содержание сорной и зерновой примеси определяли по ГОСТ 30483-97;
Зараженность зерна вредителями определяли по ГОСТ 13586.4-83;
Запах и цвет зерна определяли по ГОСТ 10967-90;
Определение влажности зерна проводили по ГОСТ 13586.5-93;
Натуру зерна определяли по ГОСТ 10840-64;
Массу 1000 зерен определяли в соответствии с ГОСТ 10842-89;
Стекловидность зерна определяли по ГОСТ 10987-76;
Количество и качество клейковины определяли по ГОСТ 13586.1-68;
Анализ качества пшеничной муки высшего и первого сорта проводили в соответствии с ГОСТ Р 52189-2003.
Органолептические показатели качества муки определяли по ГОСТ 27558-87;
Влажность муки определяли по ГОСТ 9404 - 88;
Кислотность муки определяли по ГОСТ 27493 - 87;
Количество и качество клейковины определяли по ГОСТ 27839 - 88;
Водопоглотительную способность муки определяли с помощью прибора «Do-Corder СЗ» (рисунок 3), в соответствии с методикой приведенной в руководствах [100, 50, 93, 94].
Для замеса теста готовят навеску пшеничной муки массой 300 г (это определяется объемом используемой месильной емкости S50 или S300) с базисной влажностью 14 %.
Если влажность муки отличается от базисной, то ее массу GM, ф определяют по формуле
Подготовленную муку помешают в месильную емкость фаринографа н перемешивают (термостатируют) в течение 1 мин при установленной частоте вращения месильных органов 63 об./мин, температура рубашки месильной камеры 30С поддерживается с помощью водяного термостата. Затем начинается замес теста и в течение 25 с заливают из бюретки воду в объеме, необходимом для получения максимальной консистенции теста, равной 500 е. ф. При образовании теста налипшие его частицы соскребают со стенок месильной емкости и добавляют в основную массу теста, не останавливая фаринографа. Если тесто к моменту окончания замеса не имело максимальной консистенции, равной 500 е. ф., то проводят дополнительные замесы до тех пор, пока не получат тесто, для которого время добавления воды не превышает 25 с, максимальная консистенция теста на фаринограмме находится в пределах 480...520 е. ф. От момента снижения консистенции теста в процессе замеса, т. е. когда она стала меньше 500 е. ф., замес продолжают еще 12 мин и после этого останавливают фаринограф и обрабатывают фаринограмму. Количество внесенной воды при замесе теста обусловлено водопоглотительной способностью пшеничной муки, т. е. ее «силой», и оно определяется консистенцией теста к моменту его готовности, равной 500 е. ф.
Дрожжи хлебопекарные сухие анализировали по ТУ 9182-48975583-2010;
Соль поваренную пищевую «Экстра» анализировали органолептически в соответствии с ГОСТ Р 51574-2000;
Воду питьевую оценивали органолептически в соответствии с ГОСТ Р 51232-98, СанПиН 2.1.4.1074-01;
Сухую пшеничную клейковину оценивали органолептически в соответствии с ТУ 10 РФ 10-64-92;
Концентрат сывороточный белковый с массовой долей белка 80% оценивали органолептически в соответствии с ТУ РБ 100377914.550-2008;
Соевый изолят оценивали на соответствие показателям сертификата производителя; Сахар-песок анализировали органолептически в соответствии с ГОСТ 21-94;
Маргарин анализировали органолептически в соответствии с ГОСТ Р 52178-2003;
Куриное яйцо оценивали органолептически в соответствии с ГОСТ Р 52121-2003;
Разрыхлитель оценивали в соответствии с ТУ 9199-009-50970927-2006.
Влияние дополнительной обработки пророщенного зерна водой на реологические свойства теста и качество изделий из измельченной зерновой массы
Технология приготовления цельнозернового хлеба предусматривает введение в зерновую массу после проращивания и измельчения определенного количества воды, а также других рецептурных компонентов и замес теста. Однако вследствие того, что для снижения общей ферментативной активности зерновой массы ее дополнительно обрабатывали водой, а затем отделяли водный экстракт, общая влажность зерновой массы достаточно высокая. Поэтому количество воды, которое необходимо ввести на стадии приготовления теста следует уточнять. Контрольной точкой для определения количества воды, используемой для замеса, является влажность теста и его реологические характеристики, которые влияют на осуществление дальнейших операций (разделка, формование заготовок, расстойка и выпечка).
Исследовали влияние влажности пшеничного теста на изменение его реологических характеристик после замеса и качество готовых изделий при использовании измельченной зерновой массы, а также измельченной пшеничной зерновой массы после отделения водного экстракта.
Для проведения исследований готовили тесто безопарным способом по рецептуре, приведенной в таблице 2.1 в соответствии с методикой, описанной в п. 2.1.3. Количество воды рассчитывали исходя из конечной влажности теста 41%, 43% и 45%. Реологические свойства пшеничного теста после замеса исследовали с помощью информационно измерительной системы на базе прибора «Структурометр СТ-1М». Для определения адгезионного напряжения использовали индентор «диск» диаметром 30 мм; для определения вязкости, средней скорости релаксации, модулей упругости и пр. - индентор «пластина ребристая» и специальную кювету.
В таблице 2.14 представлено влияние влажности на изменение реологических свойств пшеничного теста после замеса.
Как видно из рисунка 8, при увеличении влажности пшеничного теста значение адгезионное напряжения снижалось с 1.7 до 0.9 кПа. При увеличении влажности теста, замешанного с измельченной зерновой массы после отделения водного экстракта, также происходило уменьшение адгезионного напряжения с 2.6 до 1.7 кПа (рисунок 9). Возможно, это происходит из-за особенностей рецептуры хлебобулочного изделия, в состав которого входит значительное количества зерна, способного поглощать воду и набухать. Влияние влажности на изменение вязкости пшеничного теста представлено на рисунках 10 и 11.
Как видно из рисунка 10, при увеличении влажности вязкость пшеничного теста снижалась со 108.3 до 75.9 кПа с. При увеличении влажности теста, замешанного с измельченной зерновой массой после отделения водного экстракта, также происходило уменьшение вязкости с 235.1 до 87.1 кПа с (рисунок 11).
Исследовали влияние обработки зерновой массы водой на качество изделий. Выпечку проводили в соответствии с методикой приведенной в п 2.1.3. Результаты анализа изделий представлены на рисунке 12 и 13.
Как видно из рисунка 14, при увеличении влажности теста удельный объем зернового хлеба снижался со 2,95 до 2,65 см3/г. Однако при использовании измельченной зерновой массы после отделения водного экстракта значение удельного объема увеличивалось с 2,80 до 3,20 см3/г (рисунок 15).
На рисунках 16 и 17 представлено влияние влажности на изменение пористости зернового хлеба.
Как видно из рисунка 16 и 17 , наибольшее значение пористости у образцов хлеба с влажностью теста 43%. Для зернового хлеба - 80%, а для образца, приготовленного из измельченной зерновой массой после отделения водного экстракта - 81 %.
На рисунках 18 и 19 представлено влияние влажности на изменение крошковатости зернового хлеба.
Как видно из рисунка 18, при увеличении влажности крошковатость зернового хлеба снижалось со 23 до 8,57%. При увеличении влажности теста, замешанного с измельченной зерновой массой после отделения водного экстракта, также происходило уменьшение крошковатости с 14,2 до 8,5% (рисунок 19).
Реологические свойства мякиша исследовали с помощью информационно измерительной системы на базе прибора Структурометр СТ-1М. Согласно методике приведенной в руководстве [93. 94. 160]. В таблице 2.15 показано влияние влажности теста на упруго - пластические свойства мякиша изделий из измельченной зерновой массы и массы обработанной водой
Как видно из таблицы 2.15 с увеличением влажности зернового хлеба как с добавлением измельченной зерновой массы и измельченной зерновой массы обработанной водой происходит увеличение общей, пластической и упругой деформации.
Исходя из данных, представленных в таблице рассчитывали относительную деформацию мякиша - критерий Ah - отношение пластической деформации к общей. Результаты представлены на рисунке.
На рисунках 20 и 21 представлено влияние влажности на изменение относительной деформации мякиша зернового хлеба
При увеличении влажности теста относительная деформации мякиша зернового хлеба увеличивалось с 0,44 до 0,51 (рисунок 20). Как видно из рисунка 21 при увеличении влажности теста с измельченной зерновой массой после отделения водного экстракта относительная деформации мякиша, также увеличивалось с 0,48 до 0,53.
С увеличением влажности зернового хлеба, как с использованием измельченной зерновой массы, так и с измельченной зерновой массой после отделения водного экстракта происходит увеличение общей пластической упругой деформации.
Как видно из проведенных исследований наилучшие результаты получаются при приготовлении теста с влажностью 43%. Исследовали влияние измельченной зерновой массы после отделения водного экстракта на изменение реологических характеристик пшеничного теста с влажностью 43% в процессе замеса.
Замес теста производили с помощью информационно-измерительной системы на базе прибора «Do-Corder СЗ» с использованием насадки S300, по методике описанной в п. 2.1.1.
Готовность теста определяли по максимальному значению крутящего момента на приводе месильных органов. Тесто замешивали до определенной его консистенции при частоте вращения валков равной 63об/мин. На рисунке 22 представлено изменение консистенции пшеничного теста в процессе замеса с зерновой массой, а также зерновой массой после отделения водного экстракта при частоте вращения месильных органов 63 об/мин.
Разработка рецептуры высокобелковых хлебобулочных изделий, предназначенных для функционального питания
Хлебопекарная продукция в отношении введения различных ингредиентов является достаточно пластичной, т.к. введение многих сырьевых ингредиентов не изменяет основные параметры изделий, изделия по-прежнему остаются той же ароматной пористой массой, покрытой хрустящей корочкой. Вопрос обогащения хлебобулочных изделий важнейшими нутриентами в настоящее время приобретает особую остроту, поскольку уменьшается потребность в энергии, поступающей с пищей, при неизменной потребности в важнейших факторах питания (белках, содержащих незаменимые аминокислоты, витаминах, пищевых волокнах). Изделия, обогащенные тем или иным ингредиентом, могут быть отнесены к функциональным продуктам.
Хлеб, приготовленный, из цельносмолотого пророщенного зерна пшеницы следует, рассматривать в первую очередь в качестве источника пищевых волокон, при этом содержание белка в изделиях невелико (таблица 2.26).
Разработка пищевых продуктов, одновременно содержащих значительное количество и пищевых волокон и белковых веществ, представляет значительный интерес, так как ассортимент таких продуктов крайне ограничен. Продукты, одновременно обогащенные пищевыми волокнами и белком, необходимы в качестве компонентов функционального питания и в частности для питания спортсменов, нуждающихся в усиленном белковом питании. Спортсмены нуждаются в пище, богатой растительным белком, в связи с тем, что избыточное потребление мясных продуктов, основного источника животного белка, приводит к перенасыщению организма геминовым железом, что является нежелательным. В предыдущем разделе было показано, что использование водного экстракта из пророщенного зерна при замесе теста с белковыми компонентами (СПК, КСБ и соевый изолят) способствует повышению пластичности теста и улучшению качества изделий. При этом, белковые компоненты могут быть введены в значительном количестве.
При разработке рецептуры изделий для функционального питания была поставлена задача обеспечения максимально возможно высокого содержания белка в изделиях. За основу была принята следующая рецептура, %:
Измельченная зерновая масса пророщенного зерна - 100
Соль поваренная -2
Дрожжи прессованные -2
Для определения соотношения белковых компонентов использовали математического планирования эксперимента. Матрица планирования эксперимента представлена в таблице 2.27.
Анализ полученного уравнения зависимости качества высокобелкового хлеба свидетельствует, что наиболее значимым фактором, обеспечивающим увеличение объема изделий, является количество вводимой СПК. Введение КСБ и соевого изолята способствует понижению показателя, однако влияние сухой клейковины настолько значительно, что отрицательное влияние других белковых добавок следует признать несущественным.
В ходе исследований было установлено, что введение сухой клейковины и соевого изолята в рецептуру изделий, в сочетании с молочными белками, способствует повышению биологической ценности изделий и обеспечивает содержание белка в изделиях свыше 30%. Основываясь на данных о влиянии белковых добавок на качество изделий, были разработаны рецептуры высобелковых изделий, предназначенных для функционального питания.
При выработке изделий в качестве сырья использовали муку пшеничную 1-го сорта, муку ржаную обдирную, пророщенную зерновую массу, отруби пшеничные, дрожжи хлебопекарные и др. хлебопекарное сырье, по рецептуре приведенной в таблице. Группа высокобелковых изделия получила название «Хлеб протеиновый «Спортивный».
Выход изделий массой 0,3 кг составил 280%
Расчет химического состава и показателей пищевой ценности произведен в соответствии с рекомендациями института питания РАМН РФ и сведениями о химическом составе используемого сырья. Данные о химическом составе и биологической ценности изделий, установленные расчетным путем, приведены в таблице 2.29.
Полученные данные свидетельствуют о том, что изделия, следует отнести к высокобелковым продуктам. Высокое содержание белка в изделиях обеспечено за счет использования белковых компонентов, полученных из натурального растительного сырья и молочных продуктов.
Сочетание растительных и молочных белков обеспечивает высокую биологическую ценность изделий, потребление 300 г которых в течение суток полностью обеспечивает потребности организма в незаменимых аминокислотах.
Высокое содержание в изделиях белка и неусвояемых пищевых волокон позволяет включить эти изделия в группу функциональных продуктов, т.е. тех продуктов, регулярное потребление которых оказывает положительное влияние на организм человека и, следовательно, полезных всем. Исключение составляют люди, страдающие целиакией (непереносимостью белков злаков), число которых среди потребителей невелико. Расчетный гликемический индекс разработанных высокобелковых сортов изделий составляет ниже 60, т.е характеризуется как низкий.
Высокобелковые хлебобулочные изделия для функционального, а также спортивного питания, следует вырабатывать, используя сухую клейковину вместе с другими белковыми продуктами в рецептуре изделий из цельносмолотого пророщенного зерна пшеницы, ржаной или пшеничной сортовой мукой.
Высокобелковые изделия прошли промышленную апробацию и их производство организовано на ООО «Боско-Л» (г. Москва)
