Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор 11
1.1 Применение пищевых добавок в производстве хлебобулочных изделий 1 1
1.2 Влияние пищевых добавок и БАД липидной природы на формирование потребительских свойств хлебобулочных изделий 21
1.3 Физиологическая роль липидов в деятельности организма 29
1.3.1 Физиологическая роль фосфолипидов в деятельности организма 31
1.3.2 Физиологическая роль полиненасыщенных жирных кислот в деятельности организма 34
2 Методическая часть . 38
2.1 Методы исследования химического состава и свойств фосфолипидных БАД 38
2.2 Методы исследования основных показателей качества сырья, полуфабрикатов и хлебобулочных изделий 44
2.3 Методика проведения экспериментов 46
3 Экспериментальная часть 51
3.1 Характеристика объектов исследования 51
3.1.1 Особенности химического состава фосфолипидных БАД «Витол-Холин» и «Витол-ФЭИ» 51
3.1.2 Исследование и мму но моделирующих свойств фосфолипидных БАД серии «Витол» 56
3.2 Исследование взаимодействия фосфолипидных БАД серии «Витол» с белком клейковины 71
3.3 Исследование влияния фосфолипидных БАД серии «Витол» на хлебопекарные свойства пшеничной муки и структурно-механические свойства теста 73
3.4 Исследование влияния фосфолипидной БАД «Витол-ФЭИ» на газообразующую способность муки 78
3.5 Исследование влияния режимов подготовки эмульсий БАД в воде для приготовления теста 81
3.6 Влияние способа приготовления теста и способа внесения фосфолипидной БАД «Витол-ФЭИ» на качество хлеба 84
4 Разработка рецептуры хлебобулочного изделия функционального назначения, обогащенного фосфолипидной БАД «ВИТОЛ-ФЭИ» 88
5 Оценка потребительских свойств хлебобулочного изделия функционального назначения, обогащенного фосфолипидной БАД «ВИТОЛ-ФЭИ» 91
5.1 Оценка показателей качества хлебобулочных изделий 79
5.2 Изучение влияния фосфолипидной БАД «Витол-ФЭИ» на пищевую ценность хлеба 95
5.3 Оценка качества хлебобулочного изделия по интегральному показателю качества 96
6 Опытно-промышленные испытания и оценка экономической эффективности разработанных технологических решений
Выводы и рекомендации
Список используемой литературы
Приложения
- Влияние пищевых добавок и БАД липидной природы на формирование потребительских свойств хлебобулочных изделий
- Методы исследования основных показателей качества сырья, полуфабрикатов и хлебобулочных изделий
- Исследование влияния фосфолипидных БАД серии «Витол» на хлебопекарные свойства пшеничной муки и структурно-механические свойства теста
- Оценка качества хлебобулочного изделия по интегральному показателю качества
Введение к работе
Пищевые добавки - природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью придания им заданных свойств и не употребляемые в качестве самостоятельных пищевых продуктов или обычных компонентов пищи.
В пищевой промышленности различные соединения, повышающие биологическую ценность продуктов, такие как витамины, микроэлементы, белоксодержащие продукты растительного и животного происхождения, строго говоря, не могут быть названы пищевыми добавками .
В технологической практике термин «пищевая добавка» применяется более расширенно, хотя согласно международной классификации ФАО/ВОЗ к пищевым добавкам, применяемым для повышения эффективности технологии пищевых продуктов, отнесены только ускорители технологических процессов, включающие ферментные препараты, фиксаторы, обеспечивающие розовый цвет мясным и рыбным изделиям, а также вещества для отбеливания муки, улучшители хлеба, полирующие вещества для кондитерских изделий и осветлители для напитков.
К группе пищевых добавок относят более широкий спектр веществ, включая и получаемые из вторичных сырьевых ресурсов, образующихся при переработке сырья растительного и животного происхождения /1,7-9/.
Для улучшения качества хлебобулочных изделий и регулирования режимов технологического процесса используются пищевые добавки, которые можно разделить на две группы: первая - полученные из растительного и животного сырья (продукты из семян бобовых растений, фруктовые порошки, молочные продукты и др.);
вторая - полученные химическим путем (окислители, синтетические витамины и др.), путем микробиологического синтеза (ферментные препараты) или в результате обработки природных материалов (модифицированный крахмал) /7/.
Каждая из указанных групп имеет определенные преимущества и недостатки,
К достоинствам добавок первой группы, в составе которых наиболее широко применяются растительные добавки, относятся их комплексный состав, сбалансированность составляющих их ингредиентов, а также присутствие соединений в наиболее физиологически усвояемой форме /8,9/.
Ассортимент применяемых в хлебопечении добавок растительного происхождения весьма широк /6,10-22,25-29,31-37/.
Во Франции запатентован способ приготовления хлеба повышенной пищевой ценности из смеси пшеничной и ржаной муки с добавлением ядер орехов и орехового масла /16/.
Немецкими учеными предложен способ производства хлеба из обойной муки, лекарственных трав и различных плодов, а также порошка высушенных зеленых водорослей /10,11/.
Как следует из указанных патентов, в ГДР был разработан ряд специальных сортов пшеничного и ржано-пшеничного хлеба с высоким содержанием балластных веществ за счет внесения отрубей, шрота масличных культур, муки из зерна других злаковых культур (Бернский, Цвиккауэрский, Крестьянский хлеб), а также порошка из высушенных яблок (Дрезденский и Эрцгебирский хлеб).
В работе /И/ показано, что добавки яблочного порошка замедляют черствение хлеба и придают ему приятный фруктовый привкус. Известен способ приготовления хлебобулочных изделий с добавлением в рецептуру абрикосовых выжимок с высоким содержанием витамина А и железа /36/.
Основным направлением в создании хлебобулочных изделий с высокими потребительскими свойствами является широкое использование местного растительного сырья.
В Латинской Америке таким сырьем является мука сушенных бананов, на Филиппинах - сушенный кокос, в Индии - мука из плодов кассавы и картофеля.
В США известно применение измельченных выжимок из плодов цитрусовых/13/.
В России в качестве улучшителей для хлебобулочных изделий применяют нетрадиционное сырье и побочные продукты пищевой промышленности.
При производстве хлеба установлена возможность использования свежих листьев сельдерея, зеленого лука, подорожника и крапивы, добавляемых в количестве до 0,5 % к массе муки . Это позволяет улучшить вкусовые свойства хлеба, повысить выход изделия, увеличить пористость мякиша и замедлить черствение, при этом хлеб приобретает специфический аромат.
В хлебопекарной промышленности в качестве пищевых добавок наибольшее распространение получили продукты переработки овощей, фруктов и отходы сокового производства - различные соки, пюре, подварки, овощные и фруктовые порошки из целых плодов или их выжимок /14,15/.
В составе этих продуктов отмечено значительное содержание Сахаров— сахарозы, глюкозы и фруктозы, а также пектиновых веществ.
Так, например, овощные и фруктовые порошки содержат 40-60 % сахара, что позволяет применять их взамен сахара при производстве хлебных и мучных кондитерских изделий /16,17/, а также 7-15 % пектина, 2-4 % азотистых веществ.
В работах Санкт-Петербургского филиала ВНИИХП показана целесообразность и экономическая эффективность применения фруктовых порошков в производстве ржаных и ржано-пшеничных сортов хлеба.
В работами Воронежской государственной технологической академии также показана целесообразность применения в качестве добавки при производстве ржано-пшеничного хлеба многокомпонентного порошкообразного полуфабриката, получаемого распылительной сушкой смеси яблочного пюре с патокой при соотношении компонентов от 8:1 до 10:1. Полученный хлеб имел высокие потребительские свойства: приятный вкус и аромат, кислотность и пористость в пределах, характерных для данной группы, при этом повысилась и пищевая ценность хлеба /18/.
Известно также применение фруктовых и овощных добавок при производстве различных сортов хлебобулочных изделий профилактического назначения, в частности, для больных сахарных диабетом /19/.
В работе специалистов Московского института народного хозяйства показана возможность использования в качестве добавок при выработке хлеба морковного, свекольного и капустного пюре из варенных до готовности овощей. Установлено, что добавление овощей в количестве 10% к массе муки приводит к увеличению вязкости теста на 17-37%, снижению его адгезии на 13,6-27,7% и повышению податливости теста механической обработке /20/.
В работах /18,20,34/ показано, что введение в рецептуру хлеба порошков из моркови, крапивы, топинамбура позволяет получать диетические хлебобулочные изделия со сбалансированным минеральным составом. Овощные добавки к муке также улучшают удельный объем, пористость, формоустойчивость хлеба/14/.
Показано, что применение арбузного пектина в количестве 1% к массе муки позволяет получать хлебобулочные изделия с высокими потребительскими свойствами /35/.
Известен способ обогащения хлеба биологически активными веществами чеснока путем ввода в тесто получаемых из чеснока препаратов -порошков, гомогенатов, паст, экстрактов, химически очищенных компонентов. Для этого добавки из чеснока перед внесением в тесто подвергают предварительной термической обработке при температуре выше 100°С отдельно или в смеси с водой, молоком и добавками из отрубей, овощей и фруктов /21/.
Добавки животного происхождения наиболее представлены добавками на основе молока и продуктов его переработки.
Широкое применение из таких продуктов получила молочная сыворотка /14,23,24,30/.
Так, в Польше при производстве хлеба применяют творожную и подсырную сыворотки, а также белковые сывороточные концентраты /13/.
В США в качестве потенциального обогатителя хлеба из пшеничной муки и мучных кондитерских изделий рекомендован сывороточный белковый концентрат /24/.
Разработан ряд сортов ржаных и ржано-пшеничных изделий, в рецептуру которых введено цельное и обезжиренное молоко, пахта и сыворотка /24-25/.
Известна рецептура комплексной добавки для приготовления хлебобулочных изделий, включающая пшеничную клейковину, сывороточный белковый концентрат, денатурированный концентрат соевого белка и некоторые другие компоненты /22/. В работе /35/ предложено использовать в качестве добавок, придающих профилактические свойства хлебобулочным изделиям, пищевые волокна и витамины. Показано, что внесение добавок, обладающих полифункциональными свойствами, позволят создать изделия профилактического назначения, способствующие коррекции нарушенного гомеостаза при различных заболеваниях.
Исследованиями украинских ученых установлено положительное влияние добавок сухой под сырной сыворотки, а также нативной творожной сыворотки в смеси с зародышами пшеницы на свойства теста и качество хлеба/21/.
Использование сывороточных белковых концентратов в качестве белковых обогатителей хлеба и хлебобулочных изделий является перспективным и для отечественной промышленности.
В работе /23/ показана целесообразность применения сквашенной сгущенной молочной сыворотки при приготовлении ржаного, ржано-пшеничного, пшеничного и национальных сортов хлеба.
В МГУПП был разработан способ приготовления теста для хлебобулочных изделий с добавками отрубей, предварительно заваренных с молочной сывороткой /24/.
В настоящее время вырабатываются хлебобулочные изделия с добавками молочных продуктов, например, булки молочные и плюшки «Новомосковские» с молоком.
Важной проблемой при повышении биологической ценности и усвояемости хлебобулочных изделий является необходимость введения в их состав пищевых волокон. С целью обогащения хлеба пищевыми волокнами применяют добавки с высоким содержанием трудно усвояемых полисахаридов, включая синтетические, такие, как метилцеллюлоза /3/. С той целью наиболее часто используются диспергированное зерно пшеницы и ржи и другие аналогичные компоненты, получаемые из местного сырья, например, целлюлоза из семян гороха, семян подсолнечника, а также зародыши пшеницы, овсяные хлопья, банановые и яблочные порошки, облепиховый шрот и ряд других /26/.
Известным источником обогащения хлебобулочных изделий белком являются семена сои и продукты их переработки /27/.
Для выработки диетических хлебобулочных изделий в различных странах широко применяются в качестве добавок побочные продукты пивоварения: соложеное зерно, пивная дробина и остаточные пивные дрожжи.
Запатентованы способы приготовления диетических хлебобулочных изделий с внесением в тесто от 6 до 25 % пивной дробины /28/. Мука из пивной дробины содержит около 40 % белка и 10 % клетчатки, являясь экономически выгодным источником этих веществ. Изделия, приготовленные с внесением муки из пивной дробины, имеют высокое содержание белка и пищевых волокон, приятный цвет и аромат.
В США пивную дробину предварительно высушивают до влажности от 7 до 16 % и размалывают до определенной степени дисперсности.
Наряду с этим, известна рекомендация внесения измельченной пивной дробины в тесто без предварительного высушивания /28/.
Пищевые добавки, применяемые для регулирования технологических свойств теста и повышения качества хлеба (улучшители) подразделяются на:
- улучшители окислительного действия;
- улучшители на основе модифицированных крахмалов;
- улучшители ферментативной природы;
- улучшители минеральные;
- улучшители с поверхностно-активными свойствами (ПАВ) /29/. Наиболее широкое практическое применение из различных улучшителеи окислительного действия нашли аскорбиновая кислота, в хлебопечении зарубежных стран - азодикарбонамид, перекиси кальция, бензоила, разрешенные и в нашей стране /29/.
Наиболее перспективными являются работы по созданию и эффективному использованию новых видов модифицированных крахмалов, полученных из различных видов растительного сырья.
За рубежом крахмалы разной модификации - экструзионные, окисленные, набухающие, фосфатные, карбоксиметилированные - широко применяются в различных отраслях пищевой промышленности /38-40/.
Практическое применение в отечественном хлебопечении нашли кукурузные крахмалы, окисленные гипохлоритом кальция или перманганатом калия.
Применение модифицированных крахмалов позволяет повысить удельный объем и разрыхленность мякиша хлеба, улучшить его эластичность и цвет, а также увеличить срок сохранения свежести изделий /29/.
Использование улучшителеи на основе ферментных препаратов наиболее эффективно при переработке муки с пониженной ферментной активностью.
Для хлебопекарной промышленности выпускаются ферментные препараты (в основном амилолитические и протеолитические) с различной активностью ферментов.
Перспективными являются ферментные препараты, содержащие пентозаназу, Р-галактозидазу, липазу, амилазу, липоксигеназу, а также целлюлолитические и другие ферменты /41,42/.
Минеральные добавки — улучшители применяются в хлебопечении в основном для повышения активности дрожжей. С этой целью в полуфабрикаты вводятся соли, содержащие азот и фосфор, аммонийные соли ортофосфорной кислоты и другие фосфаты, чаще всего соли натрия и калия .
Использование фосфорнокислых солей кальция и пирофосфата натрия позволяют стабилизировать реологические свойства теста и улучшить пористость мякиша изделий. Применение фосфатов позволяет улучшить качество пшеничного хлеба из муки, смолотой с примесью проросшего зерна.
Действие фосфатов особенно эффективно в присутствии улучшителей окислительного действия и амилолитических ферментных препаратов /43/.
Известно положительное влияние кальциевых солей, используемых в качестве улучшителей, на активацию амилаз муки и других ферментных препаратов, а также пропионатов и ацетатов для предотвращения плесневения и картофельной болезни хлеба.
Наряду с широким использованием модифицированных крахмалов, ферментных препаратов и других улучшителей в последние годы получило распространение применение комплексных хлебопекарных улучшителей, содержащих несколько компонентов с различными функциональными свойствами.
В ГосНИИХП проведены исследования возможности применения в качестве улучшителей подсластителей - добавок СД-100 и СД-450 на основе сахарина, сукрадиента-50, кристаллозы, отечественного комплексного подсластителя «Свитли-Сладость диетическая», представляющего смесь подсластителей аспартама, натриевой соли сахарина, сукралозы, цикламата в различных сочетаниях и наполнителей - сахарозы, глюкозы и других /21/. Изделия с подсластителями практически не уступают по физико-химическим и органолептическим показателям изделиям с сахаром /43/. Анализ научно-технической литературы и патентной информации показывает, что в состав почти всех известных комплексных улучшителеи входят ферментные препараты и окислители /43-46/. Большое количество комплексных улучшителеи содержит амилолитические ферментные препараты, смесь их с протеолитическими ферментными препаратами, ферментативно-активные продукты растительного происхождения - солод, солодовую муку, соевую муку или препараты на их основе, ПАВ, минеральные соли, окислители, а также добавки диетического и профилактического назначения /43,44/.
Применение таких улучшителеи благодаря их положительному воздействию на белковый и углеводный комплекс муки, жизнедеятельность дрожжей, реологические свойства теста и процесс газообразования при брожении позволяет повысить качество изделий: значительно увеличить удельный объем, пористость и структурно-механические свойства мякиша, формоустойчивость хлеба, а также замедлить его черствение при хранении /43-46/.
Известно применение в качестве растительной добавки порошка из виноградных выжимок и из семян винограда /14,47/. Однако, в указанных работах в качестве добавки используется не весь комплекс веществ виноградных семян, а только белковый концентрат, полученный из них.
Из литературных данных известно /48,49/, что виноградные семена в своем составе содержат не только полноценный белок, но и липиды, витамины, минеральные и тонизирующие вещества, органические кислоты, т.е. можно предположить перспективность применения виноградных семян при их специальной обработке в качестве улучшителя и биологически активной добавки к хлебобулочным изделиям.
В работах /14,47,50/ показано комплексное использование виноградных семян в виде порошка, полученного с применением метода механохимической активации. Внесение такого порошка в хлебобулочные изделия в количестве 3-7% к массе пшеничной муки позволяет получать изделие с более длительными сроками сохранения свежести (до 72 часов), высокими потребительскими свойствами и пищевой ценностью.
В качестве комплексной растительной добавки используют семена томатов /6,14/ и продукты переработки томатных выжимок - томатно-масляный экстракт (ТМЭ) и белково-томатно-масляную пасту (БТМП) /6,51-53/. Применение ТМЭ и БТМП позволяет улучшить структурно-механические свойства клейковины муки, теста и качество хлеба.
В работе /54/ показана эффективность комплексного применения порошка из выжимок томатов для обогащения хлебобулочных изделий, а работе /55/эффективность применения БАД, полученной из семян чечевицы.
Особый интерес представляют пищевые добавки и БАД липидной природы, обладающие поверхностно-активными свойствами.
Влияние пищевых добавок и БАД липидной природы на формирование потребительских свойств хлебобулочных изделий
Наиболее обширная группа ПАВ, используемых в хлебопечении, это очищенные (дистиллированные) моноацилглицерины, диацетилвинные эфиры моноацилглицеринов и лактилированные глицерин моносте-араты /62-65/.
Моноацилглицерины сравнительно давно применяются в этой области, тогда, как использование диацетилтартрата и л акти лата моноацилглицеринов существенно возросло только в последние годы /61/. Установлено, что диацетилтартрат улучшает газоудерживающие свойства теста и предотвращает потерю диоксида углерода при механическом замесе, способствуя увеличению объема и сохранению формы выпекаемого хлеба. Он также замедляет черствение хлебобулочных изделий. В настоящее время диацетилтартраты и лактилаты моноацилглицеринов широко используются в хлебопекарной промышленности многих западноевропейских стран, в США и Японии /61/. Как правило, ПАВ добавляют в качестве, так называемых, кондиционирующих агентов для теста или улучшителей хлеба, представляющих собой порошкообразную смесь нескольких ПАВ различного происхождения и функционального назначения - производных моноглицеридов, дрожжей, соевой муки, сахара, окисляющих агентов и других добавок. Выбор ПАВ определяется требуемыми показателями готового продукта. Например, лактаты и цитраты м он оаци л глицеринов добавляют в тесто для придания ему рассыпчатости, производные моноацилглицеринов и янтарной кислоты предотвращают черствей ие тортов и хлебобулочных изделий. Запатентованы также жидкие улучшители теста, содержащие сложные эфиры моноацилглицеринов и диацетилвинной кислоты - 10-90%, глицериды- 6-86%, молочную или ацилированную молочную кислоту (радикал ацил-жирной кислоты с 14-22 атомами углерода) - 4-12%, используемые в количестве 85-340 г на 45 кг муки /61/. Для полной или частичной замены жиров, применяемых при приготовления теста, используют гидрированный эмульгатор, содержащий стеарилмоноглицерилцитраты, моностеараты пропил енгликол я, моноглицериды молочной кислоты и воду. Эта замена позволяет снизить в рецептуре теста содержание сахара, молока и яиц примерно на 50%, уменьшить калорийность - примерно на 40 %, при сохранении вкусовых качеств и консистенции теста /61/. Известна добавка в виде эмульсии масло - вода для улучшения свойств пшеничного теста, содержащая эмульгатор (моноглицерид), при соотношении вода - растительное масло, равном 1:1 - 1:3 (по массе), набухающее средство и соответствующий гидроколлоид /2, 62/. Рекомендуемые ПАВ позволяют увеличить удельный объем изделия, улучшить структуру пористости и эластичность мякиша. Изделия сохраняются в свежем состоянии более длительное время, чем изделия, приготовленные без добавления ПАВ. Действие ПАВ тесно связано с хлебопекарным качеством муки. В зависимости от сорта и хлебопекарных свойств муки обычно подбираются соответствующие ПАВ. Многими исследователями рекомендуется при работе со «слабой» мукой применять анионоактивные ПАВ, а с «сильной» неионогенные /63,64/. Значительное влияние на эффективность действия ПАВ оказывает также способ их внесения. ПАВ можно вносить в тесто как самостоятельно, так и совместно с жировыми продуктами, присутствие которых в тесте усиливает улучшающее действие ПАВ /56/. За рубежом ПАВ вводят в тесто в составе таких жировых продуктов, как шортенинги, компаунды и т.д., выпускаемые для хлебопекарной промышленности /65/. Известно применение шортенингов жидкой консистенции, в которых ПАВ играют роль структурообразователей. Кроме того, используют также гидратные формы ПАВ и различные композиции их в виде паст, в состав которых помимо ПАВ и воды входят дрожжевое питание, жиры, сахар и другие компоненты /66/. ПАВ вносят в тесто также в виде тонкоизмельченного порошка, в смеси с мукой. Отмечена целесообразность совместного применения двух или нескольких ПАВ /66/, Из-за возникающего при этом явления синергизма улучшающее действие от внесения моноглицеридов совместно с пропиленгликольмоностеаратом или стеароил мол очной кислотой существенно превышает эффект, наблюдаемый при их раздельном внесении. Использование ПАВ также эффективно совместно с другими улучшителями качества хлеба, улучшителями окислительного действия, ферментными препаратами /67/. В пищевой промышленности многих стран используются синтетические ПАВ и прежде всего моно- и диглицериды /61/. Кроме моно- и диглицеридов, синтезируют и испытывают ряд других ПАВ. Показано, что, как и природные ПАВ, синтетические эмульгаторы положительно влияют на качество хлеба. Они также улучшают пористость, повышают эластичность мякиша и позволяют сохранить хлеб свежим более длительное время. Некоторые синтетические ПАВ оказались в этом отношении даже более эффективными по сравнению с природными, так например, полиоксиэтиленминостеарат (ПОЭМС) и глицеринмоностеарат (ГМС). В связи с этим производство различных видов синтетических ПАВ непрерывно растет. Синтезируются эфиры сахарозы, глюкозы, сорбита, целлюлозы, которые носят различные фирменные названия и кодируются под различными номерами. Синтетические ПАВ применяются в хлебопечении для улучшения качества хлебобулочных изделий — повышения их объема, улучшения структуры и пористости мякиша, торможения процессов черствения. Это позволило ряду стран не только восполнить дефицит природных ПАВ, источники получения которых ограничены, но и достичь большего разнообразия свойств и функций ПАВ при получении различных продуктов питания и сохранения их качества.
Методы исследования основных показателей качества сырья, полуфабрикатов и хлебобулочных изделий
Оценку качества сырья, полуфабрикатов и хлебобулочных изделий осуществляли общепринятыми и специальными методами /150-157/.
Упруго-эластичные свойства клейковины оценивали по показаниям прибора ИДК-1 и АП 4/2, а также по растяжимости и расплываемости шарика клейковины. Исследования структурно-механических свойств теста проводили на пенетрометре АП 4/2 по показателю К$о и на фаринографе Брабендера /150,151/. Полученные фаринограммы характеризуют консистенцию, время образования, эластичность, стабильность и разжижение в процессе замеса теста, а также водопоглотительную способность муки. Расшифровку фаринограмм проводили согласно рекомендациям /150-152/. Газообразующая способность является одним из показателей, характеризующих хлебопекарные достоинства пшеничной муки, от которых зависит качество готовых изделий. Газообразующая способность муки определяется по суммарному количеству углекислого газа, образовавшегося за единицу времени волюмометрическим методом на приборе Яго-Островского. /152/. Суммарное количество выделившегося за 5 часов углекислого газа при определенной температуре помещения приводят к нормальным условиям: 0 и 760 мм рт. ст. Расчет производится по формуле где Vo - объем газа, приведенный к нормальной температуре и нормальному давлению, мл; Vt - объем газа измеренный при температуре t С и барометрическом давлении В, мл; В - барометрическое давление помещения, н/м ; t - температура измерения объема газа, С. Выпечку хлеба проводили в лабораторных и производственных условиях. В лабораторных условиях тесто готовили безопарным и ускоренным способами, а также на обычной и большой густой опарах /153/. В производственных условиях хлеб выпекали по технологии, принятой на предприятии. Исследуемые фосфолипидные БАД серии «Витол» вносили в тесто в нативном состоянии, а также в виде эмульсии в воде. Важным показателем эмульсий является их стойкость, которая выражается в процентах неразрушенной эмульсии. Стойкость эмульсии фосфолипидной БАД «Витол-ФЭИ» в воде к расслаиванию определяли центрифугированием с последующим нагревом на кипящей водяной бане в течение 3 минут. Стойкость эмульсии оценивали по степени нарушения эмульсии. Статическую устойчивость эмульсий определяли по кинетике расслоения готовых эмульсий в течение 24 часов /154/. Качество хлеба оценивали через 16 часов после его выпечки по физико-химическим и органолептическим показателям общепринятыми методами/150,152/. Влияние БАД на сохранение свежести хлебобулочных изделий определяли через 24, 48 и 72 часов после их выпечки по структурно-механическим свойствам мякиша на автоматизированном пенетрометре АП-4/2. Массовую долю белка в хлебе определяли методом Кьельдаля /129/, а его аминокислотный состав - хроматографическим методом на автоматическом анализаторе аминокислот КЛА-ЗБ японской фирмы "Хитачи". Для проведения аминокислотного анализа образцы подвергали полному гидролизу 6н раствором НС1. Перевариваемость белков мякиша исследуемых образцов хлеба определяли методом А.А. Покровского и И.Д. Ертанова /124/. Для этого пробу хлеба, содержащую 125 мг белка, помещали в кювету прибора, куда последовательно вносили кристаллические препараты пепсина и трипсина. Процесс переваривания каждым из указанных ферментов вели 3 часа, при этом пробы отбирали каждый час. Накопление низкомолекулярных продуктов гидролиза белка определяли по цветной реакции Лоури и выражали в условных единицах. По показаниям ФЭК и по калибровочной кривой определяли концентрацию тирозина в мг. Определение содержания витаминов В] и В2 в исследуемых образцах хлеба проводили колориметрическим методом, определение содержания рибофлавина - флуорометрическим методом /155/, а определение содержания витамина РР - химическим методом /155/. Выявление оптимальных технологических режимов и дозировок фосфолипидных БАД «Витол» осуществляли методом математического планирования эксперимента/156/. Массовую долю минеральных веществ в образцах хлеба определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии /144/. Определение ионов железа проводили по модифицированной методике, применительно к хлебобулочным изделиям, приведенной в работе /157/. Определение ионов Са, Mg, Fe и К проводили по методике /157/. Измерения проводили на спектрофотометре "OSS-1" ( ГДР ).
Содержание пестицидов определяли по методам, утвержденным органами санитарно-эпидемиологического надзора России /158/.
Исследование влияния фосфолипидных БАД серии «Витол» на хлебопекарные свойства пшеничной муки и структурно-механические свойства теста
Учитывая особенности состава фосфолипидных БАД серии «Витол» и различное влияние отдельных групп фосфолипидов на эффективность их связывания с белком клейковины муки, изучали взаимодействие фосфолипидных БАД серии «Витол» с белком клейковины муки.
Для изучения эффективности взаимодействия фосфолипидных БАД с белком клейковины муки к обезжиренной диэтиловым эфиром пшеничной муке 1 сорта с влажностью 13% (упругость клейковины на приборе ИДК — 85 ед.) добавляли фосфолипидные БАД, предварительно растворенные в диэтиловом эфире, тщательно перемешивали, эфир удаляли под вакуумом, добавляли воду, готовили тесто и выдерживали его в течение 30 минут. Затем клейковину отмывали, замораживали, лиофилизировали и определяли степень связывания фосфолипидов с белками клейковины. Контролем служила лиофилизированная клейковина из пшеничной муки 1 сорта без добавления фосфолипидных БАД.
Связанные лип иды извлекали из клейковины смесью растворителей хлороформ: метанол в соотношении 2:1 (по объему). На рисунке ЗЛО приведены данные по влиянию фосфолипидных БАД на эффективность их взаимодействия с белком клейковины. Из приведенных данных видно, что большее количество связанных фосфолипидов обнаружено при взаимодействии белков клейковины с фосфолипидной БАД «Витол-ФЭИ», при этом, с увеличением дозировки указанной БАД увеличивается содержание связанных липидов в клейковине. По степени связывания фосфолипидных БАД с белком клейковины муки их можно расположить в ряд по возрастанию: БАД «Витол-Холин»; БАД «Витол» и БАД «Витол-ФЭИ». Полученные данные подтверждаются расчетом количества связанных фосфолипидов на 1 грамм белка клейковины. На рисунке 3.11 приведены данные по степени связывания фосфолипидов с белком клейковины муки. Указанный эффект объясняется наличием в фосфолипидной БАД «Витол-ФЭИ» большого количества таких групп фосфолипидов, как фосфатидилсерины, фосфатидные кислоты и фосфатидилинозитолы, обладающих кислотными свойствами, которые могут вступать в межмолекулярное взаимодействие с аминогруппами белка клейковины. На следующем этапе исследовали влияние фосфолипидных БАД на «силу» пшеничной муки, для этого определяли упругость клейковины при различных дозировках БАД. Данные приведены на рисунке 3.12. Из приведенных данных видно, что исследуемые БАД специфически влияют на клейковину муки, а именно, фосфолипидная БАД «Витол-ФЭИ» сильно укрепляет клейковину, БАД «Витол» оказывает меньшее укрепляющее действие, а БАД «Витол-Холин» расслабляет клейковину муки. Учитывая максимальное укрепляющее действие БАД «Витол-ФЭИ» на клейковину муки, на следующем этапе исследования изучали влияние фосфолипидной БАД «Витол-ФЭИ» на хлебопекарные свойства муки и реологические свойства теста. Для изучения влияния фосфолипидной БАД «Витол-ФЭИ» на хлебопекарные свойства муки и реологические свойства теста использовали два образца пшеничной муки первого сорта слабой и очень слабой «по силе». Учитывая цель нашего исследования, заключающуюся в получении хлебобулочного изделия функционального назначения, дозировку БАД «Витол-ФЭИ» варьировали в интервале от 0,5 до 2,0% к массе муки. В качестве контроля служило тесто без внесения БАД, Из приведенных данных видно, что внесение БАД «Витол-ФЭИ» приводит к укреплению клейковины, повышая ее упругость и эластичность, при этом лучшие результаты получены при дозировке БАД 2,0% к массе муки. Следует отметить, что, чем слабее мука по «силе», тем эффект воздействия фосфолипидной БАД «Витол-ФЭИ» выше. Учитывая полученные данные по влиянию БАД «Витол-ФЭИ» на качество клейковины, изучали ее влияние на структурно-механические свойства теста (тесто готовили безоп арным способом). В таблице 3.12 приведены результаты исследования влияния БАД «Витол-ФЭИ» на структурно-механические свойства теста.
Оценка качества хлебобулочного изделия по интегральному показателю качества
Для подтверждения эффективности разработанной рецептуры хлебобулочного изделия функционального назначения (хлеба «Вита-плюс») с применением фосфолипидной Б АД «Витол-ФЭИ», на ООО НПФ «Новгэкс» были поведены опытно-промышленные испытания, а именно выработка опытных партий хлеба «Вита-плюс» по разработанной рецептуре (Приложение 2).
Результаты опытно-промышленных испытаний подтвердили эффективность применения фосфолипидной Б АД «Витол-ФЭИ» для обогащения хлеба с целью получения продукта, обладающего физиологически функциональными свойствами.
Как показали производственные испытания, разработанный хлеб «Вита-плюс» имеет высокое качество и обладает физиологической ценностью и высокими потребительскими свойствами за счет повышенного содержания физиологически функциональных ингредиентов.
На новый продукт разработан комплект технической документации (Приложения 3-5). Новый вид хлебобулочного изделия принят к внедрению в производство на ООО НПФ «Новтэкс» (Приложение 6). Разработанная рецептура и технологические решения защищены 4 патентами РФ и 2 положительными решениями о выдаче патентов РФ (Приложения 7-12). Ожидаемый экономический эффект от внедрения в производство разработанной рецептуры хлеба «Вита-плюс», составит более 300 тыс. руб. в год (Приложение 13). Таким образом, производство и реализация нового вида хлебобулочного изделия с использованием в качестве высокоэффективной добавки БАД «Витол-ФЭИ» рентабельно и в целом приводит к повышению эффективности производства. 1. Установлено, что фосфолипидные БАД «Витол-Холин» и «Витол ФЭИ» по содержанию целевого компонента, собственно фосфолипидов, не уступают фосфолипидной БАД «Витол». В составе БАД «Витол-ФЭИ» содержится в большем количестве, чем в БАД «Витол» и в БАД «Витол Холин» минеральных веществ, имеющих важное значение для процессов брожения теста. 2. Групповой состав фосфолипидов фосфолипидных БАД значительно отличается: фосфолипидная БАД «Витол-Холин» содержит большее количество фосфатидилхолинов по сравнению с БАД «Витол» и БАД «Витол-ФЭИ», в то время, как в составе фосфолипидной БАД «Витол ФЭИ» в большем количестве содержатся группы фосфолипидов, проявляющие кислые свойства (фосфатид и л серины,фосфатидные кислоты и фосфатидилинозитолы). 3. Выявлено, что наибольшим иммуномоделирующим эффектом обладает фосфолипидная БАД «Витол-ФЭИ», 4. При оценке эффективности взаимодействия фосфолипидных БАД серии «Витол» с белком клейковины установлено, что большее количество связанных фосфолипидов обнаружено при взаимодействии белков клейковины с фосфолипидной БАД «Витол-ФЭИ», при этом, с увеличением дозировки указанной БАД увеличивается содержание связанных лип идо в в клейковине. По степени связывания фосфолипидных БАД с белком клейковины муки их можно расположить в ряд по возрастанию: БАД «Витол-Холин»; БАД «Витол»; БАД «Витол-ФЭИ». 5. Фосфолипидные БАД серии «Витол» специфически влияют на клейковину муки: фосфолипидная БАД «Витол-ФЭИ» сильно укрепляет клейковину муки, БАД «Витол» оказывает меньшее укрепляющее действие, а БАД «Витол-Холин» расслабляет клейковину муки. 6. Внесение БАД «Витол-ФЭИ» приводит к укреплению клейковины, повышая ее упругость и эластичность, при этом лучшие результаты получены при дозировке БАД в количестве 2,0% к массе муки. Выявлено, что дозировка БАД «Витол-ФЭИ» в количестве 2,0% к массе муки обеспечивает высокие структурно-механические свойства теста. 7. При выявлении способа приготовления хлеба показано, что более высокие показатели качества имеет хлеб, полученный из теста, приготовленного оп арным способом, как на обычной, так и на большой густой опаре. Установлено» что наиболее устойчивая эмульсия БАД «Витол-ФЭИ» в воде образуется при температуре 40С при соотношении БАД «Витол-ФЭИ» - вода, равном 1:10, в электромагнитном активаторе при частоте вращения ротора 50 с" и магнитной индукции 0,6 Тл.
