Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 8
1.1 .Факторы, влияющие на структуру дрожжевого теста и качество изделий из него 8
1.2.Научные основы использования растительного сырья в производстве мучных изделий 13
1.3. Технологическая ценность плодов облепихи, калины, рябины 18
Экспериментальная часть 26
ГЛАВА 2. Организация работы, объекты и методы исследования 26
2.1. Организация работы и схема проведения эксперимента 26
2.2. Объекты исследования 28
2.3. Методы исследования 30
2.3.1. Методы исследования сырья 30
2.3.2. Методы исследования теста и его компонентов 32
2.3.3. Методы исследования готовых изделий 35
2.3.4. Специальные методы исследования 35
2.4. Математическая обработка результатов эксперимента 39
ГЛАВА 3. Исследование химического состава пюре дикорастущих и культивируемых плодов сибири 41
3.1. Исследование содержания минеральных веществ в пюре облепихи, калины, рябины 41
3.2. Исследование содержания углеводов в пюре облепихи, калины, рябины 43
3.3. Исследование содержания свободных аминокислот в пюре облепихи, калины, рябины 45
Выводы по главе 3 47
ГЛАВА 4. Разработьса рецептур и технологической схемы производства изделий из дрожжевого теста с пюре облепихи, калины, рябины 49
4.1. Определение оптимальной дозировки добавок плодовых пюре 49
4.2. Влияние добавок пюре из облепихи, калины, рябины на свойства теста и качество изделий из него 53
4.2.1. Влияние различных дозировок пюре на качество готовых изделий
4.2.2. Влияние способов внесения добавок плодовых пюре на качество готовых изделий из дрожжевого теста 58
4.2.3. Влияние добавления плодовых пюре на процесс созревания теста
4.2.4. Исследование структурно-механических свойств теста с добавлением пюре облепихи, калины, рябины 66
4.3. Влияние добавок плодовых пюре на свойства компонентов дрожжевого теста 69
4.3.1. Влияние добавок пюре на свойства клейковины 75
4.3.2. Влияние добавок пюре на свойства крахмала 79
4.4. Микробиологический анализ продукции с пюре облепихи, калины, рябины 86
4.5. Изменение свойств готовых изделий в процессе хранения 90
4.6. Медико-биологическая оценка сдобных булочных изделий с плодовыми пюре 97
4.7. Разработка рецептур и технологической схемы производства изделий из дрожжевого теста с добавлением пюре облепихи, калины, рябины 101
Выводы 105
Список использованной литературы 108
- Технологическая ценность плодов облепихи, калины, рябины
- Методы исследования теста и его компонентов
- Исследование содержания свободных аминокислот в пюре облепихи, калины, рябины
- Исследование структурно-механических свойств теста с добавлением пюре облепихи, калины, рябины
Технологическая ценность плодов облепихи, калины, рябины
"Сила" муки обусловливает газоудерживающую и формоудерживающую способность теста и поэтому определяет объем хлеба, величину и структуру пористости его мякиша II, 47/.
Таким образом, "сила" пшеничной муки, то есть количество и качество ее клейковинного комплекса является важным фактором в производстве изделий из дрожжевого теста.
На состояние белков клейковины в тесте оказывают влияние практически все рецептурные компоненты: сахар, жир, соль /7, 14, 47/.
Хлорид натрия в невысоких концентрациях (до 1-1,5% в жидкой фазе) повышает гидратацию белков клейковины и ослабляет клейковину. Более высокие концентрации соли вызывают дегидратацию клейковины и ухудшение ее хлебопекарных свойств /7, 47/.
Вязкость теста с сахаром после замеса несколько ниже, чем без сахара, из-за его дегитратирующего действия 111.
Внесение жира в тесто улучшает его физические свойства и повышает качество хлебобулочных изделий ПІ. Адсорбируясь на поверхности клейковинных белков и крахмальных зерен, жир ослабляет связи между составляющими веществами студня, увеличивает пластические свойства теста /94/.
Крахмальные полисахариды составляют 55-80% массовой доли сухих веществ муки и их роль в процессе приготовления хлебобулочных изделий показана в работах Козлова Г.Ф. и Козьминой Н.П. /46, 47/.
В хлебопечении крахмальные зерна выполняют следующие функции: участвуют в образовании структурного каркаса теста; в процессе клейстеризации поглощают воду, выделяемую денатурирующими белками; способствуют образованию структуры хлеба и сохранению формы и объема изделий после выпечки /7, 112/. Свойства крахмала зависят от строения его зерен /47/. Содержание амилозы в пшеничном крахмале составляет 17-28%, амилопектина - 70-80%. Полисахариды крахмала - амилоза и амилопектин являются источниками сбраживаемых углеводов в тесте, подвергаясь гидролизу под влиянием амилолитических ферментов.
Изменения свойств крахмальных зерен в процессе производства хлеба представляются следующим образом. К моменту посадки в печь основная масса крахмальных зерен сохраняет свой вид и строение. По мере прогревания теста-хлеба в нем начинается клейстеризация крахмальных зерен. Невысокая скорость прогревания изделий способствует постепенной клейстеризации. Дефицит влаги для полной клейстеризации приводит к тому, что в мякише выпеченного хлеба около 6-8% крахмальных зерен почти не изменяют своей морфологической структуры. Степень деструкции крахмальных зерен, в конечном итоге определяет свойства мякиша выпеченного хлеба /112/.
Spies R.D. и Hoseney R.C. показали, что при повышении концентрации Сахаров в водно-мучной суспензии температура клейстеризации крахмала возрастает. Присоединение Сахаров к аморфным участкам крахмальных полисахаридов повышает прочность крахмалистых зерен, в результате чего увеличивается количество энергии, связанной с разрушением зерен и возрастанием температуры их клейстеризации в растворе сахара /158/.
Сдобные изделия отличаются от других видов булочных изделий значительно меньшей влажностью, большим содержанием углеводов и жиров, привлекательным видом.
Пищевая ценность зависит от вида и сорта муки, рецептурных добавок и влажности изделий. Анализируя данные химического состава /119/ видно, что в сдобных изделиях белка больше, чем в хлебе из муки того же сорта, вследствие более низкой влажности этих изделий.
Содержание минеральных веществ и витаминов зависит от сорта муки. Чем выше сорт муки, тем меньше в нем минеральных веществ. Источником витаминов служат также пекарские и жидкие дрожжи. Так, при внесении в тесто 25% жидких дрожжей к массе муки с ними вводится в тесто 3,87 мг тиамина.
В процессе приготовления часть витаминов теряется. Величина потерь зависит от температуры, продолжительности выпечки, влажности изделий. Незначительные потери витаминов наблюдаются в процессе брожения теста, очевидно в результате потребления их микрофлорой.
Биологическая ценность зависит от аминокислотного состава белков. В результате исследований, выполненных в КТИППе под руководством А.П.Демчук, установлено, что содержание незаменимых аминокислот в муке первого сорта не соответствует оптимальному. Для повышения биологической ценности необходимо обогащать изделия белками, богатыми лизином, метионином, триптофаном и содержащими небольшое количество фениланина и валина. Главной причиной изменения аминокислотного состава, снижения доступности аминокислот продукта является продолжительная тепловая обработка при высоких температурах /7, 47, 112/.
Сдобные высококалорийные изделия характеризуются невысокой биологической, минеральной и витаминной ценностью.
Для улучшения пищевой и биологической ценности хлебобулочных изделий желательно за счет относительного снижения количества углеводов повысить содержание белка, минеральных элементов, витаминов, жирных полиненасыщенных кислот посредством внесения различных добавок /33, 50, 93/.
Методы исследования теста и его компонентов
В результате анализа динамики изменения этих параметров устанавливали оптимальный режим замеса, который характеризуется скоростью вращения месильных органов тестомесильной машины и продолжительностью процесса. Затем определяли удельную работу замеса теста до его готовности при оптимальном режиме и анализировали зависимость изменения удельной работы от процентного содержания добавок пюре из облепихи, калины, рябины.
Микробиологические исследования хлебобулочных изделий выполнены совместно с Кемеровским Центром Госсанэпиднадзора.
В тесте изучали состояние дрожжевой микрофлоры, а также количественный состав микроорганизмов. Бродильную микрофлору исследовали методом прямого счета дрожжевых клеток в камерах Горяева. Количественный состав посторонней микрофлоры теста в конце брожения исследовали методом счета колоний в чашках Петри. На мясо-пептонном агаре (МПА) выделяли бактерии, на сусло-агаре (СА) - мицелиальные и дрожжевые грибы.
В готовых изделиях после выпечки выявляли наличие споровых бактерий В. mesentericus и B.subtilis, а также определяли степень поражаемости изделий чистыми культурами плесеневых грибов.
Для выявления споровых бактерий использовали мясопептонный агар (МПА) и сусло-агар (СА). Выпеченные изделия прямо из печи стерильно переносили в бумагу и оставляли для охлаждения, после чего отбирали навеску массой 10 3 кг, которую растирали в ступке с 100мл. стерильной воды. Стерильно переносили суспензию в чашки Петри, затем заливали среды. Образцы инкубировали при температуре 37С в течение 2-х суток, регистрируя каждые 6 часов появление колоний микроорганизмов /8/.
Для выявления поражаемости изделий плесневыми грибами образцы выпеченных изделий подвергали искусственному заражению спорами грибов чистых культур Aspergillus niger (BKMF-1119) и Penicillium expansum (BKMF-275), полученными из Российской коллекции микроорганизмов.
Изделия сразу же после выпечки стерильно переносили в чашки Петри, где они остывали, после чего проводили их инокуляцию суспензией чистых культур грибов, содержащей 10"5 спор. Инкубирование образцов проводили при температуре 25С в течение пяти суток, регистрируя появление колоний каждые 6 часов.
Рабочие растворы плодов для определения их бактериостатического действия на тест-культуры золотистого стафилококка и кишечной палочки готовили в стерильной колбе (500 мл) на МПА. Колбу, закрытую стерильной пробкой, тщательно встряхивали. Для приготовления бактериальной взвеси использовали 24-часовую микробную культуру, выращенную на скошенном МПА в пробирке при 37С, и разводили физиологическим раствором до тех пор, пока не получали взвесь, содержащую 10 000 микробных тел в 1 мл, которую потом и разбавляли рабочим разведением культуры при сравнении со стандартом мутности.
Для определения бактериостатической активности водных экстрактов плодов посев тест-культур бактерий проводили в жидкую питательную среду, содержащую пюре плодов облепихи, калины, рябины в тех же количествах, как и в готовых изделиях из дрожжевого теста(10-15 %). Контролем служила питательная среда без добавок.
Культивирование вели 18-20 часов в термостате при 37С. Затем подсчитывали число выросших колоний.
Как тест-объекты в опытах использовали эталонные штаммы грамположительного Staphylococcus aureus 209 и грамотрицательной Escherichia coli Ощ.
Биологическую ценность готовых изделий определяли с использованием биологического метода. Тест-объектом являлись белые беспородные растущие крысята-самцы с исходным весом 78,0±3,0 г. Длительность опытов 28 дней. В течение эксперимента животные в неограниченном количестве получали изоазотистые изокалорийные рационы, сбалансированные по минеральным веществам и витаминам специальными смесями. Содержание белка в рационах составляло 10%. Энергетическая ценность (на сухой вес) -435 ккал/100 г рациона. Данный метод основан на учете прибавки массы тела растущими крысами. Показатель прибавки веса тела можно рассматривать как интегральный тест анаболического эффекта. Делением величины прибавки веса животных за определенный промежуток времени на величину съеденного ими за это время белка получают коэффициент эффективности белка.
В ходе опытов следили также за внешним видом животных, их поведением, состоянием кожного покрова, выживаемостью.
По завершении опытов животных забивали декантированием, собранную кровь подвергали биохимическим исследованиям. Их оценка позволила получить дополнительные данные по влиянию изучаемых изделий на некоторые стороны обмена веществ. Определялось, в частности, содержание в сыворотке крови глюкозы, холестерина, общего белка и его фракций. Эти исследования осуществлены на биохимическом анализаторе фирмы «Technicon» (США). Все биологические исследования проводились совместно с сотрудниками Кемеровского Центра Госсанэпиднадзора.
Исследование содержания свободных аминокислот в пюре облепихи, калины, рябины
Готовые изделия отличаются от контрольного образца более равномерной, хорошо развитой и тонкостенной пористостью, нежным и эластичным мякишем, ярко выраженным вкусом и ароматом добавляемых плодов. Цвет мякиша изделий с добавлением пюре рябины и калины был темнее мякиша контрольных образцов; с добавлением шоре облепихи -приятно желтый, свойственный изделиям с большим количеством сдобы (яиц).
Таким образом, установлено, что оптимальной дозировкой плодовых пюре, обеспечивающей получение наилучших показателей качества готовых изделий, является 5% пюре рябины обыкновенной и 10% пюре калины и облепихи к массе муки Наибольшее улучшение качества готовых изделий происходит при добавлении пюре облепихи, что, по-видимому, обусловлено его более высокой кислотностью и содержащимися триглицеридами, входящими в состав облепихового масла. Меньшее улучшающее действие пюре рябины объясняется» возможно, высоким содержанием клетчатки, препятствующей гидратации пшеничной клейковины.
Содержащиеся в плодах углеводы, минеральные вещества, органические кислоты влияют на созревание дрожжевога теста и вкусовые качества изделий из нега. Одним из самых важных показателей качества изделий из теста являются вкус и аромат. К веществам, обусловливающим вкус и аромат изделий из дрожжевого теста относят летучие кислоты, спирты, эфиры, альдегиды, кетоны, меланоидины и метилмеркаптан /50/. Внесение плодовых добавок способствует увеличению содержания в тесте и мякише готовых изделий органических кислот (валериановой, изовалериановой, муравьиной, пропионовой и др.), аминокислот и других ароматобразующих соединений, что способствует получению изделий с более выраженным вкусом и ароматом
В литературе отмечено, что эффективность действия различных улучшителей качества хлебобулочных изделий зависит от способа их внесения в тесто. В связи с этим считали целесообразным рассмотреть вопрос о влиянии способа внесения добавок плодовых шоре на качество изделий из дрожжевого теста. Тесто готовили безопарным способом. Пюре вносили при замесе с учетом ранее установленного оптимума в количестве 5-10% к массе муки. Контрольными были образцы без добавления плодовых пюре. Для выбора наиболее рационального способа внесения в тесто добавки подготавливали следующими способами:
Показатели качества готовых изделий представлены в табл.7. В результате исследований установлено, что образцы, приготовленные с добавлением плодовых пюре, при любом способе их внесения превосходили по показателям качества контрольные образцы. В то же время качество готовых изделий зависит от способа внесения добавок плодовых пюре. Удельный объем, формоустойчивость, пористость, сжимаемость мякиша и органолентическая оценка изделий повышались в большей степени при внесении плодовых пюре в составе водно-жировой эмульсии и бездрожжевого полуфабриката по сравнению с внесением их в виде водной суспензии.
Содержащиеся а облепихе, калине, рябине пектиновые и белковые вещества обусловливают их эмульгирующую и стабилизирующую способность. Поэтому в составе водно-жировой эмульсии плодовые добавки способствуют лучшему эмульгированию жира и его более равномерному распределению в тесте что создает благоприятные условия для формирования равномерной тонкостенной пористости. Значения удельного объема изделий при таком способе внесения плодовых добавок увеличиваются на 28,0%, 22,0%, 14,0%; формоустойчивости (H/d) - на 25,5%, 17,7%, 15J%; общей деформации мякиша - на 26,0%,. 16,0%, 11,8% при добавлении в изделия соответственно пюре облепихи, калины, рябины по сравнению с контрольными образцами.
Наиболее высокие показатели качества изделий были получены при внесении плодовых добавок в составе бездрожжевого полуфабриката. По-видимому, это можно объяснить увеличением времени взаимодействия компонентов муки и плодовых пюре при, отсутствии влияния, дрожжей. При этом способе внесения добавок плодовых пюре значения удельного объема изделий увеличиваются на 30,0%; 25,6%; 16,&%; формоустойчивости - на 27,5%; 19,6%; 17,7%; общей деформации мякиша - на 32,9%; 21,3%; 17,5% соответственно при добавлении облепихового, калинового, рябинового пюре, по сравнению с контрольными образцами.
Исследование структурно-механических свойств теста с добавлением пюре облепихи, калины, рябины
Для производства хлебобулочных изделий применяют два основных способа приготовления теста - опарный и безопарный, каждый из которых имеет разновидности. Тот или иной способ выбирают в зависимости от количества добавляемой сдобы - жира, сахара, яиц /7, 112, 103, 104/.
Качество изделий из теста, приготовленного опарным способом, выше, чем при безопарном способе тестоведения. Это объясняется большей продолжительностью брожения, в процессе которого происходит более значительное набухание полимеров муки и накапливается одновременно большее количество ароматических и вкусовых веществ. Такие изделия имеют лучший вкус и аромат и более развитую и тонкостенную пористость мякиша.
Достоинством опарного способа является большая гибкость технологического процесса с учетом качества муки, а также введение в тесто меньшего количества дрожжей. К недостаткам относятся: длительность приготовления теста (5-6 часов), увеличение числа операций, повышенные потери сухих веществ муки при брожении, снижение выхода изделий 111.
На основании проведенных исследований разработаны технологическая схема (рис. 19.), технологическая инструкция (Приложение 2) и рецептуры сдобных булочных изделий из дрожжевого теста: булочка «Облепиховая», булочка «Калинка», булочка «Рябинка» (табл. 21-23, Приложения 3-5).
Дрожжевое тесто готовят опарным способом. Протертые дикорастущие плоды вводят при замесе теста в составе бездрожжевого полуфабриката. Тесто разделывают и формуют на машинах А2-ХТН, ХТО и других марок. Вода
При исследовании химического состава плодовых пюре установлено:
Минеральный состав пюре облепихи, калины, рябины разнообразен. Все плоды содержат кальций, магний. Рябина отличается более высоким содержанием марганца (в 2,5 - 6 раз) и железа (в 2 - 2,5 раза), чем облепиха и калина. Содержание нормируемых СанПиН элементов находится в пределах допустимых концентраций, что позволяет использовать эти плоды в производстве хлебобулочных изделий.
Содержание Сахаров составляет 2,67% в плодах облепихи, 8,47% в плодах калины и 12,56% в плодах рябины. В плодах идентифицированы многоатомные спирты: глицерин (только в облепихе), маннит, инозит, сорбит (в рябине - 8968 мг/100 г, что объясняется ее видовой особенностью). В исследуемых пюре присутствуют пектиновые вещества (810-1020 мг/100 г) и клетчатка (780-3120 мг/100 г).
В составе свободных аминокислот выявлено 27 компонентов. Преобладающими являются аспарагин, а-аминоадипиновая, пролин у облепихи; аспарагин, пролин, серии у рябины; аспарагин, цистеин, у аминомасляная у калины.
С использованием новой методики (по удельной интенсивности замеса теста) определены оптимальные дозировки плодовых добавок, которые составляют 5% рябинового и 10% облепихового и калинового пюре к массе муки. При этом улучшается качество готовых изделий из пшеничной муки высшего сорта: увеличивается удельный объем (на 10,8 24,8%), повышаются формоудерживающая способность (наї2,6-22,9%) и пористость (на 5,2-7,8%), улучшаются структурно-механические свойства мякиша по сравнению с образцами изделий без добавления плодовых пюре. Улучшаются органолептические показатели готовой продукции: более выражены вкус и аромат, более равномерная и тонкостенная структура пористости.
Способ внесения в тесто пюре облепихи, калины, рябины оказывает влияние на его физико-химические и структурно-механические свойства. Установлено, что максимально улучшающий качество хлебобулочных изделий эффект (на 16,8-32,9%) наблюдается при внесении плодовых пюре в составе бездрожжевого полуфабриката, несколько меньший - в составе водно-жировой эмульсии (на 11,8-28,0%).
Использование плодовых добавок позволяет интенсифицировать процесс тестоприготовления и сократить его на 60 минут за счет ускорения созревания теста.
Добавление пюре облепихи, калины, рябины оказывает влияние на свойства компонентов дрожжевого теста: клейковины и крахмала. Отмечено укрепление клейковины (на 20-33,3% снижается растяжимость, на 16,3-20,2% уменьшается расплываемость), снижение температуры начала клейстеризаци крахмала(на 1,5-3,5С), повышение значений вязкости крахмального клейстера (на 6,3-7,6%), ослабление его цветной реакции с йодом (на 17,52-22,26%). Последнее свидетельствует об образовании комплексов между белковыми, углеводными и другими компонентами плодов и крахмальными полисахаридами муки.
Использование плодовых добавок в производстве изделий из дрожжевого теста не ухудшает микробиологических показателей готовой продукции, не приводит к заражению бактериями картофельно-сенной группы. Поражаемость готовых изделий плесневыми грибами при добавлении рябинового и калинового пюре снижается (время образования мицелия и спор увеличивается на 2-6 часов). Установлено, что водные экстракты плодов облепихи, калины, рябины оказывают бактериостатическое действие на тест-культуры Staphylococcus aureus 209 и Escherichia coli Ош.
Добавление плодовых пюре оказывает влияние на структурно 107 механические свойства мякиша изделий при хранении. Установлено, что их значения изменяются медленнее у образцов в добавлением плодовых пюре, чем у контрольных образцов, что объективно свидетельствует о замедлении черствения готовой продукции (на 4-5 часов для неупакованной продукции и на 8-11 часов - для упакованной в пленку ПВХ и перфорированную полипропиленовую пленку).
Комплексные иследования по определению пищевой ценности изделий из дрожжевого теста с добавками плодовых пюре и результаты медико-биологической оценки эффективности использования их в питании показали, что эти изделия имеют повышенную пищевую ценность и обладают рядом новых полезных для организма свойств, заключающихся в увеличении коэффициента эффективности белка (на 7,1-13,3%), в снижении уровня холестерина (на 10,2-24,8%) и глюкозы (на 6,9-8,8%) в сыворотке крови, в повышении содержания минеральных веществ, в частности калия(на 13,-22,2%) и магния (на 12,1-39,7%»); в наличии р-каротина и токоферола, в отличие от традиционных, где эти витамины отсутствуют.
