CC BY
22
ТЕХНОЛОГИЯ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
УДК 664.641.1 +664.663.9
Т. А. Ямашев, Е. А. Архипов, Р. Р. Гайнуллин, Г. М. Мусина, А. И. Салахова, О. А. Решетник
ВЛИЯНИЕ КАРТОФЕЛЬНОЙ КЛЕТЧАТКИ KF-200 НА АЛЬВЕОГРАФИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПШЕНИЧНОГО ТЕСТА
Ключевые слова: картофельная клетчатка KF-200, тесто, реология, альвеограф, упругость теста, растяжимость теста,
энергия деформации теста.
Объектом исследования являлись тестовые полуфабрикаты с добавками картофельной клетчатки KF-200. Было изучено: влияние картофельной клетчатки KF-200 на реологические характеристики теста из пшеничной муки высшего сорта, определяемые на альвеографе. Установлено, что добавление картофельной клетчатки KF-200 повышало упругость теста. Внесение 0,5 % картофельной клетчатки KF-200 к массе муки наиболее сильно снижало энергию деформации, растяжимость и индекс раздувания теста. С увеличением дозировки картофельной клетчатки KF-200 данные показатели теста возрастали. Максимальная энергия деформации была у теста с добавлением 2,5 % картофельной клетчатки KF-200 и составила 49210'4 Дж, что на 12010'4 Дж больше аналогичного показателя теста только из пшеничной муки.
Key words: potato fiber KF-200, dough, rheology, alveograph, tenacity of the dough, extensibility of the dough, dough strength.
Abstract: Object of study is the dough with the addition of potato fiber KF-200. Were studied: the influence of potato fiber KF-200 on rheological properties of wheat dough defined on the alveograph. Found that the addition of potato fiber KF-200 to wheat flour increased tenacity of the dough. Adding 0,5 % potato fiber KF-200 to the weight offlour is most strongly reduced strength, extensibility and index of swelling of dough. With increasing dosage of potato fiber KF-200 these indicators of the dough increased. The maximum strength was in the dough with the addition of 2,5% potato fiber KF-200 and was 49210-4 J, that on 1201a4 J more than in the dough only from wheat flour.
Введение
Дефицит пищевых волокон в рационе питания современного человека представляет собой серьезную проблему пока еще далекую от своего решения [1]. Причинами этого являются существующие технологии производства продуктов питания массового потребления с высокой степенью очистки от так называемых «балластных веществ» и сложившиеся традиции питания городских жителей, создающие спрос на рафинированные продукты.
Очевидно, что для того чтобы изменить общественное мнение и заставить людей отказаться от своих привычек потребуются годы разъяснительной работы врачей-диетологов, а изменение технологий первичной переработки пищевого сырья потребует огромных капитальных вложений и на данный момент практически неосуществимо.
Наиболее целесообразным является использование готовых пищевых волокон для обогащения продуктов, выпускаемых отраслями вторичной переработки, использующих в качестве сырья рафинированные компоненты: муку, сахар, крахмал и т.п. К характерной особенности отраслей вторичной переработки относится создание продукта из многокомпонентных и разнообразных рецептурных смесей, что позволяет им легко изменять ассортимент и быстро подстраиваться под требования рынка. В связи с чем появление нового ингредиента не потребует кардинального изменения существующей технологии или усложнения аппаратурно-технического обеспечения.
Хлебопекарная отрасль как нельзя более полно подходит для производства продуктов лечебно-профилактического действия, это связано с тем что хлебобулочные изделия употребляют практически все, и они наиболее доступны для малообеспеченных слоев населения.
Пищевые волокна способствуют профилактике заболеваний желудочно-кишечного тракта в том числе и онкологических, улучшают перистальтику кишечника, замедляют усвоение глюкозы, выводят из организма токсины и радионуклиды, снижают уровень холестерина в крови, а также оказывают благоприятное воздействие на жизнедеятельность полезной микробиоты толстого кишечника [1].
Клетчатка или целлюлоза относится к нерастворимым пищевым волокнам. Основная технологическая функция клетчатки - это повышение вязкости продукта (загущение). Молекула целлюлозы содержит большое количество гидроксильных групп, благодаря которым она связывает воду и набухает. Кроме того, линейная молекула целлюлозы закручена в спираль, внутренняя поверхность которой гидрофобна, что позволяет ей хорошо взаимодействовать с жирами и маслами. Таким образом, целлюлоза хоть и не является эмульгатором в прямом смысле этого слова, но способна стабилизировать эмульсии. Благодаря этим свойствам клетчатку часто используют для снижения калорийности пищи.
Особое внимание при исследовании новых рецептурных компонентов в хлебопечении следует уделять их влиянию на структурно-механические
свойства теста [2]. Это связано с тем, что реология теста оказывает существенное влияние на качество продукции. Изучение реологического поведения теста очень важно для понимания изменений, происходящих в тесте на этапах замеса, брожения и формования и для управления качеством хлебобулочных изделий.
Целью настоящей работы являлось исследование влияния добавки картофельной клетчатки на структурно-механические свойства тестовых полуфабрикатов определяемые на альвеографе.
Экспериментальная часть
Объектами исследования являлись тестовые полуфабрикаты с добавками картофельной клетчатки KF-200. Клетчатку добавляли в количестве 0,5; 1,5 и 2,5 % к массе муки.
В работе использовали картофельную клетчатку Vitacel KF-200 (J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG, Rosenberg, Germany) и муку пшеничную высшего сорта «Алейка» (ЗАО «Алейскзернопродукт» им. С.Н. Старовойтова, г. Алейск).
Картофельная клетчатка KF-200 представляет собой белый порошкообразный продукт. Вся клетчатка марки Vitacel очищена от фитиновой кислоты, поэтому ее применение не снижает биодоступность кальция, фосфора, магния, цинка и других макро- и микроэлементов. Состав и свойства картофельной клетчатки KF-200 представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Состав и свойства картофельной клетчатки KF-200
Наименование показателя Значение показателя
Влажность, % не более 8,0
рН, ед. 5-7
Зольность, % не более 3,0
Насыпная плотность, г/л 200-400
Общее содержание пищевых
волокон, % ~ 72
в том числе:
нерастворимые волокна (целлюлоза), % ~ 54
растворимые волокна (гемицеллюлоза), % ~ 6
резистентный крахмал, % ~ 12
Белок, % 7
Нерезистентный крахмал, % ~16
Определение реологических характеристик теста проводили с применением альвеографа Chopin по ГОСТ Р 51415-99. Метод основан на замесе теста постоянной влажности из муки и раствора хлористого натрия в определенных условиях, приготовлении из теста проб для испытания стандартной толщины после расстойки, раздувании их воздухом в форме пузыря и нанесении на график различий в давлении внутри пузыря по времени.
Оценку свойств теста проводят по форме полученных диаграмм.
Результаты и их обсуждение
Известно, что объем, упругость и некоторые другие показатели хлеба из пшеничной муки определяются белками клейковины. Замена части муки другими рецептурными компонентами неизбежно приведет к изменению реологических свойств теста и готовых изделий. Таким образом, одной из составляющих частей работы по разработке рецептур хлебобулочных изделий является изучение влияния различных добавок на реологические свойства полуфабрикатов. В связи, с чем были проведены исследования реологических характеристик теста с добавками картофельной клетчатки КР-200.
Альвеограммы теста из пшеничной муки и теста с добавлением картофельной клетчатки КР-200 представлены на рис. 1, 2, 3, 4 а результаты их математической обработки в таблице 1.
Рис. 1 - Альвеограмма теста из пшеничной муки высшего сорта
Рис. 2 - Альвеограмма теста из 99,5 % пшеничной муки и 0,5 % картофельной клетчатки KF-200
В результате добавления картофельной клетчатки КР-200 происходило заметное увеличение упругости пшеничного теста (показатель Р).
Рис. 3 - Альвеограмма пшеничной муки и 1,5 клетчатки КГ-200
теста из 98,5 % % картофельной
Рис. 4 - Альвеограмма пшеничной муки и 2,5 клетчатки КГ-200
теста из 97,5 % % картофельной
Внесение картофельной клетчатки в самой малой концентрации (0,5 % к массе муки) приводило к наиболее сильному, относительно контроля, снижению растяжимости теста (показатель Ь) и индекса раздувания. С увеличением дозировки клетчатки данные показатели несколько восстанавливались, однако все же были ниже, чем у теста только из пшеничной муки.
Повышение упругости и снижение растяжимости теста является характерной реакцией пшеничного теста на добавление пищевых волокон различного происхождения [3].
Энергия характеризующая минимальна у клетчатки к массе также возрастал клетчатки в тесте муки существенно
деформации теста,
силу муки, также была образца, содержащего 0,5 % муки. Однако данный показатель с повышением содержания и при ее дозировке 2,5 % к массе превысил контрольное значение.
Таблица 2 - Реологические показатели пшеничного теста и теста с добавлением картофельной клетчатки КТ-200 полученные на альвеографе
Содер- Энергия Мак- Сред- Пока- Ин-
жание деформа- си- няя за- декс
карто- ции маль- аб- тель раз-
фель- теста W, ное цисса фор- дува-
ной Дж избы- при мы ния
клет- точное раз- кри- б,
чатки давле- рыве вой мм
КР- ние Р, Ь, мм Р/Ь,
200, % мм вод. ст. мм вод. ст. / мм
0
(конт- 372-10"4 140,0 69,0 2,00 18,5
роль)
0,5 335-10"4 150,0 49,0 3,10 15,5
1,5 350-10"4 160,0 51,0 3,18 16,0
2,5 492-10"4 180,0 58,0 3,14 17,0
Вероятно, при незначительных
концентрациях картофельной клетчатки КР-200 в тесте сказывается ее разобщающее действие на трехмерную сетку белка клейковины следствием чего стало снижение растяжимости. Это подтверждается данными электронной
микроскопии, которая позволила установить, что массивные пластины пищевых волокон разрушают тонкую структуру теста [4].
Последующее возрастание показателей растяжимости, упругости, индекса раздувания и энергии деформации, происходившее при увеличении дозировки картофельной клетчатки КР-200, по всей видимости, обусловлено повышением вязкости теста, причиной которого стала ее большая водосвязывающая способность.
В целом результаты проведенных исследований позволяют сказать, что реологические характеристики пшеничного теста после добавления картофельной клетчатки КР-200 в концентрации 1,5 % к массе муки незначительно отличаются от контрольного образца. Возможное ухудшение органолептических характеристик (снижение объема, более грубая структура мякиша и т.п.), наблюдаемое при добавлении пищевых волокон в хлебобулочные изделия [4], может быть устранено подбором и применением соответствующих поверхностно-активных веществ, например, стеароиллактилата натрия [5], а главное оно будет компенсироваться повышением пищевой ценности хлеба и приобретением им лечебно-профилактических свойств.
Литература 3. M. Gómez, F. Ronda, C.A. Blanco, P.A. Caballero, A.
Apesteguía, Eur Food Res Technol, 216, 1, 51-56 (2003) A R. JM. JoneS J. ^ng^ J. Slavin, K.M. 4. a.S. Sivam, D. Sun-Waterhouse, S.Y. Quek, C.O. Perera,
Zelman, mtrirnts ^ 7 2540-2551 (2014) j. FoodSci, 75, 8, 163-174 (2010)
ОБ. Старовойтова, A.A. Садриева, З.Ш Мингалеева, 5. j.S. Sidhu, S.N. Al-Hooti, J.M. Al-Saqer, Food Chemistry,
О.А. Решетник, Вестник Казанского технологического университета, 16, 18, 216-218 (2013)
67, 4, 365-371 (1999)
© Т. А. Ямашев - к.т.н., доцент кафедры технологии пищевых производств КНИГУ, yamashev555@mail.ru; Е. А. Архипов -магистрант той же кафедры, karabin350@mail.ru; Р. Р. Гайнуллин - к.б.н., доцент кафедры товароведения и технологии общественного питания ККИ РУК, gairuslan10@mail.ru; Г. М. Мусина - магистрант кафедры технологии пищевых производств КНИГУ, musina06.07.1992@mail.ru; А. И. Салахова - магистрант той же кафедры, garai-ais@mail.ru; О. А. Решетник - д.т.н., профессор кафедры технологии пищевых производств КНИГУ, reshetnik@kstu.ru.
© T. A. Yamashev - Candidate of Engineering Sciences (Ph.D.), Associated Professor of the Department of Technology of Food Productions from Faculty of Food Technology in Kazan National Research Technological University, yamashev555@mail.ru; E. A. Arkhipov - master student of the Department of Technology of Food Productions from Faculty of Food Technology in Kazan National Research Technological University, karabin350@mail.ru; R. R. Gainiillin - Candidate of Biological Sciences (Ph.D.), Associated Professor of the Department of Commodity and Technology of Public Catering Products in Kazan Cooperative Institute Russian University of Cooperation, gairuslan10@mail.ru; G. M. Musina - master student of the Department of Technology of Food Productions from Faculty of Food Technology in Kazan National Research Technological University, musina06.07.1992@mail.ru; A. 1 Salakhova - master student of the Department of Technology of Food Productions from Faculty of Food Technology in Kazan National Research Technological University, garai-ais@mail.ru; O. A. Reshetnik - Doctor of Engineering Sciences, Full Professor of the Department of Technology of Food Productions from Faculty of Food Technology in Kazan National Research Technological University, reshetnik@kstu.ru.
