CC BY
11УДК 664.644:582.26/.27
Н.С. Салтанова, О.В. Мищенко
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: olga.mishenko@list.ru
ВЛИЯНИЕ ВОДОРОСЛЕВОГО ГЕЛЯ НА ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ СВОЙСТВА ПШЕНИЧНОЙ МУКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРОЖЖЕВОГО ТЕСТА
Обсуждаются результаты изучения влияния водорослевого геля, включенного в рецептуру дрожжевого теста, на силу муки, ее водопоглотительную способность, жизнеспособность и активность дрожжевых клеток, реологические свойства теста. Показано его положительное влияние на технологические свойства теста и качество полученного хлебобулочного продукта. Введение геля в состав теста обеспечивает увеличение скорости его созревания и улучшение реологических свойств, обогащение полученного продукта ценными нутриентами водорослей, использованных в качестве сырья для получения альгинатсодержащего геля.
Ключевые слова: мука, водорослевой гель, тесто, бродильная активность, кислотность, липкость, предельное напряжение сдвига, рецептуры.
N.S. Saltanova, O.V. Misehenko
Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatskу, 683003 e-mail: olga.mishenko@list.ru
THE EFFECT OF SEAWEED GEL ON WHEAT FLOUR BAKING PROPERTIES AND TECHNOLOGICAL PROPERTIES OF YEAST DOUGH
The study results of algal gel effect in the yeast dough recipe on flour strength, its water absorption capacity, viability and activity of yeast cells and rheological properties of the dough are discussed in the article. Its positive effect on the technological properties of the dough and the quality of the bakery product is shown. The introduction of the gel into the dough recipe accelerates the maturation rate and rheological properties improvement. B e-sides the gel enriches the product with nutrients contained in the algae which were used for obtaining alginate containing gel.
Key words: flour, seaweed gel, dough, fermentation activity, acidity, stickiness, yield value, recipes.
В настоящее время во всем мире неуклонно растет интерес к пищевым продуктам из водорослей и продукции, содержащей водоросли или продукты их переработки в качестве пищевой добавки. Это вызвано изменением концепции здорового питания, определяющей потребление пищи, богатой веществами, необходимыми для нормального функционирования организма, а также понимание населением необходимости потребления пищевых продуктов, оказывающих на организм человека лечебно-профилактическое воздействие и способствующих его очищению от разного рода ксенобиотиков. Особенно это актуально для лиц, работающих во вредных условиях или проживающих в районах с неблагоприятной экологической обстановкой.
Важнейшим лечебно-профилактическим свойством водорослей является их способность связывать и выводить из организма токсичные вещества и улучшать при этом моторику кишечника, что особо важно при его гиподинамии. Бурые альгинатсодержащие водоросли, кроме того, являются мощными безопасными радиопротекторами. Йод и селен, входящие в состав водорослей и обладающие синергетическим действием, оказывают положительное влияние на организм человека, его гормональную и иммунную систему. Поэтому использование бурых водорослей, в том числе ламинариевых, в качестве добавок к основным пищевым продуктам актуально, особенно для жителей Камчатского края, у которых распространены заболевания щитовидной железы, и в рационе которых наблюдается недостаток йода.
Хлебобулочные изделия как продукты ежедневного потребления играют важную роль в питании. Повышая их пищевую ценность, можно целенаправленно воздействовать на здоровье человека. Расширение ассортимента хлебобулочных изделий происходит в направлении использования в рецептурах природных ингредиентов с высоким содержанием биологически активных веществ, придающих продукции функциональную направленность [1-3]. В практике хлебопечения для обогащения теста используются разные пищевые добавки, получаемые из растительного и животного сырья как химическим путем, так и в результате микробиологического синтеза либо после неглубокой переработки нативных материалов. Очень широко в хлебопечении применяются растительные добавки, позволяющие обогатить пшеничную муку отдельными незаменимыми аминокислотами, клетчаткой, витаминами и микроэлементами [4-13].
На хлебопекарных предприятиях применяют пшеничную муку разных сортов. От ее химического состава и хлебопекарных свойств зависит качество готовых хлебобулочных изделий. Однако качество самой муки не всегда стабильно, и хлебопекарные предприятия нередко вынуждены использовать муку с пониженным содержанием клейковины. В связи с этим широкое распространение получили разные хлебопекарные добавки-улучшители с определенными функциональными свойствами. Их применение позволяет регулировать технологический процесс производства хлебобулочных изделий.
Авторы для проведения исследований использовали муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта влажностью 14%. В качестве добавки, повышающей пищевую ценность готовых изделий и влияющей на технологические свойства муки и теста, использовали водорослевой аль-гинатный гель, соответствующий требованиям СТО 00471585-001-2018 «Пищевая рыбная продукция. Продукты переработки морских водорослей (требования к продукции, требования к условиям производства, хранения, реализации)». Для изучения влияния водорослевого геля на хлебопекарные свойства муки и технологические свойства теста гель вносили в тесто в количестве 1%, 3%, 5% и 7% путем замены соответствующего количества муки и пересчета количества входящей в рецептуру воды для получения требуемой влажности теста.
Для изучения влияния водорослевого геля на технологические свойства муки и теста определяли силу муки, жизнеспособность и активность дрожжевых клеток (скорость накопления дрожжевых клеток, кислотность теста, подъемную силу дрожжей, скорость изменения окраски индикатора), реологические свойства теста (предельное напряжение сдвига). Силу муки определяли методом Л.Я. Ауэрмана по расплываемости шариков теста. Скорость накопления дрожжевых клеток определяли прямым подсчетом по методу Бургвица, подъемную силу дрожжей -по скорости всплывания шарика теста, кислотность теста - методом, основанным на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте, раствором гидроксида натрия в присутствии индикатора фенолфталеина. Предельное напряжение сдвига теста определяли на структурометре СТ-1М путем установления усилия нагружения конуса при его внедрении на определенную глубину в пищевой продукт, определении времени релаксации напряжений, возникших при его деформировании и расчете предельного напряжения сдвига [2, 14, 15].
На рис. 1 приведены результаты определения влияния водорослевого геля на расплывае-мость шариков образцов теста.
50 -I-.-.-
0 12 3
Продолжительность отлежки теста, ч
Рис. 1. Динамика расплываемости шарика исследуемых образцов теста с добавлением водорослевого геля
Из представленных на рис. 1 данных видно, что добавление водорослевого геля в количестве 1% незначительно влияет на расплываемость шарика теста в процессе его расстойки. В этом случае динамика расплываемости немного ниже, чем у контрольного образца. При внесении геля от 3 до 7% наблюдается резкое снижение расплываемости шарика теста уже после 1 ч расстойки, что, безусловно, важно для повышения формоустойчивости готовых хлебобулочных изделий. Это явление можно объяснить стабилизацией теста структурообразующими полисахаридами водорослевого геля, благодаря наличию которых повышается сопротивление теста разжижению.
Водорослевой гель содержит необходимые для питания дрожжей макро- и микроэлементы, углеводы, витамины и другие вещества. Поэтому водорослевой гель можно рассматривать как добавку, стимулирующую процесс брожения в хлебобулочных изделиях [2]. Для установления влияния водорослевого геля на жизнеспособность дрожжей определяли количество дрожжевых клеток и исследовали показатели их бродильной активности. Изменение числа дрожжевых клеток в ходе брожения у образцов теста, включавших разное количество геля, представлено в табл. 1.
Таблица 1
Изменение количества дрожжевых клеток в тесте (КОЕ*106/г) в зависимости от продолжительности брожения и содержания водорослевого геля
Содержание водорослевого геля в тесте, % Продолжительность брожения, мин
30 60 90 120 150 180
Контрольный образец 0 3,4 4,0 4,5 5,1 5,8 6,5
Опытные образцы 1 3,7 4,1 5,0 5,8 6,2 7,1
3 4,2 4,8 5,8 6,3 7,2 8,3
5 4,5 5,2 6,2 7,0 7,8 8,4
7 4,5 5,4 6,2 6,7 7,1 8,0
Как показывают результаты исследований (табл. 1) внесение геля положительно влияет на скорость накопления дрожжевых клеток. Уже через 30 мин после начала замеса теста в контрольных образцах наблюдался рост дрожжевых клеток, а при добавлении 1% геля количество дрожжевых клеток увеличивалось примерно на 7-8%, по сравнению с их количеством у контрольного образца. В конце брожения (через 3 ч) наблюдалось резкое увеличение биомассы дрожжей как в контрольном, так и в опытных образцах. В образцах с содержанием геля 5% наблюдался особо значительный прирост дрожжевых клеток (около 30-35% по сравнению с контрольным образцом). Но в образце с содержанием геля 7% наблюдалось небольшое снижение роста биомассы дрожжевых клеток, что, возможно, связано с антибиотическими свойствами водорослевого геля.
В процессе брожения дрожжевого теста происходит увеличение его кислотности, вызванное накоплением продуктов, имеющих кислую реакцию. Это является важным показателем, характеризующим интенсивность брожения теста и признаком его созревания. Результаты определения кислотности теста в процессе его созревания представлены в табл. 2.
Таблица 2
Изменение кислотности теста (град.) в зависимости от продолжительности брожения и содержания водорослевого геля
Содержание водорослевого геля в тесте, % Продолжительность брожения, мин
0 60 120 150 180
Контрольный образец 0 1,7 1,8 1,9 2,5 2,7
Опытные образцы 1 1,7 2,0 2,1 2,6 2,8
3 1,6 2,1 2,7 2,9 3,0
5 1,6 2,4 2,8 3,0 3,2
7 1,6 2,4 2,7 2,9 3,1
Данные табл. 2 свидетельствуют о том, что высокое содержание в водорослевом геле минеральных веществ, витаминов и сахаров активизирует процесс брожения. В результате необходимую кислотность в процессе созревания тесто приобретает за более короткий промежуток времени. Это, в свою очередь, приводит к сокращению продолжительности технологического процесса приготовления хлебобулочных изделий и, соответственно, позволит снизить производственные энергозатраты.
Для изучения влияния водорослевого геля на бродильную активность дрожжевых клеток определяли также другие важные показатели - подъемную силу дрожжей и скорость изменения окраски метиленового синего. Показатели бродильной активности дрожжей приведены в табл. 3.
Таблица 3
Изменение показателей бродильной активности дрожжевых клеток в зависимости от содержания водорослевого геля
Содержание водорослевого геля в тесте, % Подъемная сила дрожжей, мин Скорость изменения окраски метиленового синего, мин
Контрольный образец 0 7,0 45
Опытные образцы 1 7,0 44
3 6,9 39
5 6,8 37
7 7,0 39
Анализ данных, представленных в табл. 3, позволяет судить о том, что внесение водорослевого геля, в целом, оказывает положительное влияние на бродильную активность дрожжевых клеток. Однако повышение бродильной активности дрожжей происходит только при внесении геля в количестве до 5%, а при содержании геля в количестве 7% наблюдается снижение бродильной активности. Это, как и изменение количества дрожжевых клеток и кислотности теста, вероятно, связано с наличием в водорослевом геле компонентов, обладающих антибиотическими свойствами и ингибирующих метаболизм дрожжевых клеток. Поэтому использование геля в рецептурах хлебобулочных изделий в количестве 7% и более является нецелесообразным.
Помимо упомянутых выше показателей, для экспериментальных образцов теста проводили определение предельного напряжения сдвига (ПНС). При брожении дрожжевое тесто разрыхляется за счет выделяющегося углекислого газа, что оказывает влияние на его реологические показатели, в частности, на предельное напряжение сдвига. В табл. 4 приведены данные по изменению ПНС теста в зависимости от содержания в нем геля и продолжительности брожения.
Таблица 4
Изменение предельного напряжения сдвига теста (кПа) в зависимости от продолжительности брожения и содержания водорослевого геля
Содержание водорослевого геля в тесте, % Продолжительность б] эожения, мин
0 60 120 150 180
Контрольный образец 0 13 11 10 10 9
Опытные образцы 1 13 11 10 10 9
3 13 12 10 9 8
5 14 11 9 7 6
7 14 11 10 10 9
Из данных табл. 4 можно сделать вывод, что при увеличении в составе теста количества водорослевого геля снижение ПНС происходит более интенсивно, что свидетельствует о более интенсивном накоплении углекислого газа в тесте. Но, однако, в образцах с содержанием водорослевого геля в количестве 7% снижение ПНС замедляется. Полученные данные коррелируют с данными табл. 1-3.
Влияние водорослевого геля на показатели теста для хлебобулочных изделий и на технологические режимы приготовления теста приведены в табл. 5.
Таблица 5
Показатели дрожжевого теста и технологические режимы его приготовления
Наименование показателя Контрольный образец Опытный образец 1 Опытный образец 2
(без добавления геля) (3% геля в рецептуре) (5% геля в рецептуре)
Кислотность, град. : в начале брожения 1,7 1,6 1,6
в конце брожения 2,7 2,7 2,8
Продолжительность брожения, мин 180 120 120
Увеличение объема теста, % 300 309 310
Влажность теста, % 38,0 38,0 38,0
Из приведенных в табл. 5 данных можно сделать вывод о том, что добавление водорослевого геля в оптимальных количествах в дрожжевое пшеничное тесто способствует улучшению
технологических свойств муки и теста; высокое содержание витаминов, минеральных веществ, аминокислот и сахаров в геле активизирует деятельность дрожжевых клеток, ускоряя при этом процесс брожения, и сокращает продолжительность созревания теста. На основании проведенных исследований разработаны рецептуры хлебобулочных изделий с добавлением водорослевого геля.
Литература
1. Арсеньева Т.П., Баранова И.В. Основные вещества для обогащения продуктов питания // Пищевая промышленности. - 2007. - № 1. - С. 6-8.
2. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. - 416 с.
3. Панов Д.П. Обогащение продуктов питания массового потребления // Пищевые ингредиенты, сырье и добавки. - 2007. - № 1. - С. 30-31.
4. Алексеенко Е. Нетрадиционное природное сырье для производства хлебобулочных изделий // Хлебопродукты. - 2008. - № 9. - С. 50-51.
5. Алексеев Г.В., Липатов И.Б. Использование альгинатов в производстве бисквитных полуфабрикатов лечебно-профилактического назначения // Политика здорового питания в России: Тез. докл. VII Всероссийского конгресса. - М., 2003. - С. 31-32.
6. Воропаева О.Н. Разработка хлебобулочных изделий с мучными композитными смесями: Дис. ... канд. техн. наук. - Воронеж, 2008. - 235 с.
7. Калинина И.В. Влияние добавки кедровой муки на формирование качества, сохраняемость и пищевую ценность хлебобулочных изделий: Дис. ... канд. техн. наук. - СПб., 2006. - 155 с.
8. Корчагин В.И., Дерканосова Н. М., Сербулов Ю.С. Разработка подхода к выбору полифункциональных добавок в производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий // Хранение и переработка сельхозсырья. - 1999. - № 8. - С. 27-29.
9. Корячкина С.Я., Поляков А.Н. Использование продуктов переработки свеклы при производстве хлебобулочных изделий // Хлебопродукты. - 2008. - № 7. - С. 38-40.
10. Миневич И., Зубцов В., Циганова Т. Использование семян льна в хлебопечении // Хлебопродукты. - 2008. - № 3. - С. 38-40.
11. Пат. 1200872. Способ производства хлеба / Цыбикова Д.Ц., Цыбикова Г.Ц., Даржано-ва Г.Ж.; заявл. от 30.12.1985.
12. Пат. 2153805. Способ приготовления хлебобулочного изделия / Калманович С.А., Вершинина О.Л., Асмаева З.М., Мартовщук Е.В., Корней Н.Н., Кирьянова Ю.А.; заявл. 10.03.99; опубл. 10.08.2000.
13. Пат. 2292718. Способ производства хлебобулочного изделия / Кабалоева А.С., Жилова P.M., Захохова Ф.А., Бозиева О.С., Батчаева Д.Ю., Джабоева А.С., Дубцов Г.Г.; опубл. 10.02.2007.
14. Ковалева И.П. Методы исследования свойств сырья и продуктов питания / И.П. Ковалева, И.М. Титова, О.П. Чернега. - СПб.: Проспект Науки, 2012. - 152 с.
15. Ковальская Л.И. Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств. -М.: Наука, 1991. - 334 с.
