CC BY
15РАЗДЕЛ 1. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства (технические науки) DOI: 10.25712^Ш2072-8921.2019.03.001 УДК 664.66.016.022.3
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОБОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ МАСЛОЖИРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА В КАЧЕСТВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ ДЛЯ ХЛЕБОПЕКАРНОЙ ОТРАСЛИ
А. А. Варивода
В статье рассматривается актуальная тема использования побочной продукции мас-ложирового производства для специализированного ассортимента хлебобулочных изделий, а также технологические решения проектирования данных рецептур и их применения.
В статье представлена сравнительная оценка химического состава шрота семян льна и пшеничной муки, влияющего на качество хлеба при включении в рецептуру. Отмечено, что введение шрота указанных семян в рецептуру хлебобулочных изделий позволяет получать из этих семян физиологически-функциональные ингредиенты, а также белки с полноценным аминокислотным составом, полиненасыщенные жирные кислоты, пищевые волокна, которые имеют важное значение, витамины, микро- и макроэлементы, лигнаны.
Рассматривалась интенсивность брожения теста и формирование его структурно-механических свойств в зависимости от количества внесенного шрота. Выявлена оптимальная дозировка шрота для внесения в хлебобулочные изделия, которая придаст продукту функциональные свойства и при этом не окажет негативного воздействия на органо-лептические показатели, а кроме того, улучшит качество готовых изделий, их технологические характеристики.
Ключевые слова: шрот семян льна, мука пшеничная, хлеб, хлебобулочные изделия, пищевые волокна, интенсивность брожения, вязкость.
Питание является фактором, который во многом определяет здоровье и продолжительность жизни человека. Продукты питания должны обеспечивать организм не только питательными веществами, но и способствовать профилактике и лечению заболеваний.
Одной из составляющих ежедневного рациона питания человека является хлеб, поэтому придание ему свойств оздоровительного характера является важной проблемой, ведь хлеб по химическому составу недостаточно сбалансирован по жизненно важным ингредиентам.
Хлеб не является идеальным по содержанию белков, которые к тому же не сбалансированы по аминокислотному составу. При большом содержании углеводов в нем мало пищевых волокон, ненасыщенных жирных кислот, ряда витаминов и минеральных веществ [1, 2].
Для повышения полезности, усиления оздоровительных свойств целесообразно вводить в рецептуру хлебобулочных изделий сырье, содержащее физиологически функциональные ингредиенты. Таким сырьем могут быть семена льна и продукты его переработки, в частности, шрот [3, 4, 8].
Целью наших исследований было определение химического состава шрота семян
льна и технологических аспектов его использования в хлебопекарном производстве с целью придания хлебобулочным изделиям оздоровительных свойств [5, 6].
Лен и продукты его переработки характеризуются высоким содержанием таких физиологически функциональных ингредиентов, как белки с полноценным аминокислотным составом, эссенциальные полиненасыщенные жирные кислоты, среди которых преобладает линоленовая (ш-3) кислота, пищевые волокна, которые в большей степени представлены водорастворимыми соединениями, способными образовывать устойчивые коллоиды - слизи, а также содержат витамины, макро- и микроэлементы, антиоксиданты -лигнаны и другие [3, 4].
Ценный состав семян льна и положительное влияние на организм человека обусловили активное его потребление во многих странах мира и применение в изготовлении пищевых продуктов в качестве пищевой добавки [4, 5]. В США и Канаде существуют рекомендации по обязательному ежедневному употреблению семян льна в пищу [7].
В производстве пищевых продуктов для обогащения физиологически функциональными ингредиентами льна чаще всего используют его семена и в гораздо меньшей
степени - вторичные продукты переработки льна, то есть льняной шрот. Основная масса шрота семян льна идет на корм животным. Шрот, по сравнению с семенами льна, содержит больше белка и пищевых волокон и в 3,5-4 раза меньше липидов.
Во время проведения исследований использовали льняной шрот, а тесто для хлебобулочных изделий готовили безопарным способом из муки первого сорта со средними хлебопекарными свойствами.
Физико-химические показатели сырья и готовой продукции оценивали по стандартным методикам. Влияние шрота на интенсивность брожения теста определяли с выделением диоксида углерода, используя прибор АГ-1М, а бродильную активность дрожжей с внесением шрота - по зимазной и маль-тазной активности и осмочувствительности. Структурно-механические свойства теста оценивали с помощью фаринографа фирмы «Брабендер» и газоудерживающей способности по изменению объема теста в процессе брожения. Для оценки качества хлеба проводили пробные лабораторные выпечки.
Проведенными исследованиями установлено, что льняной шрот, который использовали в работе, содержит белка 32,6±0,3 %, общего жира 10,5±0,25 %, углеводов 37,6±1,8 %, из них слизей 6,4±0,1 %.
Сравнительная оценка химического состава льняного шрота и муки пшеничной первого сорта показала, что в шроте содержится больше белка в три раза; жиров - в 7,7; клетчатки - в 22,6 раза больше, чем в муке. Зольность шрота выше в 6,4 раза, что коррелирует со значительно большим содержанием в нем, по сравнению с пшеничной мукой, калия - в 4,1; кальция и магния - в 10; железа -в 2,3; цинка - в 3,2 раза.
Льняной шрот способен обогатить муку витаминами группы В, особенно ценным является присутствие в нем также фолиевой кислоты и токоферола, который является естественным антиоксидантом.
В составе белков муки преобладают соле- и водорастворимые белковые фракции.
Для установления технологических свойств льняного шрота определяли его во-допоглотительную способность, активность протеолитических и амилолитических ферментов и размер.
Установлено, что шрот имеет в 3,25 раза большую водопоглотительную способность, чем пшеничная мука первого сорта, а амило-литическую активность на 29 % меньше. Активности протеолитических ферментов не выявлено. По размеру частиц шрот был близ-
ким к крупности обойной муки.
Результаты исследований химического состава шрота показали, что это сырье способно обогатить хлеб физиологически-функциональными ингредиентами. Однако специфичность его химического состава, а именно высокое содержание водорастворимых белков, нерастворимых пищевых волокон и слизи, должно влиять на ход процесса приготовления хлеба и его качество.
Проведены пробные лабораторные выпечки, при которых шрот вносили в тесто в количестве 2,5; 5,0; 7,5 и 10 % к массе муки. Установлено (табл. 1), что при добавлении в тесто 2,5 % шрота к массе муки хлеб по удельному объему, пористости и формо-устойчивости незначительно уступал контролю и соответствовал требованиям нормативной документации к хлебу пшеничному из муки пшеничной первого сорта.
В случае внесения 5,0; 7,5; 10 % шрота качество хлеба заметно снижалась. Так, при внесении 5,0 и 7,5 % удельный объем снижался на 8-12 % от контрольного образца, пористость на 2-4 %, мякиш хлеба становился темнее, уменьшался показатель общей деформации. Однако все образцы со шротом лучше сохраняли свежесть, что объясняется присутствием пищевых волокон, которые имеют высокую водопоглощающую и водо-удерживающую способность. Хлеб имел приятный, но специфический травянистый запах.
Формирование объема и пористости хлеба определяется интенсивностью брожения теста и его структурно-механическими свойствами, то есть способностью удерживать продукты брожения. Установлено, что в тесте с внесением шрота общее газообразование уменьшается по сравнению с тестом без шрота, и тем больше, чем больше в нем обогатителя (рис. 1).
Анализ динамики газообразования в тесте со шротом показал (рис. 1), что в начале брожения скорость его была близкой к уровню контрольного образца. Это объясняется внесением в тесто со шротом водорастворимых белков, минеральных веществ и витаминов. В дальнейшем интенсивность брожения снижается, и второй пик газообразования наблюдается на 30 мин. позже, чем в контрольном образце, что, очевидно, связано с меньшей податливостью зерен крахмала, покрытых сли-зями, и с увеличением вязкости теста, ухудшением жизнедеятельности дрожжей, которое подтверждается снижением их подъемной силы и накоплением дрожжевых клеток, повышением осмочувствительности (табл. 2).
Таблица 1 - Показатели качества хлеба
Показатель Контроль Внесено шрота, % к массе муки
2,5 5,0 7,5 10,0
Удельный объем, см3/г 2,86 2,81 2,63 2,54 2,29
Пористость, % 72 70 69 67 66
Кислотность,град. 2,0 2,0 2,2 2,2 2,3
Формоустойчивость, H/D 0,46 0,44 0,42 0,38 0,36
Состояние поверхности и окраски Светлый Светло-коричневый Коричневый Коричневый с серым оттенком
Цвет мякиша Светлый Сероватый Серый Темно-серый
Структура пористости Равномерная, тонкостенная Не равномерная, толстостенная
Эластичность мякиша Хорошая Менее эластичная
Деформация мякиша общая, ед. пенетрометра через: 4 ч 68 66 65 62 59
24 ч 48 47 48 46 45
Сохранения свежести через 24 ч, % 71 72 74 75 76
Вкус Свойственный пшеничному хлебу Присущий пшеничному хлебу с добавлением льна с травяным привкусом Свойственный пшеничному хлебу с приятным привкусом
Аромат Свойственный пшеничному хлебу Свойственный хлебу с добавлением льна
т ^
о
—♦— Контроль -■— 5% шрота —*— 10% шрота Рисунок 1 - Динамика выделения диоксида углерода ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК № 3 2019 5
Таблица 2 - Влияние шрота на бродильную активность дрожжей
Показатели Контроль (без шрота) Внесено шрота, % к массе муки
2,5 5,0 7,5 10,0
Подъемная сила, мин 42 46 50 55 58
Осмочувствительность, мин 6,6 7,2 7,8 8,5 9,2
Прирост общего количества дрожжевых клеток за 180 мин брожения, 106/г 56 48 41 36 32
80
65
88
84
82
79
75
2,5
7,5
Рисунок 2 - Расплывание шарика теста с внесением шрота
к
5
10
В тесте с внесением шрота подъемная сила дрожжей ухудшилась на 9-32 %, а осмочувствительность - на 9-39 %, накопление дрожжевых клеток уменьшилось на 14-43 %, что является следствием повышения вязкости теста, увеличения осмотического давления в его жидкой фазе вследствие высокой адсорбционной способности внесенных со шротом пищевых волокон и водорастворимых белков, ухудшения доступа питательных веществ к дрожжевым клеткам.
Наряду с этим было установлено, что в тесте со шротом за время ферментации образуется на 2,6-9,7 % меньше сахаров, чем в контроле.
Это подтверждает уменьшение податливости крахмала муки вследствие образования им комплексов со слизями шрота.
Проведенными исследованиями было установлено значительное повышение вязкости теста, ухудшение его упруго-эластичных свойств во время замеса и в ходе дальнейшей обработки вследствие уменьшения в нем способности белков муки образовывать клейковину [9]. Исследования установили, что это приводит к уменьшению расплывания шарика теста в процессе брожения (рис. 2).
Повышение вязкости теста и уменьшение его эластичности вместе со снижением интенсивности брожения обуславливает ухудшение качества готовых изделий и их объема [10, 11].
Следовательно, включение 2,5 % шрота к массе муки практически не влияет на качество хлеба, но такого количества недостаточно для обогащения его физиологически функциональными веществами, а внесение 10 % ШНЛ значительно ухудшает его качество. При внесении 5,0 % шрота объем хлеба уменьшается на 8 %, а 7,5 % - на 12 % по сравнению с контрольным образцом, но при этом в хлеб вносится больше физиологически активных веществ. Поэтому актуальной стала разработка мер улучшения качества хлеба именно в случае внесения в его рецептуру 7,5 % льняного шрота к массе муки.
Внимание было сосредоточено на сырье, способном интенсифицировать процессы брожения тестовой системы со шротом и улучшить ее структурно-механические свойства. Важным является также улучшение цвета корки и мякиша, а также вкус и аромат изделий.
Для достижения поставленной цели бы-ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК № 3 2019
ло предложено включить в рецептуру хлеба со шротом такое сырье, как сухая пшеничная клейковина, аскорбиновая кислота, ржаной солодовый экстракт, ферментированный солод и сахар в разных композициях.
Актуальным является продолжение исследований в данной области в связи с тем, что солодовый экстракт вследствие содержания в нем сбраживаемых сахаров, активных ферментов, темноокрашенных меланоидинов способствует улучшению состава питательной среды для микрофлоры теста и интенсификации брожения тестовой системы, улучшает окраску корочки и мякиша изделий и так же, как и остальное сырье представляется ценным для хлебопекарной промышленности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ильина, О. А. Основной продукт питания населения России. Размышления о хлебе / О. А. Ильина ; Международная промышленная академия // Материалы докладов Третьего Международного хлебопекарного форума. Экспоцентр на Красной Пресне, 11-14 октября 2010. - М.: Пи-щепромиздат, 2010. - С. 34-38.
2. Ильина, О. А. Комплексный подход к управлению качеством хлеба / О. А. Ильина, А. С. Баландина, Е. В. Иунихина // Пищевая промышленность, 2013. - № 2 - С. 14-17.
3. Льняная мука - источник антиоксидантов в хлебобулочных изделиях для здорового питания / И. Г. Белявская, Т. Г. Богатырева, Т. А. Юдина, Е. В. Иунихина, А. В. Степанова, В. П. Хотченков, А. О. Ружицкий, Б. Ц. Зайчик // Пищевая промышленность, 2015. - № 4. - С. 32-34.
4. Зубцов, В. А. Льняное семя, его состав и свойства / В. А. Зубцов, Л. Л. Осипова, Т. И. Лебедева // Рос. хим. Журнал, 2002. - № 2. - С.14-16.
5. Казаков, Е. Д. Проблемы биологической и пищевой ценности хлеба / Е. Д. Казаков // Хлебопродукты. - 1997. - № 10. - С.10-11.
6. Мельниченко, А. В. Разработка технологии пшеничного хлеба с повышенной пищевой ценностью / А. В. Мельниченко, Т. Е. Лебеденко, Г.П. Гусева // Хранение и переработка зерна. - 2008. -№ 12. - С. 75-78.
7. Киреева, Н. С. Перспективное использование семени льна в специализированном питании / Н. С. Киреева // Материалы международной научно-практического семинара «Роль льна в улучшении среды обитания и активного долголетия человека». - Тверь, 2012. - С. 181-185.
8. Юрченко, О. И. Семена льна и продукты переработки на его основе как природные антиок-сиданты [Текст] / О. И. Юрченко // Хранение и переработка зерна. - 2011. - № 4. - С. 66-67.
9. Зубцов, В. А. Потребительская ценность семян льна / В. А. Зубцов, Т. И. Лебедева, Л. Л. Осипова // Аграрная наука. - 2002. - № 11. -С. 7-9.
10. Миневич, И. И. Использование семян льна в хлебопечении / И. И. Миневич, Т. К. Цыганова // Хлебопродукты. - 2008. - № 3 - С. 38-40.
11. Шатнюк, Л. Н. Обогащение хлебобулочных изделий микронутриентами // Л. Н. Шатнюк / Хлебопродукты. - 2005. - № 1. - С. 26-28.
Варивода Альбина Алексеевна, к.т.н., доцент кафедры технологии хранения и переработки растениеводческой продукции Кубанского ГАУ, e-mail: albin2222@mail.ru, тел.: 8-918-0416-560.
