CC BY
38УДК 664.641.12:633.11
DOI 10.29141/2500-1922-2023-8-1-7
EDN KCGGFW
Использование зерна полбы в технологии зернового хлеба повышенной пищевой ценности
Е.В. Хмелева1 н
Юрловский государственный университет им. И.С. Тургенева, г. Орел, Российская Федерация
Реферат
Актуальной проблемой хлебопекарной отрасли на протяжении многих лет остается расширение ассортимента продукции нового поколения с повышенной пищевой ценностью. Цель исследований - разработка технологических решений по использованию зерна полбы сорта Руно в технологии хлеба повышенной пищевой ценности с высокими показателями качества. В работе проведен сравнительный анализ химического состава зерна полбы Triticum dicoccum (Schrank.) Schuebl сорта Руно, выращенного в Орловской области, и зерна мягкой пшеницы. Показано высокое содержание в полбе белков (14,5 %), характеризующихся сбалансированностью аминокислотного состава, а также пищевых волокон (5,2 %) и минеральных веществ (2,1 %). Оценку технологического потенциала зерна полбы проводили по содержанию и качеству сырой клейковины и показателю числа падения. На этапе подготовки зерна (процесс замачивания) установлено незначительное снижение количества сырой клейковины (на 1,0 %) и ухудшение ее упруго-эластичных свойств (переход в группу «неудовлетворительно слабая»). Разработаны технологические решения для производства цельнозернового хлеба из полбы: для нивелирования изменений в белково-протеи-назном комплексе зерна полбы в процессе замачивания предложено использование раствора аскорбиновой кислоты (0,005%); для улучшения качества зернового хлеба и более длительного сохранения свежести изделий предложено введение в рецептуру хлеба соевого лецитина в виде водной эмульсии жира. Определены рациональные дозировки лецитина (0,5-1 % к массе зерна), внесение которых способствует повышению пористости зернового хлеба на 6 % и удельного объема на 5 % по сравнению с контролем.
Для цитирования: Хмелева Е.В. Использование зерна полбы в технологии зернового хлеба повышенной пищевой ценности // Индустрия питания^ооё Industry. 2023. Т. 8, № 1. С. 64-73. DOI: 10.29141/2500-1922-2023-8-1-7. EDN: KCGGFW.
Дата поступления статьи: 16 ноября 2022 г.
Н hmelevaev@bk.ru
Ключевые слова:
зерновой хлеб;
полба;
пшеница;
качество;
повышенная
пищевая ценность;
срок сохранения
Spelt Grain Use in the Technology
of Grain Bread of Increased Nutritional Value
Evgeniya V. Khmeleva1 E
1Oryol State University n.a. Ivan S. Turgenev, Oryol, Russian Federation H hmelevaev@bk.ru
Keywords:
grain bread, spelt;
wheat;
quality;
Abstract
The range diversification of new generation products with increased nutritional value has been an urgent problem of the bakery industry for many years. The research aim is to develop technological solutions for the spelt grain "Runo" use in the bread technology of increased nutritional value with high quality indicators. The thesis presents a compar-
increased nutritional value; shelf life
ative analysis of the chemical composition of spelt Triticum dicoccum (Schrank.) Schuebl grain of the "Runo" variety grown in the Oryol region and soft wheat grain. The authors revealed the high content of proteins (14.5 %) in the spelt, characterized by a balanced amino acid composition, dietary fiber (5.2 %), minerals (2.1 %). They run the technological potential evaluation of spelt grain according to the raw gluten content and quality and the drops number. There were a slight decrease in the amount of raw gluten (by 1.0 %) and deterioration of its elastic properties (transition to the "unsatisfactorily weak" group) at the stage of grain preparation (soaking process). A man developed technological solutions for the whole-grain bread production from spelt: suggested ascorbic acid solution (0.005 %) use to level out changes in the protein-proteinase complex of spelt grain during soaking; introduced soy lecithin in the aqueous fat emulsion form into the bread formulation to improve the grain bread quality and preserve products freshness for a longer time. The researchers determined rational dosages of lecithin (0.5-1 % by grain weight), which introduction contributed to an increase in the grain bread porosity by 6 % and the specific volume by 5 % compared with the control.
For citation: Evgeniya V. Khmeleva. Spelt Grain Use in the Technology of Grain Bread of Increased Nutritional Value. Индустрия питания1-Food Industry. 2023. Vol. 8, No. 1. Pp. 64-73. DOI: 10.29141/2500-1922-2023-8-1-7. EDN: KCGGFW.
Paper submitted: November 16, 2022
Введение
Производство и переработка зерна являются стратегическими отраслями, составляющими основу агропромышленного комплекса Российской Федерации, от развития которых в значительной степени зависит продовольственная безопасность страны, обеспеченность населения продуктами питания и его уровень жизни. В современном мире проблема здорового питания вышла на передний план. Популярность и востребованность профилактической медицины и диетологии, развитие инновационных технологий производства пищевой продукции, в том числе функционального и специализированного назначения, убедительно подтверждают зависимость качества жизни от рациона питания человека. В условиях активных экономических и политических преобразований вопросы обеспечения населения страны высококачественными и безопасными продуктами питания приобретают сверхзначимый характер. От успешности их решения зависит продовольственная безопасность России, формирование благоприятных демографических условий, в том числе состояние здоровья населения и интеллектуальный потенциал нашего государства. В соответствии со Стратегией повышения качества пищевой продукции до 2030 г., указом Президента РФ от 7 мая 2018 г. № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 г.» и поручениями Президента РФ приоритетными направлениями государственной политики в области здорового питания являются повышение качества, пищевой ценности и безопасности пищевой продукции.
Среди огромного ассортимента продуктов переработки зерна особое значение для всех слоев населения имеют хлебобулочные изделия, традиционно являющиеся продуктом повседневного питания и одним из основных источников энергии и пищевых веществ (обеспечивают потребности человека в белках на 25-30 %, в углеводах на 30-40 %, в витаминах группы В, минеральных веществах и пищевых волокнах на 20-25 %). Вместе с тем важной и актуальной проблемой хлебопекарной отрасли остается расширение ассортимента продукции нового поколения с повышенной пищевой ценностью, сбалансированным составом, а также повышенным содержанием полезных для здоровья ингредиентов функционального и лечебного (диетического, профилактического) назначения. Следует отметить, что в структуре ассортимента продукции хлебопекарной отрасли в последнее время происходят заметные изменения. Хотя хлеб является удобным объектом для корректировки пищевой ценности рациона, объем выработки хлебобулочных изделий для диетического и профилактического питания остается низким. Не вызывает сомнений, что потребность в такой продукции со временем будет только увеличиваться.
В этом аспекте определенный интерес представляют технологии с применением цельно-зернового сырья, основанные на использовании биохимического и технологического потенциала злаковых культур. Многочисленными исследованиями ученых ряда стран показано, что зерновой хлеб по сравнению с традиционным,
выпеченным из муки, имеет преимущества по химическому составу и полезным свойствам; кроме того, способ производства такого хлеба представляется экономически и энергетически более выгодным за счет сокращения затрат на получение муки, а затем на обогащение хлеба разными добавками.
На протяжении многих лет не снижаются масштабы исследований по разработке и совершенствованию технологий цельнозернового хлеба. Ведущие ученые, сотрудники НИИ, технологи промышленных предприятий разрабатывают инновационные технологии хлеба на основе целого зерна различных злаковых культур и крупяных продуктов, оптимизируют режимы замачивания, проращивания, диспергирования зерна, исследуют влияние улучшителей, заквасок, нетрадиционных источников сырья на качество зернового хлеба, предлагают замороженные полуфабрикаты. Однако из-за отсутствия отработанной технологии не удается широко внедрить в массовое производство зерновой хлеб. Кроме того, развитие производства сдерживается нестабильным качеством выпеченных изделий: низкой формоустойчивостью, малым объемом, плотным мякишем, в котором могут присутствовать частично неизмельченные зерна, твердеющие при выпекании, а также быстрым черстве-нием цельнозернового хлеба.
Большой интерес в научном сообществе вызывает незаслуженно забытая зерновая культура полба, известная с доисторических времен. В Египте, Вавилонии, Ираке при археологических раскопках были обнаружены зерна пленчатой полбы. В России полба, появившаяся в V в. до н. э., укоренилась в Поволжье среди татар, башкир, чувашей, удмуртов и на Кавказе [1]. Однако с развитием и созданием новых селекционных сортов мягкой пшеницы, более урожайных и менее трудоемких в уборке и последующей обработке зерна, полба была вытеснена и забыта. В наше время полбу активно используют в Швейцарии, Северной Америке, Италии, Турции для создания диетических продуктов. В последние годы наблюдается расширение посевных площадей полбы и в нашей стране. Интерес агрономического сектора к полбе обусловлен адаптивностью и стойкостью этой культуры к болезням, характерным для обычной пшеницы в период вегетации, и устойчивостью к вредителям, ее неприхотливостью к агротехнологии выращивания, приспособленностью к воздействию неблагоприятных факторов среды. Обращает на себя внимание тот факт, что полба исключительно подходит для органического земледелия, в связи с чем многие сельхозпроизводители, осознав ее мощный потенциал, культивируют эту зерно-
вую культуру по современным технологиям без внесения химикатов и пестицидов, что позволяет выращивать органическую продукцию.
Помимо агротехнических преимуществ, важным фактором, формирующим интерес перерабатывающей промышленности (мукомольной, хлебопекарной, крупяной, макаронной) к полбе, является более высокое (по сравнению с традиционными мягкими сортами пшеницы) содержание макро- и микронутриентов. Показано, что в полбе сконцентрировано повышенное количество сбалансированных по аминокислотам белков, клетчатки, макро- и микроэлементов, что, несомненно, стимулирует интерес к этой культуре, особенно среди хлебопеков, поскольку она выступает источником альтернативного сырья для выработки продукции, в том числе функциональной направленности. В многочисленных работах показано, что полба - генетически высокобелковый вид пшеницы, содержащий до 20 % и более протеина [1-7], богатый витаминами [8; 9], минеральными веществами [9-13], пищевыми волокнами [8; 12; 13] и полиненасыщенными жирными кислотами [12-14]. Упоминается также, что полба содержит мукополисахариды - вещества, способствующие укреплению иммунитета человека [12], и вторичные метаболиты растений - полифенольные соединения с антимутагенным и антиканцерогенным действием [11; 15].
Проблема диетического питания приобретает в настоящее время нарастающую актуальность, связанную с увеличением числа генетических и аллергических заболеваний. В ряде публикаций полбу рекомендуют как альтернативное сырье для создания продуктов питания для людей, страдающих целиакией [16], однако мнения исследователей на этот счет расходятся. По мнению Р. А. Удачина [17], в полбе отсутствует некоторая фракция глиадина, что позволяет использовать эту культуру вместо пшеницы при целиакии. В. Г. Конарев [18] считает, что только образцы полбы из Эфиопии и Югославии, не содержащие, по его мнению, токсичный компонент а-6 в глиадине, могут быть рекомендованы для диетического питания больных с глютеновой энтеропатией. И. А. Баженовой [12] рекомендовано для питания больных использовать полбу, выращенную в Карачаево-Черкесии, поскольку в ней установлено пониженное содержание гли-адина, во фракции которого слабо представлен компонент а-6.
Цель исследований - разработка технологических решений по использованию зерна полбы сорта Руно в технологии хлеба повышенной пищевой ценности с высокими показателями качества.
Объекты и методы исследования
Объекты исследований:
• зерно полбы Triticum dicoccum (Schrank.) Schuebl. сорта Руно, возделываемого в Орловской области (урожай 2015 и 2017 гг.). Заявленные характеристики сорта полбы Руно: засухоустойчивый, среднеспелый, устойчивый ко всем видам ржавчины, мучнистой росе, головне; зерно стекловидное, отличается высоким содержанием белка (17,0-20,5 %) и лизина (0,46-0,51 % в а.с.в.) [1; 19];
• образцы теста из диспергированного зерна и готовые изделия, выпеченные в лабораторных условиях.
Методы исследований: влажность зерна определяли по ГОСТ 13586.5-2015; массовую долю крахмала в пересчете на сухое вещество - по ГОСТ 10845-98; массовую долю сахаров - по ГОСТ Р 54607.6-2015; массовую долю белка в пересчете на сухое вещество - по ГОСТ 10846-91; липиды -по методике, основанной на определении показателей преломления липидов и а-бромнафталина;
массовую долю целлюлозы - по ГОСТ 31675-2012 на приборе Fibeгtec 1020; золу - по ГОСТ 329332014; содержание сырой клейковины и свойства клейковины - по ГОСТ 54478-2011;число падения - по ГОСТ 27676-88. Структурно-механические свойства теста определяли на приборе «Структурометр СТ-1М». Методы оценки качества цельнозернового хлеба: органолептическая оценка хлеба - по ГОСТ 5667-65, влажность - по ГОСТ 21094-75, кислотность - по ГОСТ 5670-96, пористость - по ГОСТ 5669-96, удельный объем хлеба и структурно-механические характеристики мякиша - по общепринятым методикам [20].
Результаты исследования и их обсуждение
Экспериментально определили химический состав зерна полбы сорта Руно (за исключением содержания витаминов и минеральных веществ, значения которых были взяты из литературных источников [8]) и провели сравнительную оценку с химическим составом зерна мягкой пшеницы, приведенным в справочнике [21] (табл. 1).
Таблица 1. Химический состав зерна полбы сорта Руно и зерна мягкой пшеницы Table 1. Chemical Composition of Spelt Grain "Runo" and Soft Wheat Grains
Компонент Зерно полбы Triticum dicoccum (Schrank.) Schuebl. Зерно мягкой пшеницы Triticum aestivum L. [21]
Вода, % 11,00 ± 0,5 14,00
Белки, % 14,50 ± 0,01 11,80
Жиры, %, в том числе: 2,40 ± 0,02 2,20
полиненасыщенные жирные кислоты 1,30 ± 0,01 0,40
Углеводы, %, в том числе: 70,0 ± 0,1 59,50
крахмал 53,90 ± 0,5 55,50
редуцирующие сахара 3,0 ± 0,01 1,09
целлюлоза 5,2 ± 0,01 2,00
Витамины, мг/100 г [8]:
Вт 0,36 0,44
В2 0,12 0,15
В5 1,16 1,15
В6 0,23 0,53
В9, мкг 45,0 37,50
Н 9,3 10,40
Зола, % 2,10 ± 0,01 1,70
Минеральные вещества, мг/100 г [8]:
магний 136,00 108,00
фосфор 401,00 370,00
железо 4,40 5,40
калий 338,00 337,00
цинк 3,28 2,79
марганец 115,00 108,00
селен, мкг/100 г 11,70 29,00
Проведенный сравнительный анализ показал, что зерно полбы сорта Руно, выращенное в Орловской области (урожай 2015 г.), по содержанию белка (14,5 %) не дотягивает до заявленных характеристик этого сорта, но все же превосходит мягкую пшеницу, содержащую 11,8 % белка. Вероятно, такое несоответствие по количеству белка в полбе можно объяснить почвенно-кли-матическими условиями выращивания в Орловской области, так как известно, что сорт Руно рекомендуется к выращиванию в Краснодарском крае (и при этом «формирует содержание белка не ниже 16,3 %» [1, с. 322]).
В зерне полбы выявлено большее содержание таких важных функциональных ингредиентов, как:
• полиненасыщенные жирные кислоты, которые участвуют в регулировании клеточного обмена веществ, повышают эластичность стенок сосудов, способствуют снижению холестерина, уменьшая тем самым риск развития атеросклероза;
• пищевые волокна, в частности целлюлоза, которые положительно влияют на процессы пищеварения, стабилизируют содержание сахара в крови, снижают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и нарушения кровообращения;
• витамины (В5 и В9), участвующие в процессах метаболизма, поддержании деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем, укрепляющие иммунитет человека;
• минеральные элементы (магний, фосфор, цинк, марганец), участвующие в построении тканей костей, способствующие работе нервных клеток и ферментов.
Технологический потенциал зерна полбы (урожая 2015 и 2017 гг.) как сырья для изготовления зерновых хлебобулочных изделий оценивали
по содержанию и качеству сырой клейковины, числу падения. Образцы зерна имели весомые различия по содержанию сырой клейковины: 21 % в зерне урожая 2015 г. и 30 % в зерне урожая 2017 г., на что, вероятно, могли оказать влияние как различные погодные условия этих лет, так и агротехнология выращивания культур. Качество клейковины во всех исследуемых образцах было невысоким, что соответствует группе «удовлетворительно слабая» (77,5-85,0 ед. ИДК). В процессе отмывания клейковина сильно прилипала к рукам, имела мажущуюся консистенцию, быстро расплывалась при отлежке. Число падения зерна полбы находилось на достаточно высоком уровне (350-380 с), что делает возможным использование данной культуры в «классической» технологии цельнозернового хлеба с этапом гидротермической обработки (замачивания) зерна, при котором возрастает активность всех ферментов зерновки, в том числе амилаз.
В ранее проведенных исследованиях [22] нами были определены рациональные параметры замачивания зерна полбы: в воде в соотношении 1:1 при температуре (20 ± 2) °С в течение 3 ч. Непродолжительность процесса в данном случае связана с частичным нарушением целостности зерновки и удалением оболочек в результате шелушения зерна.
Поскольку этап подготовки зерна предполагает его контакт с водой, что неизбежно вызывает изменения в белково-протеиназном и углевод-но-амилазном комплексе зерна и может негативно отразиться на реологических свойствах теста и качестве готовых хлебобулочных изделий, исследовали изменение содержания, качества клейковины и автолитическую активность (по числу падения) в зерне полбы в процессе замачивания (табл. 2).
Таблица 2. Показатели белково-протеиназного иуглеводно-амилазного комплекса зерна полбы
в процессе замачивания
Table 2. Protein-Proteinase and Carbohydrate-Amylase Complex Indicators of Spelt Grains during Soaking
Зерно полбы сорта Руно Массовая доля сырой клейковины,% Качество клейковины, ед. прибора ИДК Число падения, с
Урожай 2015 г.
Сухое 21,0 ± 0,3 77,5 ± 2,5 406 ± 5
Через 1 ч замачивания 21,0 ± 0,2 97,5 ± 2,5 387 ± 5
Через 2 ч замачивания 21,0 ± 0,2 105,0 ± 2,5 375 ± 5
Через 3 ч замачивания 20,0 ± 0,2 110,0 ± 2,5 353 ± 5
Урожай 2017 г.
Сухое 31,0 ± 0,3 80,0 ± 2,5 380 ± 5
Через 1 ч замачивания 31,0 ± 0,2 95,0 ± 2,5 365 ± 5
Через 2 ч замачивания 31,0 ± 0,2 102,5 ± 2,5 352 ± 5
Через 3 ч замачивания 30,0 ± 0,2 105,0 ± 2,5 339 ± 5
Обращает на себя внимание тот факт, что при контакте зерна с водой в течение всего периода замачивания наблюдалось повышение ИДК клейковины, что говорит об ухудшении ее упруго-эластичных свойств, при этом количество отмываемой сырой клейковины оставалось практически неизменным. По истечении периода замачива ния (через 3 ч) качество клейковины отнесено к Ill группе («неудовлетворительно слабая»), что, вероятно, связано с ослаблением белка в результате разрыва дисульфидных связей. Также установлено, что в процессе замачивания зерна полбы выросла активность амилаз - снизилось число падения, но его значение по окончании процесса равнялось 339-353 с, не превышая установленных нормативов. Несмотря на низкий уровень активности ферментов в нативном (сухом) зерне, целесообразно контролировать показатель числа падения на этом этапе во избежание получения хлеба с липким и заминающимся мякишем.
Таким образом, проведенные исследования подтвердили неизбежность изменений в белко-во-протеиназном и углеводно-амилазном комплексе зерна полбы в ходе его замачивания, что закономерно отразится на структурно-механических характеристиках теста и качестве изделий, приготовленных на основе целого зерна.
В связи с этим для предотвращения снижения качества клейковины зерна полбы и, как следствие, качественных характеристик зернового хлеба замачивание зерна осуществляли в растворе с добавлением аскорбиновой кислоты (0,005 % к массе зерна), обладающей известной способностью положительно влиять на белковые вещества зерна. Кроме того, учитывая, что зерновой хлеб быстрее черствеет по сравнению с хлебом, выпеченным из муки, предложили ввести в рецептуру масло растительное и соевый лецитин (Е322), так как использование ПАВ в составе водной эмульсии жира в хлебопекарном производстве способствует улучшению качества хлеба и более длительному сохранению свежести изделий.
В работе использовали соевый обезжиренный лецитин «Ультралек Р», который вносили при замесе теста в составе водной эмульсии жира в дозировках 0,3; 0,5 и 1,0 % к массе зерна. С целью выявления рациональных дозировок лецитина делали пробные выпечки образцов хлеба из зерна полбы, для чего зерно замачивали в воде с добавлением 0,005 % аскорбиновой кислоты в течение 3 ч при температуре (20 ± 2) °С, затем измельчали до получения однородной массы и на этой основе замешивали тесто без-опарным способом влажностью 46-47 % по рецептуре, приведенной в табл. 3. Режимы технологического процесса приведены в табл. 4.
Таблица 3. Рецептура зернового хлеба Table 3. Recipe of Grain Bread Production
Сырьевой ингредиент Масса, кг
Зерно полбы 90
Мука полбяная 10
Дрожжи прессованные хлебопекарные 2,0
Соль пищевая 1,5
Сахар 1,5
Масло подсолнечное 3,0
Соевый лецитин «Ультралек Р» 0,3-1,0
Солод ржаной ферментированный 5,0
Клюква вяленая 10,0
Аскорбиновая кислота (для замачивания зерна) 0,005
Таблица 4. Технологические режимы и физико-химические показатели теста при производстве зернового хлеба Table 4. Technological Modes and Physico-Chemical Parameters of the Dough in the Grain Bread Production
Показатель Значение
Влажность теста, % 46-47
Кислотность теста конечная, град 4,5-5,0
Продолжительность брожения теста, мин 90-120
Продолжительность расстойки, мин 35-40
Продолжительность выпечки, мин 30-35
Особенностью теста из предварительно подготовленного зерна в сравнении с тестом, замешенным из хлебопекарной муки, является отсутствие развитого трехмерного «скелета», основу которого составляют белки клейковины. Измельченные частицы зерна крупнее частиц муки, что не позволяет сформировать каркас теста, поэтому с целью улучшения качества хлеба часть зерна полбы (10 %) заменяли на муку полбяную. Для расширения ассортимента и вкусовой палитры изделий в рецептуру зернового хлеба из полбы включили клюкву вяленую (предварительно промытую и выдержанную в воде в течение 10 мин) и солод ржаной ферментированный (предварительно заваренный кипятком и охлажденный) для улучшения вкуса и аромата изделий. Брожение, разделку теста, расстойку и выпечку заготовок осуществляли общепринятыми в хлебопечении способами. Контролем служил образец хлеба из зерна полбы, замоченного в воде, без лецитина и жира в рецептуре.
Структурно-механические свойства теста с различными дозировками лецитина представлены в табл. 5.
Анализ полученных результатов показал, что внесение лецитина в составе водной эмульсии жира при замесе теста приводит к снижению показателя предельного напряжения сдвига диспергированной зерновой массы как в начале (на 3,3-13,0 %), так и в конце брожения (на 6,913,0 %) по сравнению с контролем. Фосфолипи-ды, входящие в состав лецитина, воздействуют на физические свойства теста вследствие изменения ими агрегатного состояния клейковины. Это происходит благодаря сорбции фосфатидов макромолекулами клейковины, что приводит к разделению последних слоем фосфатидов и уменьшению вследствие этого межмолеку-
лярного взаимодействия, или «плотности упаковки», белковых макромолекул и агрегатов. Связь макромолекул, таким образом, ослабляется, клейковина становится более пластичной и растяжимой. Полученные результаты согласуются с данными, представленными в литературных источниках [23], о некотором расслабляющем действии на клейковину амфолитных ПАВ, к которым относят лецитин.
Органолептические и физико-химические показатели качества зернового хлеба из полбы с внесением лецитина в составе водной эмульсии жира при замесе теста приведены в табл. 6.
По органолептическим и физико-химическим показателям опытные образцы зернового хлеба из полбы превзошли контроль. Отмечено повышение пористости (в среднем на 6 %)
Таблица 5. Влияние лецитина на предельное напряжение сдвига теста Table 5. Lecithin Impact on the Ultimate Shear Stress of the Test
Образец теста Предельное напряжение сдвига, кПа
в начале брожения в конце брожения
Контроль 12,4 10,2
С внесением 0,3 % лецитина 12,0 9,5
С внесением 0,5 % лецитина 11,4 9,2
С внесением 1 % лецитина 10,8 8,9
Показатель Контроль Хлеб с добавлением лецитина в количестве, % к массе зерна
0,3 0,5 1
ч и в й и Форма Соответствующая фор- Соответствующая форме, в которой производилась выпечка, ме, в которой произво- с несколько выпуклой верхней коркой дилась выпечка, с плоской верхней коркой
н Э 01 н со Поверхность Без крупных трещин и Без крупных трещин и Без крупных трещин и подрывов, подрывов, сильно ше- подрывов, шероховатая слегка шероховатая роховатая
Цвет Коричневый
01 Пропеченность Влажный на ощупь Слегка влажный на ощупь
Состояни мякиша Пористость Недостаточно развитая, поры средние, распределены неравномерно, пустот нет Хорошо развитая, поры Хорошо развитая, поры мелкие, средние, распределены распределены равномерно, пустот равномерно, пустот нет нет
Запах Выраженный хлебный, без посторонних запахов
Вкус Характерный для зернового хлеба Характерный для зернового хлеба, с нотками солода и клюквы
Влажность, % 43,0 ± 0,5 44,7 ± 0,5 44,8 ± 0,5 44,5 ± 0,5
Кислотность, град 3,5 ± 0,2 4,2 ± 0,2 4,2 ± 0,2 4,2 ± 0,2
Пористость, % 56 ± 0,5 68 ± 0,5 69,5 ± 0,5 69,8 ± 0,5
Удельный объем, см3/г 2,7 ± 0,05 3,0 ± 0,05 3,1 ± 0,05 3,15 ± 0,05
Таблица 6. Показатели качества хлеба из зерна полбы Table 6. Quality Indicators of Spelt Grain Bread
и удельного объема изделий (в среднем на 5 %) по сравнению с контролем. Стоит отметить, что добавление клюквы вяленой и солода ржаного ферментированного в рецептуру зернового хлеба из полбы обогащает вкус и аромат изделий, способствует их индивидуализации.
Практикой хлебопечения доказано, что введение в тесто лецитина не только позволяет повысить качество хлеба, но и способствует более длительному сохранению свежести хлеба. Далее исследовали влияние лецитина на процесс черствения хлеба из целого зерна полбы при хранении. Для этого проводили лабораторные выпечки и через 4; 24; 48 и 72 ч определяли структурно-механические свойства мякиша упакованного хлеба по общепринятой методике на приборе «Структурометр СТ-2». Полученные результаты представлены на рисунке.
Время, ч
-Контроль -0,5 % лецитина
-0,3% лецитина -1 % лецитина
Изменение общей деформации мякиша упакованного хлеба из зерна полбы с добавлением лецитина в процессе хранения Overall Deformation Changes of the Crumb of Packaged Bread from Spelt Grain with Lecithin Added during a Storage
Выпеченный зерновой хлеб из полбы при хранении имел более высокие структурно-механические характеристики мякиша и дольше сохранял свежесть. Это объясняется совместным действием вносимого по рецептуре растительного масла и лецитина в виде эмульсии, в результате чего повышается газоудержи-вающая способность теста, происходит равномерное распределение пузырьков газа, уменьшается размер пор, удлиняется период образования корочки в начальной стадии выпечки, что ведет к увеличению объема и пористости изделий. Кроме того, замедляется черствение зернового хлеба в результате образующихся комплексов фосфолипидов с крахмалом зерна полбы.
На основе проведенных комплексных исследований определены рациональные дозировки лецитина (0,5-1,0 % к массе зерна), внесение которых не только улучшает качество хлеба, но и способствует более длительному сохранению свежести.
Расчет содержания пищевых веществ в 100 г зернового хлеба показывает, что содержание белка в зерновом хлебе из полбы выше, чем у контроля, на 24 %, клетчатки - в 2,7 раза, фосфора - в 1,1 раза, магния - в 1,3 раза, цинка -в 1,3 раза, марганца - в 1,1 раза.
Заключение
В результате проведенного исследования разработаны технологические решения по производству зернового хлеба из полбы сорта Руно, обладающего повышенной пищевой ценностью и качественными показателями. Техническая новизна подтверждена патентом РФ № 2740105 «Способ производства зернового хлеба».
Библиографический список
1. Боровик А.Н. Селекция и возвращение в культуру исчезающих и редких видов пшеницы: шарозерной (Tritium sphaerococcum Perc.), полбы (Triticum dicoccum (Schrank.) Schuebl.), твердой (Triticum durum Desf.) и создание тритикале шарозерной (Triti-cale sphaerococcum) для диверсификации производства высококачественного зерна: дис. ... д-ра с.-х. наук: 06.01.05. Краснодар, 2016. 447 с.
2. Konvalina, P.; Stehno, Z.; Capouchova, I., et al. Wheat Growing and Quality in Organic Farming. Research in Organic Farming. 2011. Pp. 105-122. DOI: https://doi.org/10.5772/29330.
3. Мальчиков П.Н., Зотиков В.И., Сидоренко В.С. и др. Перспективы улучшения крупяных качеств твердой пшеницы в процессе селекции // Зернобобовые и крупяные культуры. 2016. № 3(19). С. 101-108. EDN: WMDISL.
Bibliography
1. Borovik, A.N. Selektsiya i Vozvrashchenie v Kul'turu Ischezayush-chikh i Redkikh Vidov Pshenitsy: SHarozernoj (Triticum Sphaerococcum Perc.), Polby (Triticum Dicoccum (Schrank.) Schuebl.), Tverdoj (Triticum Durum Desf.) i Sozdanie Tritikale SHarozernoj (Triticale Sphaerococcum) dlya Diversifikatsii Proizvodstva Vysokokachest-vennogo Zerna [Selection and Return to the Culture of Endangered and Rare Wheat Types: Spherical (Triticum Sphaerococcum Perc.), Spelt (Triticum Dicoccum (Schrank.) Schuebl.), Durum (Triticum Durum Desf.) and the Triticale Spherical (Triticale Sphaerococcum) Development to Diversify the High-Quality Grain Production]: Dis.
... D-ra S.-KH. Nauk: 06.01.05. Krasnodar, 2016. 447 p. (in Russ.)
2. Konvalina, P.; Stehno, Z.; Capouchova, I., et al. Wheat Growing and Quality in Organic Farming. Research in Organic Farming. 2011. Pp. 105-122. DOI: https://doi.org/10.5772/29330.
4. Попова Н.М. Эколого-селекционная оценка образцов полбы // Вестник КрасГАУ. 2017. № 5(128). С. 15-20. EDN: ZDBAIH.
5. Lachman, J.; Orsak, M.; Pivec, V., et al. Antioxidant Activity of Grain of Einkorn (Triticum Mono-Coccum L.), Emmer (Triticum Dicoccum Schuebl [Schrank]) and Spring Wheat (Triticum aestivum L.) Varieties. Plant, Soil and Environment. 2012. Vol. 58. Iss. 1. Pp. 15-21. DOI: https://doi.org/10.17221/300/2011-pse.
6. Stehno, Z. Emmer Wheat Rudico Can Extend the Spectra of Cultivated Plants - Short Communication. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding. 2007. Vol. 43. Iss. 3. Pp. 113-115. DOI: https://doi. org/10.17221/2072-cjgpb.
7. Mangova, M. Aestivum, Spelt, Einkorn and Emmer - Differences and Similarities in Morphological and Technological Aspects. National Scientific Conference «60 Years Of Fruit Growing Institute -Plovdiv». Plovdiv. 2014. Pp. 129-132.
8. Чугунова О.В., Крюкова Е.В. Агрономические свойства полбы, как нетрадиционного сырья для производства мучных кондитерских изделий // Научный вестник. 2015. № 3(5). С. 90-100. DOI: https://doi.org/10.17117/nv.2015.03.090. EDN: VKFHOR.
9. Крюкова Е.В. Формирование качества мучных кондитерских изделий с использованием полбяной муки: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.18.15. Екатеринбург, 2014. 17 с.
10. Suchowilska, E.; Wiwart, M.; Kandler, W., et al. A Comparison of Macro- and Microelement Concentrations in the Whole Grain of four Triticum Species. Plant, Soil and Environment. 2012. Vol. 58. Iss. 3. Pp. 141-147. DOI: https://doi.org/10.17221/688/2011-pse.
11. Lachman, J.; Miholova, D.; Pivec, V., et al. Content of Phenolic Antioxidants and Selenium in Grain of Einkorn (Triticum Monococcum), Emmer (Triticum Dicoccum) and Spring Wheat (Triticum Aestivum) Varieties. Plant, Soil and Environment. 2011. Vol. 57. Iss. 5. Pp. 235-243. DOI: https://doi.org/10.17221/13/2011-pse.
12. Баженова И.А. Исследование технологических свойств зерна полбы (Triticum dicoccum Schrank.) и разработка кулинарной продукции с его использованием: дис. . канд. техн. наук: 05.18.15. СПб., 2004. 149 с.
13. Юков В.В. Волжская полба и продукты ее переработки // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2005. № 1(284). С. 23-26. EDN: MNMHYB.
14. Marconi, E.; Panfili, G.; Iafelice, G., et al. Qualitative and Quantitative Evaluation of Lipidic Fraction in Triticum Dicoccon Schrank and T. Spelta L. Tecnica Molitoria. 2001. Vol. 52. Iss. 8. Pp. 826-838.
15. Lachman, J.; Orsak, M.; Pivec, V., et al. Antioxidant Activity of Grain of Einkorn (Triticum Mono-Coccum L.), Emmer (Triticum Dicoccum Schuebl. [Schrank]) and Spring Wheat (Triticum Aestivum L.) Varieties. Plant, Soil and Environment. 2012. Vol. 58. Iss. 1. Pp. 15-21. DOI: https://doi.org/10.17221/300/2011-pse.
16. Tiunov, V.M.; Chugunova, O.V.; Grashchenkov, D.V. Features of the Development of Diets for Preschool Children in Celiac Patients. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018. Vol. 80. Iss. 2. Pp. 211-219. DOI: https://doi. org/10.20914/2310-1202-2018-2-211-219. EDN: YBECKL.
17. Удачин P.A. Полба - забытая в России зерновая культура // Земля русская. 2002. № 2. С. 8-15.
18. Конарев В.Г. Молекулярно-биологические исследования генофонда культурных растений в ВИРе (1967-2007 гг.) / сост. В.В. Сидорова, А.В. Конарев. 2-е доп. СПб.: ВИР, 2007. 134 с.
19. Мережко А.Ф., Беспалова Л.А., Боровик А.Н. и др. РУНО, яровая пшеница полба: электрон. ресурс. URL: http://www.агросоюз-крас-нодар.рф/index.php/pshenitsa/75-runo-yarovaya-pshenitsa-polba.
3. Mal'chikov, P.N.; Zotikov, V.l.; Sidorenko, V.S. i dr. Perspektivy Ul-uchsheniya Krupyanykh Kachestv Tverdoj Pshenitsy v Protsesse Se-lektsii [Improvement Prospects for the Cereal Durum Wheat Qualities in the Selection Process]. Zernobobovye i Krupyanye Kul'tury. 2016. No. 3(19). Pp.101-108. EDN: WMDISL. (in Russ.)
4. Popova, N.M. EHkologo-Selektsionnaya Otsenka Obraztsov Polby [Ecological and Breeding Spelt Samples Evaluation]. Vestnik Kras-GAU. 2017. No. 5(128). Pp.15-20. EDN: ZDBAIH. (in Russ.)
5. Lachman, J.; Orsäk, M.; Pivec, V., et al. Antioxidant Activity of Grain of Einkorn (Triticum Mono-Coccum L.), Emmer (Triticum Dicoccum Schuebl [Schrank]) and Spring Wheat (Triticum aestivum L.) Varieties. Plant, Soil and Environment. 2012. Vol. 58. Iss. 1. Pp. 15-21. DOI: https://doi.org/10.17221/300/2011-pse.
6. Stehno, Z. Emmer Wheat Rudico Can Extend the Spectra of Cultivated Plants - Short Communication. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding. 2007. Vol. 43. Iss. 3. Pp. 113-115. DOI: https://doi. org/10.17221/2072-cjgpb.
7. Mangova, M. Aestivum, Spelt, Einkorn and Emmer - Differences and Similarities in Morphological and Technological Aspects. National Scientific Conference «60 Years Of Fruit Growing Institute -Plovdiv». Plovdiv. 2014. Pp. 129-132.
8. CHugunova, O.V.; Kryukova, E.V. Agronomicheskie Svojstva Polby, kak Netraditsionnogo Syr'ya dlya Proizvodstva Muchnykh Kondit-erskikh Izdelij [Agronomic Properties of Spelt as an Unconventional Raw Material for the Flour Confectionery Production]. Nauchnij Vestnik. 2015. No. 3(5). Pp. 90-100. DOI: https://doi.org/10.17117/ nv.2015.03.090. EDN: VKFHOR. (in Russ.)
9. Kryukova, E.V. Formirovanie Kachestva Muchnykh Konditerskikh Izdelij s Ispol'zovaniem Polbyanoj Muki [Quality Formation of Flour Confectionery Products Using Spelt Flour]: Avtoref. Dis. ... Kand. Tekhn. Nauk: 05.18.15. Ekaterinburg. 2014. 17 p. (in Russ.)
10. Suchowilska, E.; Wiwart, M.; Kandler, W., et al. A Comparison of Macro- and Microelement Concentrations in the Whole Grain of four Triticum Species. Plant, Soil and Environment. 2012. Vol. 58. Iss. 3. Pp. 141-147. DOI: https://doi.org/10.17221/688/2011-pse.
11. Lachman, J.; Miholovä, D.; Pivec, V., et al. Content of Phenolic Antioxidants and Selenium in Grain of Einkorn (Triticum Monococcum), Emmer (Triticum Dicoccum) and Spring Wheat (Triticum Aestivum) Varieties. Plant, Soil and Environment. 2011. Vol. 57. Iss. 5. Pp. 235-243. DOI: https://doi.org/10.17221/13/2011-pse.
12. Bazhenova, I.A. Issledovanie Tekhnologicheskikh Svojstv Zerna Polby (Triticum Dicoccum Schrank.) i Razrabotka Kulinarnoj Produktsii s Ego Ispol'zovaniem [Technological Properties Research of Spelt Grain (Triticum Dicoccum Schrank.) and Development of Culinary Products with Its Use]: Dis. ... Kand. Tekhn. Nauk: 05.18.15. SPb. 2004. 149 p. (in Russ.)
13. Yukov, V.V. Volzhskaya Polba i Produkty Ee Pererabotki [Spelt and Products of Its Processing]. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenij. Pishchevaya Tekhnologiya. 2005. No. 1(284). Pp. 23-26. EDN: MNMHYB. (in Russ.)
14. Marconi, E.; Panfili, G.; Iafelice, G., et al. Qualitative and Quantitative Evaluation of Lipidic Fraction in Triticum Dicoccon Schrank and T. Spelta L. Tecnica Molitoria. 2001. Vol. 52. Iss. 8. Pp. 826-838.
15. Lachman, J.; Orsäk, M.; Pivec, V., et al. Antioxidant Activity of Grain of Einkorn (Triticum Mono-Coccum L.), Emmer (Triticum Dicoccum Schuebl. [Schrank]) and Spring Wheat (Triticum Aestivum L.) Varieties. Plant, Soil and Environment. 2012. Vol. 58. Iss. 1. Pp. 15-21. DOI: https://doi.org/10.17221/300/2011-pse.
16. Tiunov, V.M.; Chugunova, O.V.; Grashchenkov, D.V. Features of the Development of Diets for Preschool Children in Celiac Patients.
20. Корячкина С.Я., Лабутина Н.В., Березина Н.А. и др. Контроль качества сырья, полуфабрикатов и хлебобулочных изделий. М.: ДеЛи плюс, 2012. 495 с. ISBN 978-5-905170-23-2. EDN: QNJAFV.
21. Скурихин И.М., Тутельян В.А. Химический состав российских пищевых продуктов. М.: ДеЛи принт, 2002. 236 с. ISBN 5-94343028-8.
22. Хмелева Е.В., Березина Н.А., Хмелев А.С. и др. Полба (Triticum dicoccum (Schrank.) Schuebl.) в технологии хлеба из целого зерна // Хлебопечение России. 2020. № 3. С. 46-52. DOI: https://doi. org/10.37443/2073-3569-2020-1-3-46-52. EDN: ANTTNZ.
23. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства / под общ. ред. Л.И. Пучковой. 9-е изд., перераб. и доп. СПб: Профессия, 2005. 416 с. ISBN 5-93913-032-1.
Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018. Vol. 80. Iss. 2. Pp. 211-219. DOI: https://doi. org/10.20914/2310-1202-2018-2-211-219. EDN: YBECKL.
17. Udachin, R.A. Polba - Zabytaya v Rossii Zernovaya Kul'tura [Spelt as a Grain Crop Forgotten in Russia]. Zemlya Russkaya. 2002. No. 2. Pp. 8-15. (in Russ.)
18. Konarev, V.G. Molekulyarno-Biologicheskie Issledovaniya Genofon-da Kul'turnykh Rastenij v VIRe (1967-2007 gg.) [Molecular Biological Gene Pool Studies of Cultivated Plants in VIR (1967-2007)]. Cost. V.V. Sidorova, A.V. Konarev. 2-e dop. SPb.: VIR, 2007. 134 p. (in Russ.)
19. Merezhko, A.F.; Bespalova, L.A.; Borovik, A.N. i dr. RUNO, YArovaya Pshenitsa Polba [RUNO, Spring Wheat Spelt]: EHlektron. Resurs. URL:http://www.agrosoyuz-krasnodar.rf/index.php/pshenitsa/75-ru-no-yarovaya-pshenitsa-polba. (in Russ.)
20. Koryachkina, S.YA.; Labutina, N.V.;Berezina, N.A. i dr. Kontrol' Kachestva Syr'ya, Polufabrikatov i KHlebobulochnykh Izdelij [Quality Control of Raw Materials, Semi-Finished and Bakery Products]. M.: DeLi Plyus, 2012. 495 p. ISBN 978-5-905170-23-2. EDN: QNJAFV. (in Russ.)
21. Skurikhin, I.M.; Tutel'yan, V.A. KHimicheskij Sostav Rossijskikh Pishchevykh Produktov [Chemical Composition of Russian Food Products]. M.: DeLi Print. 2002. 236 p. ISBN 5-94343-028-8. (in Russ.)
22. KHmeleva, E.V.; Berezina, N.A.; KHmelev, A.S. i dr. Polba (Triticum Dicoccum (Schrank.) Schuebl.) v Tekhnologii KHleba iz TSelogo Zer-na [Spelt (Triticum Dicoccum (Schrank.) Schuebl.) in the Whole Grain Bread Technology]. KHlebopechenie Rossii. 2020. No. 3. Pp. 46-52. DOI: https://doi.org/10.37443/2073-3569-2020-1-3-46-52. EDN: ANTTNZ. (in Russ.)
23. Auehrman, L.YA. Tekhnologiya KHlebopekarnogo Proizvodstva [Bakery Production Technology]. Pod Obshch. Red. L.I. Puchkovoj. 9-e Izd., Pererab. i Dop. SPb: Professiya. 2005. 416 p. ISBN 5-93913032-1. (in Russ.)
Информация об авторах / Information about Authors Хмелева
Евгения Викторовна
Khmeleva, Evgeniya Viktorovna
Тел./Phone: +7 (920) 822-83-79 E-mail: hmelevaev@bk.ru
Кандидат технических наук, доцент кафедры технологии продуктов питания и организации ресторанного дела
Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева 302026, Российская Федерация, г. Орел, ул. Комсомольская, 95
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Food Technology and Restaurant
Business Organization Department
Oryol State University n.a. Ivan S. Turgenev
302026, Russian Federation, Oryol, Komsomolskaya St., 95
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3867-6992
