CC BY
14
УДК 664.859:664.662
DOI 10.24412/2311-6447-2022-3-144-150
Исследование влияния овощной пасты на технологические свойства и качество бездрожжевого теста
Study of the influence of vegetable paste on technological properties and quality of yeast-free dough
Старший преподаватель K.B. Брыксина (ORCID 0000-0002-0959-519Х)
Мичуринский государственный аграрный университет, кафедра продуктов питания, товароведения и технологии переработки продукции животноводства, тел. 8-915-878-58-89, kristinaparusova9 lfogmai1.com
Senior Lecturer K.V. Biyksina
Michurinsk State Agrarian University, chair of Foodstuffs, Commodity Science and Technology of Livestock Products Processing, tel. 8-915-878-58-89, kristinaparusova9 [email protected]
Аннотация. С целью выравнивания функций организма с помощью функциональных продуктов питания проведен комплекс исследований, направленных на разработку технологических решений применения овощной пасты при производстве хлебобулочных изделий. Для обоснования использования разработанных паст в технологии хлеба были проведены исследования по влиянию добавки на физико-химические свойства ржано-пшеничного теста и хлеба. Проведенные исследования теста с овощной пастой позволили выявить зависимость между дозировкой и такими показателями как кислотность и вязкость. Применение пасты при приготовлении теста привело к интенсивному кислотона-копленню в исследуемых образцах. Проведенные исследования позволили установить, что на данном этапе предпочтительнее внесение пасты с предварительным замачиванием в воде на 5 мин, так как тесто быстрее достигает требуемой кислотности, следовательно, сокращается продолжительность его брожения, а также смешивание пасты с водой приводит к более равномерному распределению ее в тесте, исключая непромесы.
Abstract. In order to equalize the body functions with the help of functional food products, a set of studies was carried out aimed at developing technological solutions for the use of vegetable paste in the production of bakery products. To justify the use of the developed pastes in bread technology, studies were carried out on the effect of the additive on the physicochemical properties of lye-wheat dough and bread. The studies made it possible to establish that at this stage it is preferable to apply the paste with preliminary soaking in water for 5 minutes, since the dough achieves the required acidity faster, therefore, its fermentation duration is reduced, and mixing the paste with water leads to a more uniform distribution of it in the dough, excluding non-kneading.
Ключевые слова: бездрожжевое тесто, овощная паста, физико-химические показатели, кислотность, влажность, вязкость
Keywords: yeast-free dough, vegetable paste, physical and chemical parameters, acidity, humidity, viscosity
Грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых - докторов наук № МД-1528.2021.5 на выполнение научного исследования «Переработка растительного сырья: расширение природно-ресурсного потенциала анти-оксидантов и ассортимента продуктов функционального назначения». Научное исследование выполняется в ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ.
Grant of the President of the Russian Federation for state support of young Russian scientists - doctors of sciences No. MD-1528.2021.5 for the implementation of scientific research «Processing of plant raw materials: expanding the natural resource potential of antioxidants and the range of functional products». The scientific study is carried out in the FSBEI HE Michu-rinsky GAU.
© Брыксина, K.B., 2022
Питание человека является важнейшей физиологической потребностью организма. Оно необходимо нам для пополнения энергетических затрат, построения и обновления клеток, поступления веществ, необходимых для образования ферментов, гормонов и других регуляторов обменных веществ.
Здоровое питание - это питание, которое способно обеспечить рост, развитие жизнедеятельности. Оно складывается из таких составляющих, как наличие широкого ассортимента пищевых продуктов, экономические возможности человека и уровень образования человека в вопросах питания. Здоровое питание направлено на укрепление здоровья человека и профилактику заболеваний [6,7,8].
Для решения проблем, связанных с питанием человека, необходимо введение в организм продуктов функционального назначения. Под данным термином подразумевают продукты для питания натурального или искусственного происхождения, обладающие приятным вкусом и выраженным оздоровительным эффектом для человека, удобные в использовании, предназначенные для каждодневного систематического применения и прошедшие длительные клинические испытания [4,9,10].
С целью выравнивания функций организма с помощью функциональных продуктов питания проведен комплекс исследований, направленных на разработку тех нологических решений применения овощной пасты при производстве хлебобулочных изделий. Для обоснования использования разработанных паст в технологии хлеба были проведены исследования по влиянию добавки на физико-химические свойства ржано-пшеничного теста и хлеба.
Для определения рациональной дозировки овощной пасты проводили пробные лабораторные выпечки ржано-пшеничного хлеба с различным количеством добавок. В качестве прототипа был выбран хлеб «Столичный», в рецептуру которого входили дрожжи прессованные хлебопекарные. Недостатком этой рецептуры хлеба было применение хлебопекарных дрожжей, для производства которых используются химические вещества (сульфат аммония, аммоний сернокислый, аммиак водный и др.), а также несбалансированность химического состава хлеба, обусловленная отсутствием пектиновых веществ и природных антиоксидантов (флавоноидов и каро-тиноидов), что не соответствует принципам здорового питания. Хлеб производили по Сборнику рецептур на хлеб и хлебобулочные изделия [3]. Ввиду направленности на здоровое питание из традиционной рецептуры хлеба «Столичный» (контроль) исключили промышленные хлебопекарные дрожжи (табл. 1).
Таблица 1
Рецептура ржано-пшеничного хлеба с различным количеством пасты
Н аиме но в ание сырья Содержание пасты, % к общей массе муки
Контроль 3 5 7 9 И
Закваска ржаная густая 57,0 57,0 57,0 57,0 57,0 57,0
Мука пшеничная хлебопекарная первого сорта 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0
Мука ржаная хлебопекарная обдирная 17,0 17,0 17,0 17,0 17,0 17,0
Паста - 3,0 5,0 7,0 9,0 11,0
Сахар белый 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0
Соль пищевая 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
Вода По расчету По расчету По расчету По расчету По расчету По расчету
Приготовление теста вели на густой ржаной закваске влажностью 50 %. Овощную пасту в количестве 3-11 % к массе муки добавляли в тесто двумя способами: после набухания (ПН) в воде в течение 5 мин и в исходном виде без предварительной обработки (БПО). Изменения качества теста на закваске с добавлением пасты вели в процессе созревания. Определяли основные физико-химические показатели качества теста: кислотность, влажность и вязкость. Основным параметром готовности теста является достижение необходимой кислотности. Кислотность является важным показателем, характеризующим качество полуфабриката и его готовность. По увеличению титруемой кислотности можно определять протекание процесса созревания полуфабриката и продолжительность его брожения. Определение кислотности проводили через каждые 30 мин брожения теста. Активность кислотонакоп-ления напрямую зависит от количества и активности молочнокислых бактерий закваски и теста. Для роста молочнокислых бактерий необходим ряд питательных веществ: пантотеновая кислота, холин, аргенин, цистин, лейцин, метионин, фенилала-нин, триптофан, тирозин, глицин, изолейцин, лизин, пролин, серин, марганец, медь, железо, натрий, калий, фосфор, йод, сера, магний. С этой целью необходимо использовать дополнительные источники питательных веществ на овощной основе.
Проводили исследования по определению влияния дозировки овощной пасты из пюре перца стручкового сладкого, капусты брокколи и порошка хмеля обыкновенного в количестве до 3-11 % на показатель кислотности теста. Определение кислотности проводили через каждые 30 мин. Результаты представлены в табл. 2. Таблица 2
Физико-химические показатели качества теста с овощной пастой
Показатели Контроль 3 % пасты 5 % пасты 7 % пасты 9 % пасты 11 % пасты
Кислотность, ° Г: ПН БПО ПН БПО ПН БПО ПН БПО ПН БПО
начальная 3,3 3,3 2,29 3,39 3,37 3,47 3,47 3,56 3,55 3,72 3,70
через 0,5 ч 3,5 3,61 3,52 3,71 3,50 3,85 3,61 3,9 3,8 4Д 4,0
через 1 ч 3,6 3,77 3,51 3,90 3,80 4,10 3,95 4,21 4,12 4,35 4,20
через 1,5 ч 4Д 5,54 5,31 5,90 5,74 6,10 6,01 6,40 6,27 6,74 6,55
через 2 ч 4,9 6,85 6,71 6,99 6,71 7,35 7,19 7,65 7,41 7,87 7,70
через 2,5 ч 6,1 8,05 7,90 8,14 7,98 8,32 8,11 8,45 8,22 8,89 8,54
через 3 ч 8,0
Изменения показателей титруемой кислотности теста с внесением овощной пасты к массе муки при брожении в течение 2,5 ч имели возрастающий характер. Стоит отметить, что образцы с добавлением овощной пасты достигли необходимой кислотности через 2,5 ч, тогда как контрольный образец через 3 ч.
Что касается способа внесения, при применении предварительного набухания пасты в количестве 3-11 % через 1,5 ч кислотность нарастала интенсивнее на 4,2, 2,7, 1,5, 2,0, 2,8 % по сравнению со способом внесения без предварительной обработки, через 3 часа разница значений показателя кислотность составила 1,9, 2, 2,5, 2,7, 3,9 %. Резонно предположить, что это связано с наличием в овощной пасте аргинина, лизина, фенилаланина, лейцина, пролина, серина, глицина, цистина, оказывающих положительное влияние на интенсивный рост молочнокислых бактерий.
Анализ экспериментальных данных влияния овощной пасты на титруемую кислотность теста, приготовленного на густой закваске, показал, что дозировка пасты в количестве 3-11 % к массе муки обеспечивала начальные значения показателя титруемой кислотность теста от 3,3 до 3,72 град, что на 0,10-0,52 град выше, чем у
контрольного образца, что говорит об интенсификации процесса жизнедеятельности дрожжевой микрофлоры. После 2,5 ч брожения кислотность опытных образцов возросла в среднем в 2,4 раза, тогда как контрольный образец набрал данную кислотность только через 3 ч брожения. Повышение кислотности теста при брожении через 2,5 ч составило 1,84-2,68 град, таким образом, сократилось время брожения полуфабриката, что объяснимо содержанием. Хмель позволяет сохранить дрожжевые клетки от разрушительного действия посторонних и угнетающих микроорганизмов за счет бактерицидного действия хмелевых смол. Наличие в хмеле обыкновенном альфа-кислот, благоприятно влияет на размножение дрожжей. Хмель оказывает расслабляющее действие на клейковину и увеличивает пластическую деформацию в тесте по сравнению с контролем, по-видимому, за счет входящих в состав эмульсии фосфолипидов, снижая упругость теста. Кислотность увеличивается за счет содержания горько-ароматических кислот. Таким образом, анализ полученных данных показал, что рациональная продолжительность брожения теста составляет 2,5 ч.
Анализ влияния овощной пасты на показатель кислотности ржано-пшеничного теста при брожении проводили путем статистической обработки экспериментальных данных. Были получены графические интерпретации уравнения регрессии 1 -ой степени, представляющие зависимость показателя кислотности от количества вносимой добавки в виде овощной пасты (табл. 3).
Таблица 3
Данные для получения статистической характеристики линейного одномерного объекта зависимости показателя кислотности от количества вносимой добавки
Концентрация пасты, % Значения показателя кислотности, полученные экспериментальным путем (в 3 повторностях), град Среднее значение кислотности, град Количество повторно-стей, шт. Значения показателя кислотности, полученные расчетным методом, град
X Yi Y2 Y3 Yep. Pi Урагч.
0 7,9 8,0 8,1 8,00 3 7,86481
3 7,95 8,05 8,15 8,05 3 8,09234
5 8,01 8,14 8,25 8,13 3 8,24402
7 8,2 8,32 8,45 8,32 3 8,3957
9 8,32 8,6 8,43 8,45 3 8,54739
И 8,74 9,03 8,89 8,89 3 8,69907
Показатель кислотности в тестовых заготовках увеличивался пропорционально концентрации овощной пасты от 8,05 до 8,89 град (рис. 1).
Линейное уравнение регрессии данной зависимости имеет вид: у2 = 0,0758x2 + 7,8648, где уг - искомое значение кислотности; Х2 - концентрация овощной пасты.
9,00
8.80
£ 8,60 А
| 8,40 о
5
§ 8,20
♦
3 = 0,0758х 4 7,8648 8,8У
М5
^.32
^5,13
8.05
♦ Значения кислотности, полученные экспериментальн ым методой
Дозировка овощной пасты, % к массе муки
Рис. 1. Зависимость средних данных, полученных экспериментальным путем, и расчетных показателей кислотности теста
Адекватность полученной математической зависимости устанавливали с использованием критерия Фишера. С помощью линейного уравнения регрессии данной зависимости кислотности от дозировки овощной пасты установлено, что оптимальное значение кислотности 8,5 град будет достигнуто введением 8,4 % пасты.
Анализ полученных математических зависимостей показал, что внесение добавки влияет на показатель кислотности и продолжительность брожения теста. При определении влияния пасты на титруемую кислотность при различной дозировке установлено, что существует пропорциональное увеличение кислотности в зависимости от дозировки, что связано с наличием органических кислот, способствующих созданию рН среды, оптимальной для протекания биокаталитических процессов.
Закономерности изменения влажности теста, приготовленного без пасты и с внесением овогцной пасты в количестве 3-11 % к массе муки, приведены на рис. 2.
46.4
46.2 , 46
й 45.8 о
| 45.6
а
<2 45.4 45.2 45
46.29
46.35
3 5 7 9 Дозировка овощной пасты, %
11
Рис. 2. Влияние овощной пасты на показатель влажности теста
О
Влажность контрольного образца ржано -пшеничного хлеба без применения промышленных дрожжей составила 46,12 %, влажность опытных образцов увеличивалась в зависимости от дозировки добавки и имела значения 46,17-46,35 %. Влияние овощной пасты на вязкость теста определяли с помощью вискозиметра АТАОО (рис. 3).
3000
25005
и
Й 2000
с_
£ 1500
о
| 1000
т
500 0
0 2 4 6 8 10 12
Дозировка овощной пасты, %
Рис. 3. Влияние овощной пасты на показатель вязкости теста
Полученные данные говорят о том, что опытные образцы по сравнению с контрольным характеризуются более высокой вязкостью. Вероятно, это объясняется тем, что при внесении овощной пасты происходит укрепление клейковины пшеничной муки. Изменения вязкости происходили в зависимости от дозировки пасты. Так, в контрольном образце значение вязкости равнялось 1284 Ра-с, далее с введением добавки в количестве 3-11 % вязкость увеличивалась на 25,6, 42,7, 60,3, 71,9, 91,2 % соответственно. Максимальная вязкость была достигнута при введении 11 % овощной пасты и составила 2455 Ра с, что в 1,9 раза выше контрольного образца, тесто имело плотную консистенцию, которая в дальнейшем не позволила хлебу иметь нужную пористость и удельный объем.
Проведенные исследования теста с овощной пастой позволили выявить зависимость между дозировкой и такими показателями, как кислотность и вязкость. Применение пасты при приготовлении теста привело к интенсивному кислотонакопле-шпо в исследуемых образцах. Проведенные исследования позволили установить, что на данном этапе предпочтительнее внесение пасты с предварительным замачиванием в воде на 5 мин, так как тесто быстрее достигает требуемой кислотности, следовательно, сокращается продолжительность его брожения, а также смешивание пасты с водой приводит к более равномерному распределению ее в тесте, исключая непромесы.
Работа выполнена с использованием оборудования ЦКП «Селекция сельскохозяйственных культур и технологии производства, хранения и переработки продуктов питания функционального и лечебно-профилактического назначения».
ЛИТЕРАТУРА
1. Брыксина, К. В. Перспективы применения природных антиоксидантов в технологии продуктов для здорового питания / К.В. Брыксина, Н.В. Казьмина, К.А. Во-лынщикова // Наука и Образование. - 2018. - Т. 1. - № 1. - С. 54.
2. Брыксина К.В., Перфилова О.В. Перспективы использования нетрадиционного растительного сырья при производстве функциональных продуктов питания / / Наука и Образование. 2020. Т. 3. № 4. С. 126.
3. Ершов П.С., Сборник рецептур на хлеб и хлебобулочные изделия / Сост. П.С. Ершов. - СПб., 1986. - 191 с.
4. Кацерикова Н.В. Технология продуктов функционального питания / учеб. пособие : для студентов вузов / Кемерово. 2004. 144 с.
5. Парусова К.В. Способ производства хлеба ржаио-пшеничного с функциональными добавками для здорового питания / / Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2016. № 4. С. 70-74.
6. Перфилова О.В., Бабушкин В.А. Новые технологии продуктов для здорового питания населения Тамбовской области / Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2017. № 4. С. 51-55.
7. Покровский В.И. Политика здорового питания. Федеральный и региональный уровни / В.И. Покровский [и др.]. Новосибирск: Сибирское книжное изд-во, 2002. 344 с.
8. Разработка технологических рекомендаций по организации производства функциональных пищевых продуктов из местного фруктового и овощного сырья / В.Ф. Винницкая, Е.И. Попова, Д.В. Акишин [и др.] // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2018. - № 1. - С. 101-106.
9. Perfilova O.V., Babushkin V.A., Bryksina K.V. The effect of microwave heating of fruit and vegetable raw materials on the water-soluble antioxidants content / / Journal of Physics: Conference Series. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2020. C. 42055.
10. Сеидова, И.В. Современные способы улучшения качества и пищевой ценности хлеба / И.В. Сеидова, Т.Ю. Токарева / / Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. - 2012. - № 1. - С. 561-564.
REFERENCES
1. Biyksina, K.V. Prospects for the use of natural antioxidants in the technology of products for healthy nutrition / K.V. Biyksina, N.V. Kazmina, K.A. Volynshchikova / / Science and Education. - 2018. - T. 1. - No. 1. - S. 54.
2. Bryksina K.V., Perfilova O.V. Prospects for the use of non-traditional plant raw materials in the production of functional food // Science and Education. 2020. V. 3. No. 4. S. 126.
3. Ershov PS, Collection of recipes for bread and bakery products / Comp. P.S. Er-shov. - St. Petersburg, 1986. - 191 p.
4. Katserikova N.V. Technology of functional food products / textbook, allowance: for university students / Kemerovo. 2004. 144 p.
5. Parusova K.V. A method for the production of rye-wheat bread with functional additives for a healthy diet / / Bulletin of the Michurinsk State Agrarian University. 2016. No. 4. S. 70-74.
6. Perfilova O.V., Babushkin V.A. New technologies of products for healthy nutrition of the population of the Tambov region / Bulletin of the Michurinsk State Agrarian University. 2017. No. 4. S. 51-55.
7. Pokrovsky V.I. Healthy food policy. Federal and regional levels / V.I. Pokrovsky [i dr.], Novosibirsk: Siberian book publishing house, 2002. 344 p.
8. Development of technological recommendations for organizing the production of functional food products from local fruit and vegetable raw materials / V.F. Vinnitskaya, E.I. Popova, D.V. Akishin [and others] / / Bulletin of the Michurinsk State Agrarian University. - 2018. - No. 1. - S. 101-106.
9. Perfilova O.V., Babushkin V.A., Bryksina K.V. The effect of microwave heating of fruit and vegetable raw materials on the water-soluble antioxidants content / / Journal of Physics: Conference Series. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2020. P. 42055.
10. Seidova, I.V. Modern ways to improve the quality and nutritional value of bread / I.V. Seidova, T.Yu. Tokareva / / Innovations based on information and communication technologies. - 2012. - No. 1. - S. 561-564.
