CC BY
0
Научная статья
УДК 664.68(045)
DOI: 10.52653/РР1.2022.2.2.002
Исследование влияния порошка из семян пажитника на показатели качества ржано-пшеничного хлеба
Олеся Евгеньевна Бакуменко1, Елена Викторовна Алексеенко2, Элла Игоревна Некрасова3, Ольга Дмитриевна Гильмиярова4
2' 3' 4Московский государственный университет пищевых производств bacumenko@rambler.ru
Аннотация. В статье приведена характеристика обогащающих ингредиентов (гороховой клетчатки «EmfibreEF 200», настоя семени льна, плодов жимолости, семян пажитника, конопляной муки) - источников пищевых волокон, применяемых в хлебопекарном производстве. Проведен выбор семян пажитника, как обогащающего ингредиента с повышенным содержанием пищевых волокон, способных оказать положительное влияние на организм человека. Дана характеристика порошка семян пажитника по влагоудерживающей и водопоглотительной способности. Исследована способность порошка из семян пажитника связывать ионы «тяжелых» металлов (на примере ионов меди). Определен способ внесения, обоснована дозировка порошка из семян пажитника и изучено его влияние на показатели качества ржано-пшеничного хлеба.
Ключевые слова: семена пажитника сенного, функционально-технологические свойства, ржано-пшеничный хлеб, органолептические, физико-химические показатели, обогащение
Для цитирования: Бакуменко О. Е., Алексеенко Е. В., Некрасова Э. И., Гильмиярова О. Д. Исследование влияния порошка из семян пажитника на показатели качества ржано-пшеничного хлеба // Пищевая промышленность. 2022. № 2. С. 12-15.
Original article
Research on the effect of fenugreek seed powder on the quality indicators of ryewheat bread
Olesya E. Bakumenko1, Elena V. Alexeenko2, Ella G. Nekrasova3, Ol'ga D. Gilmiyarova4
2' 3' 4Moscow State University of Food Production bacumenko@rambler.ru
Abstract. The article describes the characteristics of enriching ingredients (pea fiber «EmfibreEF 200», flax seed infusion, honeysuckle fruits, fenugreek seeds, hemp flour) - sources of dietary fiber used in baking. The selection of fenugreek was as an enriching ingredient with a high content of dietary fiber, that can have a positive effect on the human body. The characteristics of fenugreek seed powder in terms of water-retaining and water-absorbing capacities are given. The ability of powder from fenugreek seeds to bind ions of «heavy» metals (for example, copper ions) has been investigated. The method of application was determined and the dosage of fenugreek seed powder was substantiated, studied its influence on the quality indicators of rye-wheat bread.
Keywords: hay fenugreek seeds, functional and technological properties, rye-wheat bread, organoleptic, physical and chemical indicators, enrichment
For citation: Bakumenko O. E., Alexeenko E. V., Nekrasova E. G., Gilmiyarova O. D. Research on the effect of fenugreek seed powder on the quality indicators of ryewheat bread // Food processing industry. 2022;(2):12-15 (In Russ.).
Автор, ответственный за переписку: Олеся Евгеньевна Бакуменко, bacumenko@rambler.ru Corresponding author: Olesya E. Bakumenko, bacumenko@rambler.ru
© Бакуменко О. Е., Алексеенко Е. В., Некрасова Э. И., Гильмиярова О. Д., 2022 12 2/2022 ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ISSN 0235-2486
Введение. Перспективной тенденцией развития рынка хлебобулочных изделий в России является разработка и внедрение в массовое производство изделий функциональной направленности за счет обогащения продукции биологически-активными веществами: макро- и микронутриентами, пищевыми волокнами (ПВ) [4].
Необходимость обогащения ПВ связана с тем, что при переработке зерна в муку происходит потеря не только эссенциальных витаминов, минеральных веществ, но и ПВ, которые удаляются вместе с оболочкой и зародышем при получении муки из зерна.
Среди широкого ассортимента хлебобулочных изделий следует выделить ржано-пшеничный хлеб, который содержит больше ПВ, чем, например, хлеб из пшеничной хлебопекарной муки. Однако в литературных данных представлено недостаточно информации по обогащению ржано-пшеничного хлеба ПВ, которое будет способствовать снижению риска сердечнососудистых заболеваний, концентрации холестерина и сахара в крови, нормализации работы желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), выведению из организма ионов тяжелых металлов, канцерогенных веществ, радионуклидов [7, 8, 9].
В этой связи поиск новых нетрадиционных источников ПВ, изучение их свойств и введение в качестве обогащающих добавок в продукты массового потребления, в частности в хлебобулочные изделия, является крайне актуальной задачей.
По данным авторов для обогащения ржано-пшеничного хлеба применяли такие нетрадиционные источники пищевых волокон, как гороховую клетчатку «Emfibre EF 200» [10], створки зеленого гороха [3], настой льняного семени [2], плоды жимолости и конопляную муку [5, 7]. обогащение семенами пажитника сенного изделий из пшеничной муки высшего и первого сорта способствовало повышению пищевой ценности продукта [1, 6].
В то же время в литературе отсутствует информация об обогащении ржано-пшеничного хлеба семенами пажитника сенного, что является актуальной задачей для изучения. Следует учитывать, что семена пажитника являются не только источником функциональных ингредиентов - пищевых волокон, но и технологической добавкой, которая может оказать заметное влияние на структурно-механические и физико-химические характеристики продукта.
Цель работы - исследование влияния порошка из семян пажитника сенного на показатели качества ржано-пшеничного хлеба.
Результаты исследования и их анализ. Пажитник (Trigonella foenum graecum L.) - это однолетнее травянистое растение семейства Fabaceae Lindl с прямым слабоветвистым стеблем, у которого высота достигает 40-70 см, плодом является боб длиной 9-15 см, толщиной 3-5 мм, содержащий от 10 до 18 семян. Семена пажитника содержат 20-30 % белков, являются источником пищевых волокон, в семенах пажитника обнаружены фе-нольные соединения - хлорогеновая, изо-хлорогеновая кислоты, флавоноиды: ги-сперидин, виценин и другие соединения. В исследованиях in vitro были доказаны
антиоксидантные и противоопухолевые свойства семян пажитника.
Материалы и методы. Исследования проводили в лабораториях кафедр «Зерна, хлебопекарных и кондитерских технологий» и «Биотехнологии и технологии продуктов биоорганического синтеза» ФГБОУ ВО «Московского государственного университета пищевых производств».
Объекты исследования - семена пажитника сенного и образцы ржано-пшеничного подового хлеба из смеси ржаной обдирной муки и муки пшеничной первого сорта, полученной с применением семян пажитника сенного.
Основным сырьем для производства хлеба служили мука пшеничная 1-го сорта и мука ржаная обдирная. Закваску готовили из ржаной обдирной муки.
В качестве вкусовых добавок использовали экстракт ячменного солода, тростниковый сахар темный и гималайскую соль, обладающую целебными свойствами. Тростниковый темный сахар содержит больше мелассы, более ароматный, в отличие от белого, имеет приятный карамельный привкус, передающийся изделиям. Готовые изделия посыпали семенами тмина обыкновенного, применяемого в народной медицине при воспалении бронхов и легких, расстройствах кишечника, а также болезни желчного пузыря. тмин способствует возбуждению аппетита, улучшает пищеварение, ослабляет процессы брожения в ЖКТ [8].
В качестве обогащающей добавки использовали семена пажитника сенного, предварительно измельченные в порошок до размера частиц не более 0,1 мм. При внесении порошка из семян пажитника учитывали содержание в них ПВ. Так, в 12,2 г порошка содержится 3 г ПВ.
Внешний вид готовых изделий - форму, поверхность, цвет - определяли органо-лептическим методом; вкус, запах, наличие и/или отсутствие хруста определяли с помощью дегустационной оценки; про-печенность, промес, пористость - путем осмотра среза хлеба.
Влажность мякиша хлеба определяли согласно ГОСТ 21094-75 «Хлеб и хлебобулочные изделия. Метод определения влажности». Кислотность мякиша - по ГОСТ 5670-96 «Хлебобулочные изделия. Методы определения кислотности». Определение пористости мякиша - по ГОСТ 5669-96 «Хлебобулочные изделия. Метод определения пористости».
Влагоудерживающую способность порошка из семян пажитника определяли по методике, изложенной в [11]; водо-поглотительную способность - по мере набухания в воде. Исследование способности порошка из семян пажитника связывать ионы «тяжелых» металлов на примере ионов меди проводили фотометрическим методом по методике, приведенной в [12].
Влагоудерживающая (ВУС) и водо-поглотительная способность (ВПС) пищевых волокон - важнейшие технологические характеристики, которые с успехом используются в технологиях многих пищевых продуктов, способствуя пролонгации сроков годности и замедлению процессов
черствения. Как показали результаты проведенных исследований, порошок из семян пажитника сенного обладает высокими показателями ВУС (560 %) и ВПС (4,4 г/г). Безусловно, способность удерживать влагу имеет свои преимущества, тем не менее этот факт следует учитывать при разработке рецептуры, поскольку недостаточное количество воды может негативно сказаться на структурно-механических свойствах разрабатываемого изделия.
Известно, что пищевые волокна являются отличными энтеросорбентами, способными связывать и выводить из организма человека токсичные вещества. Проведенными исследованиями продемонстрированы адсорбционные свойства порошка из семян пажитника по отношению к «тяжелым» металлам. Установлено, что порошок способен связывать 11% от общего количества меди, введенной в суспензию.
Полученные результаты позволяют прогнозировать успешное применение порошка семян пажитника сенного при получении ржано-пшеничного хлеба для реализации его технологических и функциональных свойств.
Для опытных образцов хлеба порошок из семян пажитника сенного вносили в следующих концентрациях: 6 % от массы смеси ржаной и пшеничной муки (образец № 1); 30,5 % от массы смеси ржаной и пшеничной муки (образец № 2); 43 % от массы смеси ржаной и пшеничной муки (образец № 3). Расчетным путем установлено, что в образце № 1 содержится 28,6 г ПВ, в образце №2 - 61 г ПВ, в образце №3 - 85 г ПВ.
Контролем служил ржано-пшеничный хлеб «российский», произведенный согласно ГОСТ 26985-86. рецептура хлеба «российский» представлена в табл. 1.
Рецептуры опытных образцов ржано-пшеничного хлеба, обогащенных порошком из семян пажитника сенного (на 400-500 г готового изделия), представлены в табл. 2.
Изделия вырабатывали традиционным способом: замес теста проводили при температуре 23...24 °С, предварительную расстойку - при температуре 23.29 °С в течение 3-5 ч, затем формовали заготовки, проводили окончательную рас-стойку при температуре 25.29 °С в течение 75-90 мин и вырабатывали при следующих режимах: первые 10 мин при температуре 240.250 °С, затем 25-30 мин при температуре 200.210 °С.
Полученные опытные образцы и контроль оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям.
На рис. 1-2 представлены внешний вид и разрезы опытных образцов хлеба и контроля.
Установлено, что образец № 1 по внешнему виду и цвету корки не отличался от контроля. По мере увеличения дозировок порошка из семян пажитника сенного цвет корки становился темнее. По-видимому, это связано с увеличением содержания ПВ в рецептуре изделий.
Исследования мякиша опытных образцов показали, что мякиш был пропеченный, не влажный на ощупь, эластичный, без комочков и следов непромеса, с раз-
Таблица 1
Рецептура контрольного образца хлеба «Российский»
Рецептура опытных образцов ржано-пшеничного хлеба
Таблица 2
Наименование сырья Масса, г
Мука пшеничная хлебопекарная 1-го сорта 100,0
Мука ржаная хлебопекарная обдирная 100,0
Дрожжи хлебопекарные прессованные 6,0
Соль поваренная пищевая 1,5
Патока 6,0
Вода 100
Итого: 313,5
Наименование сырья Масса, г
Образец №1 Образец №2 Образец №3
Закваска из ржаной обдирной муки 100,0 100,0 100,0
Мука ржаная обдирная 100,0 100,0 100,0
Мука пшеничная 1-го сорта 100,0 100,0 100,0
Вода 120 138 130
Сахар тростниковый темный 25,0 25,0 25,0
Экстракт ячменного солода 25,0 25,0 25,0
Соль гималайская 6,0 6,0 6,0
Тмин обыкновенный 5,0 5,0 5,0
Порошок из семян пажитника 12,2 61,0 85,4
Итого: 493,2 560 576,4
витой пористостью, без пустот и уплотнений. В образцах № 2 и № 3 ярко выражены вкрапления желтого цвета, обусловленные присутствием порошка из семян пажитника, что является нежелательным для данного вида изделий и снижает потребительские свойства.
По результатам внешнего осмотра изделий можно сделать вывод, что все образцы хлеба отличались правильной формой, поверхностью без подрывов и трещин, с ровной и гладкой коркой.
Результаты органолептической оценки опытных образцов и контроля представлены на рис. 3.
в результате органолептической оценки опытных образцов хлеба можно сделать вывод, что образец № 1 соответствует требованиям ГОСТ 26985-86 и удовлетворяет требования потребителей, а образцы № 2 и № 3 имеют горький вкус и запах, связанный с присутствием семян пажитника сенного, что является недопустимым для данного вида изделия.
Физико-химические показатели опытных образцов и контроля представлены на рис. 4-6.
Полученные данные показали, что для образца № 1 (6 % порошка семян пажитника сенного), № 2 и № 3 по сравнению с контролем наблюдается уменьшение влажности мякиша на 2,8; 3,0 и 4,0 %; снижение кислотности на 8,9; 8,9 и 8,9 %, а также уменьшение пористости на 10, 12, 14 % соответственно.
Уменьшение влажности мякиша и кислотности опытных образцов в сравнении с контролем можно объяснить тем, что порошок из семян пажитника обладает значительной водопоглотительной способностью в связи с высоким содержанием пищевых волокон. Снижение пористости опытных образцов по отношению к контролю можно обосновать изменением структурно-механических свойств клейковины пшеничной муки под действием вводимой добавки, что
представляет интерес для дальнейших исследований.
В результате проведенных исследований определены оптимальный образец и дозировка порошка из семян пажитника сенного, которая составила 6 % от массы смеси ржаной обдирной муки и муки пшеничной первого сорта при выработке подового хлеба.
Выводы. Введение в рецептуру хлеба порошка из семян пажитника в количестве 6 % от массы смеси муки ржаной и пшеничной позволяет улучшить органолепти-ческие свойства готового продукта, а также повысить его пищевую ценность и придать функциональную направленность.
Как было отмечено ранее, в 100 г ржано-пшеничного хлеба, обогащенного порошком из семян пажитника сенного в количестве 6 %, будет содержаться 5,3 г ПВ, что соответствует 25 % от физиологической нормы потребления, следовательно, данный вид изделия может являться источником ПВ.
Контроль Образец № 1 Образец № 2 Образец № 3
Рис. 1. Внешний вид опытных образцов хлеба и контроля
Образец № 2 Образец № 3
Рис. 2. Разрезы опытных образцов хлеба и контроля
Промес
Рис. 3. Результаты органолептической оценки
35
30
25
20
1111
Контроль Образец №1 Образец №2 Образец №3
Рис. 4. Влажность контрольного и опытных образцов хлеба
14 2/2022 ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ISSN 0235-2486
Контроль Образец N61 Образец N52 Образец №3
Рис. 5. Кислотность контрольного и опытных образцов хлеба
Список источников
1. Альхамова Г. К., Андросова Н. В., Акулова Е. А., Боганова В. И. Хлебобулочные изделия специального назначения с использованием семян пажитника, черного тмина и стевиозида // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2018. № 4. С. 34-41.
2. Бойцова Т. М., Назарова О.М. Настой семени льна в технологии производства ржано-пшеничного хлеба // Хлебопечение России. 2015. № 3. С. 27-29.
3. Джабоева А. С., Чельдиева Л. Ш., Тускае-ва З. И., Титоренко Е. С., Кулова И. М. Способ повышения потребительских свойств хлебобулочных изделий за счет добавок пищевых волокон // Наука, техника и образование. 2014. № 1. С. 41-43.
4. Ипатова Л. Г., Кочеткова А. А., Шубина О. Г., Духу Т. А., Левачева М. А. Физиологические и технологические аспекты применения пищевых волокон // Пищевые ингредиенты: сырье и добавки. 2004. № 1. С. 14-17.
5. Колесниченко М. Н. Разработка технологии ржано-пшеничного хлеба с плодами жимолости: автореферат дис. ... канд. техн. наук: 05.18.01 / Колесниченко Марина Николаевна. Красноярск, 2017. 20 с.
6. Крутяева Е. В. Применение порошка из семян пажитника сенного при производстве хлеба из муки пшеничной хлебопекарной // Известия Самарской сельскохозяйственной академии. Самара, 2013. Вып. 4. С. 86-88.
7. Лукин А. А., Зинин А. В. Перспективы применения конопляной муки в технологии производства хлеба // Вестник современных исследований. 2017. № 9-1 (12). С. 120-124.
8. Петрова О. А., Евдокимова О. В. Тмин обыкновенный в технологии безалкогольных напитков // Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг. Материалы X Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию Орловского государственного университета им. И. С. Тургенева / под редакцией О. В. Евдокимовой, Т. Н. Лазаревой. Орёл, 2019. С. 319-322.
9. Потороко И. Ю., Паймулина А. В., Ускова Д. Г. Разработка технологии хлеба с лечебно-профилактическими свойствами на основе применения комплексной растительной добавки // Вестник Южно-Уральского государственного университета. 2016. Т. 4. № 3. С. 39-46.
10. Пулекина Н. В., Тинякова О. М., Старо-войт Т. Ф. Ингредиенты растительного происхождения для продуктов здорового питания // Кондитерское и хлебопекарное производство. 2020. № 3-4. С. 27-29.
11. Василенко З. В., Лапковская В. В. Пищевые и биологически активные добавки: методические указания для студентов. Могилев, 2012. 10 с.
12. Нечаев А. П., Дубцова Г. Н., Алексе-енко Е. В., Суслянок Г. М., Соколова О. С. Практическое руководство к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Пищевая химия» (белки, липиды, углеводы): пособие для вузов. М.: ЦНТБ пищевой промышленности, 2015. 88 с.
References
1. Alkhamova G. K., Androsova N. V., Akulo-va E. A., Boganova V. I. Special-purpose bakery products using fenugreek seeds, black cumin and stevioside. Vestnik Yuzhno-Ural'skogo go-sudarstvennogo universiteta. Seriya «Pischevie i biotekhnologii» = Bulletin of the South Ural State University. Series «Food and Biotechnology». 2018;(4):34-41.
2. Boitsova T. M., Nazarova 0. M. Flax seed infusion in the technology of rye-wheat bread production. Khlebopechenie Rossii = Bakery of Russia. 2015;(3):27-29.
3. Dzhaboeva A. S., Cheldieva L. Sh., Tuskae-va Z. I., Titorenko E. S., Kulova I. M. Method of increasing consumer properties of bakery products due to the addition of food fibers. Nauka, tekhnika i obrazovanie = Science, technology and education. 2014;(1):41-43.
4. Ipatova L. G., Kochetkova A. A., Shubina 0. G., Dukhu T. A., Levacheva M. A. Physiological and technological aspects of the use of food fibers. Pischevie ingredienti: syr'yo i dobavki = Food ingredients: raw materials and additives. 2004;(1):14-17.
Информация об авторах
Бакуменко Олеся Евгеньевна, д-р техн. наук, профессор, Алексеенко Елена Викторовна, д-р техн. наук, профессор, Некрасова Элла Игоревна, Гильмиярова Ольга Дмитриевна
Московский государственный университет пищевых производств, 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, bacumenko@ramb1er.ru, A1ekseenkoEV@mgupp.ru, nekrasovae11aa@gmai1.com, o1ya_vismut83@mai1.ru
5. Kolesnichenko M. N. Development of technology for rye-wheat bread with honeysuckle fruits: abstract of dissertation of Candidate of Technical Sciences: 05.18.01 / Kolesnichenko Marina Nikolaevna. Krasnoyarsk, 2017. 20 p.
6. Krutyaeva E. V. The use of powder from fenugreek seeds in the production of bread from wheat flour. Izvestiya Samarskoy selskokhozyay-stvennoy akademii = Bulletin of Samara Agricultural Academy. Samara, 2013. Issue 4. P. 86-88.
7. Lukin A. A., Zinin A. V. Prospects for the use of hemp flour in the technology of bread production. Vestnik sovremennikh issledovaniy = Bulletin of modern research. 2017;9-1(12):120-124.
8. Petrova O. A., Evdokimova O. V. Common caraway in the technology of soft drinks. Potrebitel'skiy rynok: kachestvo i bezopasnost tovarov i uslug. Material X mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvy-aschennoy 100-letiyu Orlovskogo gosudarsven-nogo universiteta im. I. S. Turgeneva = Consumer market: quality and safety of goods and services. Materials X International scientific-practical conference, dedicated to the 100th anniversary of the I. S. Turgenev Oryol State University / edited Evdokimova O. V., Lazareva T. N. Oryol, 2019. P. 319-322.
9. Potoroko I. Yu., Paimulina A. V., Uskova D. G. Development of bread technology with therapeutic and prophylactic properties based on the use of a complex herbal supplement. Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. = Bulletin of the South Ural State University. 2016;4(3):39-46.
10. Pulekina N. V., Tinyakova O. M., Starovoit T. F. Vegetable ingredients for healthy food. Konditer-skoe i khlebopekarnoe proizvodstvo = Confectionery and bakery production. 2020;( 3-4):27-29.
11. Vasilenko Z. V., Lapkovskaya V. V. Food and biologically active additives: methodological guidelines for students. Mogilev, 2012. 10 p.
12. Nechaev A. P., Dubtsova G. N., Alekseen-ko E. V., Suslyanok G. M., Sokolova O. S. Practical guide to performing laboratory work on the discipline «Food chemistry» (Proteins, lipids, carbohydrates): a manual for universities. Moscow: CSTL of the food industry, 2015. 88 p.
Information about the authors
Olesya E. Bakumenko, Doctor of Technical Sciences, Professor, Elena V. Alexeenko, Doctor of Technical Sciences, Professor, Ella G. Nekrasova, Ol'ga D. Gilmiyarova
Moscow State University of Food Production, 11, Volokolamskoe highway, Moscow, 125080, bacumenko@rambler.ru, AlekseenkoEV@mgupp.ru, nekrasovaellaa@gmail.com, olya_vismut83@mail.ru
Статья поступила в редакцию 29.09.2021; одобрена после рецензирования 20.10.2021; принята к публикации 22.11.2021. The article was submitted 29.09.2021; approved after reviewing 20.10.2021; accepted for publication 22.11.2021.
