CC BY
77
Комплекс пищевых волокон с эмульгаторами
в производстве хлебобулочных изделий
В.В. Тарасова, А.П. Нечаев
Московский государственный университет пищевых производств М.В. Перковец
Компания Orafti Active Food Ingredients
улучшению здоровья за счет регулирующего и нормализующего воздействия на организм человека с учетом его физиологического состояния и возраста. В этой связи создание ассортимента функциональных хлебобулочных изделий, ориентированных на потребление различными категориями населения, весьма актуально и своевременно.
Анализ отечественных и зарубежных литературных источников по вопросу производства функциональных продуктов питания показывает, что формирование ассортимента выпускаемых изделий находится в прямой зависимости от рыночного спроса [1].
В настоящее время население все чаще сталкивается с проблемой несбалансированного питания в результате потребления очищенных, рафинированных продуктов. Для здорового питания человеку необходимы пищевые волокна, витамины, микроэлементы, минеральные вещества, ненасыщенные жирные кислоты и др.
Таблица 1
Физико-химические показатели инулина и олигофруктозы различных торговых марок
Наименование Внешний вид Состав Примечание
Fibrulin®XL Гранулированный белый порошок Инулин (99 %) Фруктоза, глюкоза, сахароза (мах 1 %) Длинноцепочечный инулин
Fibrulin®Instant Гранулированный белый порошок Инулин (90 %) Фруктоза, глюкоза, сахароза (мах 10 %) Короткоцепочечный инулин
Fibrulose®F97 Гранулированный белый порошок Олигофруктоза (97 %) Фруктоза, глюкоза, сахароза (мах 5 %) Олигофруктоза
Beneo™GR Гранулированный белый порошок Инулин (более 90 %) Фруктоза, фруктоза (мах 4 %), сахароза (мах 8 %) Нативный инулин
Beneo™HP Мелкий белый порошок Инулин (более 99,5 %) Фруктоза, глюкоза, сахароза (мах 0,5 %) Длинноцепочечный инулин
Beneo™HPX Мелкий белый порошок Инулин (более 99,5 %) Фруктоза, глюкоза, сахароза (мах 0,5 %) Длинноцепочечный инулин с высокой гелеобразующей способностью при высокой температуре
Beneo™P95 Мелкий белый порошок Олигофруктоза (более 93,2 %) Фруктоза, глюкоза, сахароза (мах 6,8 %) Олигофруктоза
Beneo™Synergy1 Мелкий белый порошок Инулин (90-94 %) Фруктоза, глюкоза, сахароза (6-10 %) Смесь олигофруктозы и длинноцепочечного инулина в определенном соотношении
Особенностью современного этапа развития пищевой промышленности является разработка качественно новых функциональных продуктов питания, способствующих сохранению и
По строению
гомогенные гетерогенные
По виду сырья
целлюлоза
пектин
лигнин
альгиновая
кислота
целлюлозо-
лигнины
гемицеллю-
лозо-целлю-
лозолигнины
пищевые пищевые
волокна волокна
из низших из высших
растений растений
i
водоросли грибы
злаки травы древесина
По физико-химическим _свойствам
растворимые в воде
не растворимые в воде
пектин камеди слизи
растворимые
фракции
гемицеллюлозы
целлюлоза
лигнин
части
гемицеллю-
лозы
ксиланы
Рис. 1. Основные классификации пищевых волокон
Пищевые волокна широко распространены в растительных тканях. Существует несколько классификаций пищевых волокон [2] (рис. 1).
Пищевые волокна либо вообще не перевариваются в желудочно-кишечном тракте человека, либо перевариваются только в толстом кишечнике. Они имеют низкую энергетическую ценность. Их значение в питании весьма существенно. Поэтому пищевой рацион обязательно должен содержать не менее 30-40 г пищевых волокон в сутки [2].
Хлебобулочные изделия можно рассматривать как один из основных видов пищевых продуктов, которые могут быть отнесены к функциональным за счет использования сырья с содержанием пищевых волокон (пшеничных и ржаных отрубей, мучных композиционных смесей) и чистых форм пищевых волокон (микрокристаллической целлюлозы, пектина, инулина и олигофруктозы). Все это позволяет не только снизить энергетическую ценность хлебобулочных изделий, но и обогатить их необходимыми биологически ценными компонентами.
К диетическим пищевым волокнам относятся инулин и олигофруктоза, природные полисахариды, содержащиеся в более чем 36 тыс. растений, в том числе входящих в нашу повседневную диету - луке, чесноке, зернах ячменя и пшеницы, бананах, корне цикория [3]. Они не перевариваются в желудке и тонком кишечнике и поступают в толстый кишечник в практически неизменном виде, выполняя функцию диетических волокон. В толстом кишечнике они избирательно расщепляются под действием присутствующих там бифидобактерий, обеспечивая им активный рост, т. е. инулин и олигофруктоза являются пребиотиками. Кроме того, они улучшают усвоение минералов, прежде всего кальция и магния, повышают иммунитет, способствуют более быстрой насыщаемости при приеме пищи, улучшают липидный обмен у страдающих ожирением. Эти ингредиенты могут быть использованы в диабетической и низкоуглеводной диетах. Инулин и олигофруктоза обладают достаточно низкой калорийностью -1,0 и 1,5 ккал/г соответственно [3]. При схожести физиологического воздействия на организм инулин и оли-гофруктоза имеют различные технологических свойства, что связано с различием длины их молекул. Олиго-
RAW MATERIALS AND ADDITIVES
I in D ill *; I LI D t в
Номер образца
Рис. 2. Влияние инулина и олигофруктозы на изменение удельного объема хлебобулочных изделий: 1 - жир жидкий; 2 - Fibrulin®Instant (1,0 %); 3 - BeneoTMHPX (1,0 %); 4 - BeneoTMSynergy1 (1,5 %); 5 -BeneoTMGR (1,5 %); 6 - Fibrulin®XL (1,0 %); 7- BeneoTMHP (1,0 %); 8 -BeneoTMP95 (1,0 %); 9 - Fibrulose®F97 (1,0 %)
H
1ЫШ1Ы
12Э4567ВЭ
Рис. 3. Влияние инулина и олигофруктозы на изменения пористости хлебобулочных изделий: 1 - жир жидкий; 2 - Fibrulin®Instant (1,0 %); 3 - ВепеотмНРХ (1,0 %); 4 - BeneoTMSynergy1 (1,5 %); 5 - BeneoTMGR (1,5 %); 6 - Fibrulin®XL (1,0 %); 7 - BeneoTMHP (1,0 %); 8 -BeneoTMP95 (1,0 %); 9 - Fibrulose®F97 (1,0 %)
фруктоза обладает высокой растворимостью и сладостью примерно 30 % от сладости сахара. Стандартный инулин имеет слабосладкий вкус (10 % от сладости сахара) и умеренную растворимость. Длинноцепочеч-ный инулин вообще лишен сладости и слаборастворим [3].
В МГУПП на кафедре «Органическая и пищевая химия» совместно с кафедрой «Технологии хлебопекарного и макаронного производств» была проведена работа по изучению влияния инулина и олигофруктозы из цикория производства компаний Ота^ (Бельгия) и ^Быст (Бельгия) на качество тестовых заготовок и готовых хлебобулочных изделий. Основные характеристики использованных ингредиентов представлены в табл. 1.
Тесто с добавлением инулина и олигофруктозы готовили традиционным безопарным способом. Пищевые волокна вносили в сухом виде вместе с мукой. Пробы хлеба анализировали по следующим показателям: пористость, удельный объем, общая деформация сжатия мякиша, органолептические свойства.
Для определения оптимальной дозировки инулин и олигофруктозу вносили в тесто в смеси с мукой в количестве от 0,5 до 2,0 % с шагом 0,5 % к массе муки. Контрольными образцами служили хлеб с добавлением маргарина «Молочного» и хлеб без внесения пищевых волокон [5].
При внесении инулина и олигофруктозы в рецептуру хлебобулочных изделий в дозировке от 0,5 до 2,0 % удельный объем увеличивается от 8,5 до
17 % (рис. 2), пористость - от 10 до
18 % (рис. 3).
Показатели реологических свойств мякиша хлебобулочных изделий находятся в эмпирической зависимости от свойств готовых изделий (рис. 4).
Наряду с хорошими физико-химическими свойствами хлеб с внесением
инулина и олигофруктозы обладает также отличными органолептическими показателями: имеет более интенсивную окраску, равномерную структуру пористости мякиша, приятный вкус и аромат в сравнении с контрольными образцами (рис. 5).
Использование инулина и олигофруктозы при производстве хлебобулочных изделий не только позволяет получать продукты, оказывающие положительное влияние на физиологические функции организма человека, но и снижать энергетическую ценность готовых продуктов. Кроме того, применение этих ингредиентов дает возможность изменять некоторые технологические свойства полуфабрикатов и готовых изделий, в том числе повышать водопоглотительную способность, влиять на формирование реологических свойств, усиливать вкус и аромат, увеличивать срок хранения [4].
Современное хлебопекарное производство уже немыслимо без комплексных хлебопекарных улучшителей, содержащих в составе вещества различной природы и различающихся по способу воздействия на свойства сырья, а также на ход технологического процесса. Одним из представителей улучшителей являются эмульгаторы, в частности фосфолипиды.
Применение фосфолипидов (лецитинов) в качестве эмульгаторов в хлебопечении обусловлено сочетанием их физиологической активности и технологических свойств. Лецитины значительно улучшают качество конечных хлебобулочных изделий благодаря способности образовывать и стабилизировать жировые эмульсии, а также взаимодействовать со структурными компонентами теста (белками, углеводами, липидами). Для получения оптимального эффекта лецитины часто используют в комбинации с другими эмульгаторами.
200
пз CL ISO
о
ю 160
S
CL с 140
t20
CD
too
^ ад
пз "5 и
О 40
++
CD го
о ■
Ш
1
Ш
а]
2 3 4 5 6 7 8 1~1 ~ Упругая П ~ Пластическая
Рис. 4. Влияние инулина и олигофруктозы на реологические показатели хлебобулочных изделий: 1 -жир жидкий; 2 - Fibrulin®XL (1,0 %); 3 - Fibrulin®Instant (1,0 %); 4 - BeneomHP (1,0 %); 5 - Beneo™HPX (1,0 %); 6 - Beneo™P95 (1,0 %); 7- Beneo™Synergy1 (1,5 %); 8-Fibrulose®F97 (1,0 %); 9 - Beneo™GR (1,5 %)
Цвет корки
Пористость
Вкус Цвет мякиша
— FpbruhneXL; 1pH) Fibrukndnslant (1.04) etiheoh"HPX (1.0%)
— Вепео ™Syr»rgyí -Beneo~HP (I.Ottl
— 8епво™Р85 (1.0ft) -Beneo™GR (1.5%)
FibrutoseWS? *' С Vi
Рис. 5. Органолептические показатели хлебобулочных изделий, содержащих инулин и олигофруктозу
Таблица 2
Основные характеристики лецитинов для хлебопекарного производства
Характеристика Стандартный Гидролизованные
Штерн-цитин Ф-10 Штерн-фил Е-40 Штерн-фил Е-60 Штерн-фил Е-80
Содержание 62 56 56 56
ацетоннераст-
воримых
веществ, %
Степень 0 40 60 80
гидролиза, %
4 5 6
Номер образца
5
4,8 4,6 4,4 4,2 4
3,8
в сочетании с Штернцитин Р-10
■в сочетании с Штернфил Е-40
Рис. 6. Изменение удельного объема хлеба с использованием комплекса пищевых волокон с лецитинами: 1 - жир жидкий; 2 - Вепео™НРХ; 3 - Вепео™НР; 4 - Вепео™Р95; 5 - BeneomSynergy1; 6 - йЬгиНпФХ!.; 7 - Fibrulin®Instant; 8 - Р1Ьги1о5е®Р97; 9 - BeneomGR
Показатели упругой деформации при внесении в рецептуру хлеба Штернцитин Р-10
Показатели пластической деформации при внесении в рецептуру хлеба Штернцитин Р-10
Показатели упругой деформации при внесении в рецептуру хлеба Штернфил Е-40
Показатели пластической деформации при внесении в рецептуру хлеба Штернфил Е-40
Рис. 7. Изменения реологических характеристик мякиша хлебобулочных изделий при использовании пищевых волокон совместно с лецитинами: 1 - жир жидкий; 2 - BeneomнРХ; 3 -BeneoTMНР; 4 - Beneomp95; 5 - Beneomsynergy1; 6 - FibrulinфXL; 7- FibrulinвInstant; 8 -FibruloseвF97; 9 - BeneomGR
Фосфолипиды изначально входят в состав теста, так как являются частью липидного комплекса пшеничной муки. Они составляют большую часть полярных липидов, которые оказывают прямое влияние на качественные характеристики хлебобулочных изделий - объем, текстуру. Происходит это благодаря их способности взаимодействовать со структурными компонентами теста с образованием сложных комплексных соединений, играющих важную роль в формировании структуры полуфабрикатов и качества готового продукта. Среди фосфолипидов особенно сильное влияние на качество изделий оказывают лизофосфатиды -гидролизованные фосфолипиды. Этот вид веществ обладает молекулярной конфигурацией, наиболее подходящей
для формирования соединений с крахмалом. Лизофосфатиды также замедляют процесс черствения хлебобулочных изделий [5].
Сегодня на рынке имеются коммерческие продукты, содержащие лизоле-цитины с различной степенью гидролиза. Их основные характеристики представлены в табл. 2 [5].
Соотношение лецитинов в ходе эксперимента варьировалось таким образом, что общее содержание используемых добавок составляло от 0,5 до 2,0 % к массе жирового продукта. Результаты исследования влияния фосфолипидов при их совместном использовании с инулином и олигофруктозой на качество хлебобулочных изделий представлены на рис. 6.
Применение инулина и олигофрук-тозы в сочетании с лецитинами положительно отражается на качестве изделий по сравнению с контрольным образцом за счет взаимодействия компонентов, входящих в состав данных ингредиентов. Это позволяет улучшать реологические свойства теста, структуру мякиша (рис. 7), повышать органолеп-тические показатели и замедлять процесс черствения хлеба из пшеничной муки.
Использование функциональных ингредиентов в рецептуре хлебобулочных изделий позволит не только создавать изделия нового поколения, направленные на сохранение и улучшение здоровья, но и регулировать реологические свойства полуфабрикатов, улучшать вкус и запах готовых изделий, увеличивать срок хранения, обеспечивать улучшение отдельных показателей качества, а также регулировать пищевую ценность готовых изделий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Савенкова Т.В. Научно-практические аспекты использования функциональных ингредиентов при производстве кондитерских изделий специального назначения/Сборник докладов 7-го Международного форума «Пищевые ингредиенты XXI века». - М., 2006.
2. Цыганова Т.Б. Основные направления использования функциональных ингредиентов/Сборник докладов 7-го Международного форума «Пищевые ингредиенты XXI века». - М., 2006.
3. Перковец М.В. Мучное и сладкое с инулином и олигофруктозой «Ораф-ти»: и удовольствие станет полезным/ Сборник докладов 7-го Международного форума «Пищевые ингредиенты XXI века». - М., 2006.
4. Корячкина С.Я., Максимова Т.Е., Перковец М.В. Исследование влияния инулина на качество хлебобулочных изделий//Рациональное питание, пищевые добавки и биостимуляторы. 2004. № 2.
5. Нечаев А.П., Тарасова В.В., Ско-рюкин А.Н., Диденко В.М., Леонтьева Н.А. Применение фосфолипидов в производстве хлеба//Хлебопродукты. 2004. № 1.
6. Леонтьева Н.А, Нечаев А.П., Тарасова В.В., Скорюкин А.Н., Диденко В.М. Комплексные пищевые добавки с лецитином для хлебопечения//Хлебо-печение России. 2004. № 2.
