CC BY
87
BeemHunJBry^T/Proceedings of VSUET, Т. 79, № 2, 2017_
Пищевая биотехнология
Оригинальная статья/Original article
УДК 664.66:664.663.9
DOI: http://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-2-121-125
Обоснование рациональной влажности пшеничного хлеба, обогащенного мукой из овсяных отрубей
Елена И. Пономарева 1 [email protected]
1
Светлана И. Лукина Вячеслав Ю. Кустов 1
Евгения А. Габелко 1 [email protected]
1 Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394066, Россия Реферат. В настоящее время актуальным является производство продуктов питания не только отвечающих потребностям человека, но и имеющих определенную пищевую ценность и витаминно-минеральный состав, тем самым оказывающих физиологически значимое положительное воздействие на организм человека. Среди хлебобулочной продукции, направленной на улучшение здоровья, лидирует хлеб, производимый с целью контроля веса человека, после него следует хлеб, стимулирующий пищеварительные функции организма. Приоритетным направлением повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий является включение в их рецептуру нетрадиционных видов муки из цельносмолотых зерен злаковых и семян бобовых культур: пшеницы, ржи, овса, гречихи, гороха, нута и других. Использование их в питании улучшает баланс витаминов, аминокислот, макро- и микроэлементов, пищевых волокон и положительно влияет на здоровье человека. Применение муки из овсяных отрубей в производстве хлебобулочных изделий позволит увеличить в них содержание белка, пищевых волокон, минеральных веществ, даст возможность производить комплексное обогащение изделий. В работе представлены исследования по влиянию влажности теста из пшеничной муки первого сорта и муки из овсяных отрубей, полученной дезинтеграционно-волновым помолом, на органолептические, физико-химические показатели свойства теста и готового хлеба. В результате установлена рациональная влажность теста пшеничного хлеба - 46% с дозировкой обогатителя - 7%, обеспечивающая наилучшие показатели качества полуфабриката и изделия. Полученные данные будут способствовать расширению ассортимента хлеба повышенной пищевой ценности придать изделия функциональную направленность, интенсифицировать процесс производства. Ключевые слова: мука из овсяных отрубей, хлеб из пшеничной муки, влажность теста
Rational moisture of wheat bread enriched with oat bran flour
Elena I. Ponomareva 1 [email protected] Svetlana I. Lukina 1 Vyacheslav Yu. Kustov 1
Eugeniya A. Gabelko 1 [email protected]
1 Voronezh state university of engineering technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394066, Russia
Summary. At present, the production of food products that satisfy human needs and have a certain nutritional value and vitaminmineral composition, thereby having a physiologically significant positive effect on the human body, is actual. The priority direction of increasing the nutritional value of bakery products is the addition of non-traditional types of flour from whole-grained cereal grains and seeds of leguminous crops: wheat, rye, oats, buckwheat, peas, chick peas and other in their recipes. Their use in the diet improves the balance of vitamins, amino acids, macro - and microelements, food fibers and has a positive effect on human health. The use of flour from oat bran in the production of bakery foods will increase the content of protein, dietary fiber, minerals, will allow to produce a comprehensive enrichment product. The paper presents research on the influence of the moisture content of the dough of the first grade wheat flour of and oat bran flour, obtained by disintegration-wave grinding on the organoleptic, physico-chemical characteristics properties of dough and finished bread. The results revealed rational moisture content of the wheat bread dough - 46% at a dosage of enrichment - 7%, ensuring the best indicators of semi-finished and ready products quality. With a further increase in moisture in the semi-finished product up to 47%, a decrease in porosity up to 68% occurred, as well as the appearance of the finished product deteriorated. It was found that the maximum specific volume bread with a moisture content of 46% - 245 cm3 / 100 g, a minimum with moisture content of 44% - 230 cm3 / 100 g was characterized. The use of this enrichment enhances the nutritional value of bakery products, widens the assortment of bread
for functional purposes, and also intensifies the production process._
Keywords: flour from oat bran, bread from wheat flour, the humidity test
Для цитирования Пономарева Е.И., Лукина С.И., Кустов В.Ю., Габелко Е.А. Обоснование рациональной влажности пшеничного хлеба, обогащенного мукой из овсяных отрубей // Вестник ВГУИТ. 2017. Т. 79. № 2. С. 121-125. (М:10.20914/2310-1202-2017-2-121-125
For citation
Ponomareva E.I., Lukina S.I., Kustov V.Yu., Gabelko E.A. Rational moisture of wheat bread enriched with oat bran flour. Vestnik VSUET [Proceedings of VSUET]. 2017. vol. 79. no. 2. pp. 121-125. (in Russian). doi:10.20914/2310-1202-2017-2-121-125
121
БД Agris
BeemHunJBTy^T/Proceedings of VSUET, Т. 79, № 2, 2017=
Введение
Одной из основных проблем современного питания является создание конкурентоспособных продуктов высокого качества и одновременно полезных для здоровья человека. Важнейшим путем их создания является обогащение недостающими функциональными ингредиентами и разработка новых технологий. В настоящее время хлебобулочные изделия остаются одним из основных продуктов питания. Они служат источником энергии, белка и углеводов и по частоте употребления находятся на одном из первых мест у всех групп населения. Вместе с тем белки хлеба не являются полноценными, в них мало незаменимых аминокислот лизина и метионина, пищевых волокон, невысокое содержание минеральных веществ [1].
Перспективным направлением повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий является включение в их рецептуру натуральных обогатителей, в том числе продуктов переработки овса. Применение муки из овсяных отрубей в производстве хлебобулочных изделий позволит увеличить в них содержание белка, пищевых волокон, минеральных веществ, даст возможность производить комплексное обогащение изделий, расширить их ассортимент [2, 3].
Таблица 1.
Химический состав муки пшеничной первого сорта и муки из овсяных отрубей
Table 1.
Chemical composition of wheat flour of the first grade and flour from oat bran
Материалы и методы
Муку из овсяных отрубей (ТУ 9290-37102068108-2016) на кафедре «Технология хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зернопе-рерабатывающего производств» Воронежского государственного университета инженерных технологий получали путем дезинтеграционно-волнового помола. За счет вращения магнитсо-держащих дисков дезинтегратора со скоростью 200 с-1 за очень короткий промежуток времени в камере возникают синхронизируемые условия взаимодействия поля и овсяных отрубей на атомно-молекулярном уровне. В результате образуются потоки взвешенных частиц, взаимодействующих в пространстве энергетических полей с электрическими и магнитными составляющими. Это обеспечивает механическую активацию сырья и позитивные изменения физико-химического состояния, структуры поверхности частиц муки из овсяных отрубей [4].
Анализ химического состава сырья выявил, что в муке из овсяных отрубей содержится больше белка в 1,5 раза, жира в 5 раз и пищевых волокон в 3 раза (таблица 1) [5, 6].
Наименование пищевых веществ Name of food substances Содержание пищевых веществ в муке | Content of nutrients in flour
пшеничной первого сорта first grade wheat из овсяных отрубей of oat bran
Белок, г | Protein, g 10,6 17,3
Жиры, г | Fats, g 1,3 7,03
Углеводы, г | Carbohydrates, g 69,0 66,22
Зола, г | Ash, g 0,7 2,89
Пищевые волокна, мг | Dietary fiber, mg 4,9 15,4
Кальций, мг | Calcium, mg 24 58
Фосфор, мг | Phosphorus, mg 115 734
Магний, мг | Magnesium, mg 44 235
Натрий, мг | Sodium, mg 4 4,1
Калий, мг | Potassium, mg 176 566
Железо, мг | Iron, mg 2,1 5,41
Цинк, мг | Zinc, mg 1,01 3,11
Витамин В1, мг | Vitamin B1, mg 0,25 1,17
Витамин В2, мг | Vitamin B2, mg 0,08 0,22
Витамин В5, мг | Vitamin B5, mg 0,5 1,494
Витамин В6, мг | Vitamin B6, mg 0,22 0,165
Витамин РР, мг | Vitamin PP, mg 2,2 2
Витамин Е, мг | Vitamin E, mg 1,8 1,01
BemnuKjBTtyHT/Proceedings of VSUET, Т. 79, № 2, 2017=
Влажность теста - одно из его важнейших свойств. Содержание влаги оказывает влияние на все биохимические процессы, протекающие в полуфабрикате, на жизнедеятельность микроорганизмов (дрожжевых грибков и молочнокислых бактерий), и, как следствие, на вкусовые качества получаемого хлеба. Увеличение влажности теста на 1% может повысить выход разных видов хлеба на 2-3%. [7].
Цель работы - определение рациональной влажности теста из муки пшеничной первого сорта с добавлением муки из овсяных отрубей путем исследования органолептических и физико-химических свойств теста и готового изделия.
Тесто готовили влажностью 44-47% (интервал варьирования 1%) из муки пшеничной хлебопекарной первого сорта, соли поваренной пищевой, дрожжей прессованных хлебопекарных, воды питьевой и муки из овсяных отрубей в количестве 7%.
Полуфабрикат замешивали безопарным способом в тестомесильной машине Lаbоmiх1000, далее направляли в термостат для брожения при температуре 30 °С. Из выброженного теста отвешивали куски массой 0,27 кг для выпечки формового хлеба. Разделку и формование производили вручную и отправляли на окончательную расстойку - в расстойный шкаф РТПК-530У при температуре 40 ± 1 °С и относительной влажности воздуха 80-85% в течение 40 мин. Изделия выпекали в лабораторной электропечи ВНИИХП-6-56 при температуре 215-220 °С с увлажнением в течение 30 мин [8].
В процессе брожения исследовали изменение титруемой кислотности теста методом титрования и газообразующую способность валюмометрическим методом [9]. В готовых изделиях определяли органолептические показатели (поверхность, цвет, форма, пропеченность, пористость, промес, вкус, запах), физико-химические показатели (влажность - по ГОСТ 21094-75, кислотность - по ГОСТ 5670-96, пористость -по ГОСТ 5669-96, удельный объем объемным методом).
Результаты и обсуждения
Изучение изменения титруемой кислотности в процессе брожения теста показало, что с увеличением его влажности, данный параметр возрастал. По окончании процесса брожения кислотность полуфабриката, с влажностью теста 44% была равна 3,5 град, а с влажностью 47% - 4,0 град (рисунок 1).
4,0
3,5
О ^
g Ч
н ^
о ,-н
и
3 й
M
и u
s Is
V h
еЗ
3,0
2,5
2,0
1,5
\ 3\
\
Ч1
0
90
Рисунок
15 30 45 60 75 Продолжительность брожения, мин Duration of fermentation, min 1. Изменение титруемой кислотности в процессе брожения теста в зависимости от его влажности: 1 - 44%; 2 - 45%; 3 - 46%; 4 - 47%
Figure 1. Change in titratable acidity during fermentation of the dough depending on its humidity:
1 - 44%; 2 - 45%; 3 - 46%; 4 - 47%
Это объясняется тем, что с повышением влажности в тесте ускоряются процессы набухания и пептизации белковых веществ в полуфабрикате, которые увеличивают переход веществ в жидкую фазу. За счет интенсификации работы дрожжей с ростом влажности идет накопление кислотореагирующих продуктов (полиненасыщенные жирные кислоты, органические кислоты), что и приводит к росту кислотности теста [10-15].
Выявлено, что в тесте с влажностью 46%, при брожении в течение 90 мин выделилось наибольшее количество диоксида углерода -495 см3 (рисунок 2).
500 400 300 200 100 0
о о
o
>
е ь б
о
12 3 4
Полуфабрикаты с разной влажностью Semifinished products with different humidity Рисунок 2. Изменение газообразующей способности в тесте в процессе брожения в зависимости от его влажности: 1 - 44%; 2 - 45%; 3 - 46%; 4 - 47%
Figure 2. Change of gas-forming ability in the test during fermentation, depending on its humidity: 1 -
44%;
2 - 45%; 3 - 46%; 4 - 47%
Это объясняется усилением процесса брожения за счет оптимальной влажности для жизнедеятельности дрожжевых клеток и активности ферментов, вносимых с мукой из овсяных отрубей. Однако дальнейшее увеличение влаги приводило к снижению газообразования в тесте.
BeemHUKjBTy^T/Proeeedings of VSUET, Т. 79, № 2, 201L
Анализ качества хлебобулочных изделий с разной влажностью теста проводили через 3 ч после выпечки. Исследования показали, что у готового изделия с влажностью теста 46%, наблюдались наилучшие органолептические и физико-химические показатели (таблица 2). При дальнейшем увеличение влаги в
полуфабрикате до 47%, происходило уменьшение пористости до 68%, а также ухудшал внешний вид готового изделия.
Выявлено, что максимальным удельным объемом характеризовался хлеб с влажностью теста 46% - 245 см3/100 г., минимальным с влажностью 44% - 230 см3/100 г. (рисунок 3).
Таблица 2. Table 2.
Влияние влажности теста на качество хлеба Effect of dough humidity on bread quality
Показатели качества Значение показателей качества хлеба в зависимости от влажности теста, % Value of bread quality indicators depending on dough humidity, %
44 | 45 | 46 | 47
Органолептические показатели Organoleptic indicators
Внешний вид: | Appearance: Ш u Ш
поверхность | surface Без крупных трещин подрывов, также сколов или надрезов Without large cracks in the blasting, also nail or cuts Бугристая поверхность Rumpy surface
цвет | colour Светло-коричневый Light brown Светло-коричневый Light brown Светло -коричневый Light brown Коричневый
Форма | The form Соответствующая хлебной форме, в которой производилась выпечка | Appropriate bread form, which was baked
Состояние мякиша: пропеченность Crumb condition:baked Пропеченный, невлажный на ощупь. Эластичный, после легкого надавливание пальцами мякиш принимает первоначальную форму | Baked, not wet to the touch. Elastic, after light pressing the fingers of the crumb takes the original form
пористость | porosity Развитая, без пустот и уплотнений | Developed, without voids and seals
промес | Promes Без комочков и следов непромеса | Without lumps and traces of impurities
Вкус | Taste Свойственный данному виду изделия, без постороннего привкуса | Native to this type of product, without foreign taste
Запах | Smell Свойственный данному виду изделия, без постороннего запаха | Characteristic of this type of product, without foreign smell
Физико-химические показатели | Physical and chemical indicators
Влажность (moisture), % 43,0 44,0 45,0 46,0
Кислотность (Acidity), град 3,0 3,4 3,6 3,8
Пористость (porosity), % 65,0 66,0 70,0 68,0
Заключение
Экспериментальными данными доказано, что приготовленный хлеб из пшеничной муки с добавлением муки из овсяных отрубей с влажностью теста 46% обладал наилучшими показателями качества. Кроме того, применение данного обогатителя способствует повышению пищевой ценности хлебобулочных изделий и расширению ассортимента хлеба функционального назначения.
¿3 ад о о
S g S
sS ° я Чч
250 200 150 100 50 0
1 2 „ 3 4
Г отовые иделия с разной влажностью теста Ready products with different humidity dough Рисунок 3. Изменение удельного объема готового хлеба в зависимости от влажности теста: 1 - 44%;
2 - 45%; 3 - 46%; 4 - 47%
Figure 3. Change in the specific volume of finished bread, depending on the dough moisture: 1 - 44%; 2 - 45%;
3 - 46%; 4 - 47%
ЛИТЕРАТУРА
1 Об отраслевой целевой программе Развитие хлебопекарной промышленности РФ на 2014-2016 гг. // Хлебопродукты. 2014. № 5. С. 8.
2 Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства: учебник. 9 е изд.; перераб. и доп. / Под общ. ред. Л.И. Пучковой.и доп. СПб: Профессия, 2011. 416 с.
; Древин А.В., Таранова Е.С. Нетрадиционное сырье для производства хлебобулочных изделий функционального назначения // Хлебопечение России. 2016. № 1. С. 20-21.
4 Пономарева Е.И., Засгрогина НМ, Шторх JI.B. Практические рекомендации по совершенствованию технологии и ассортимента функциональных хлебобулочных изделий, Воронеж, ВГУИТ, 2014. 290 с.
BecmHunJBry^T/Proceedings of VSUET, Т. 79, № 2, 201L
5 Калорийность. Пшеничная мука первого сорта. Химический состав и пищевая ценность ценность, http://health-diet.ru
6 Мука из овсяных отрубей, http:// oblepiha.com
7 Влияние влажности теста на хлебопекарные свойства, http:// www.pudov.ru
8 Пономарева Е.И., Воропаева О.Н., Грибоедова А.А. Выбор рационального способа приготовления хлеба повышенной пищевой ценности // Хлебопродукты. 2014. № 12. С. 62-63.
9 Пономарева Е.И., Лукина С.И., Н.Н., Малютина Т.Н., Воропаева О.Н. Практикум по технологии отрасли (технология хлебобулочных изделий), СПб: Лань, 2016. 316 с.
10 Пащенко Л.П., Жаркова И.М. Технология хлебопекарного производства, СПб.: Лань, 2014. 672 с.
11 BukicD. А и др. ElfectofbradcfoughmLxingrrethodon rye bread quality //Acta Periodica Technologca. 2014. №. 45. С. 11-22.
12 Urga K., Fite A., Biratu E. Effect of natural fermentation on nutritional and antinutritional factors of tef (Eragrostis tef) // The Ethiopian Journal of Health Development (EJHD). 2017. T. 11. №. 1.
13 Gamel Т. H., Abdel-Aal E. S. M., Tosh S. M. Effect of yeast-fermented and sour-dough making processes on physicochemical characteristics of p-glucan in whole wheat/oat bread // LWT-Food Science and Technology. 2015. T. 60. №. 1. C. 78-85.
14 Oduro-Yeboah С. и др. Steeping time and dough fermentation affect the milling behaviour and quality of white kenkey (nsiho), a sour stiff dumpling prepared from dehulled maize grains // Journal of Cereal Science. 2016. Т. 69. С. 377-382.
REFERENCES
1 On the sectoral targeted programme the Development of the baking industry of Russia in 2014-2016. Khleboprodukty [Bread]. 2014. no. 5. pp. 8. (in Russian).
2 Auerman L.Ya. Tekhnologiya khlebopekarnogo pro-izvodstva [The technology of bread production: textbook, 9 ed.]. St. Petersburg, Professiya, 2011. 416 p. (in Russian).
3 Drevin A.V., Taranova E.S. Non-traditional raw materials for the production of bakery products functional purpose. KhlebopechenieRossii [Bakery Russia]. 2016. no. 1. pp. 20-21. (in Russian).
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Елена И. Пономарева д. т. н., профессор, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зернопе-рерабатывающего производств, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394066, Россия, [email protected] Светлана И. Лукина к. т. н., доцент, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394066, Россия, Вячеслав Ю. Кустов инженер, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж; 394066, Россия, Евгения А. Габелко студент, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатыва-ющего производств, Воронежский государственный университет инженерных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394066, Россия, [email protected] КРИТЕРИЙ АВТОРСТВА
Все авторы в равной степени принимали участие в написании рукописи и несут ответственность за плагиат
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ПОСТУПИЛА 15.12.2016 ПРИНЯТА В ПЕЧАТЬ 30.03.2017
4 Ponomareva E.I., Zastrogina N.M., Shtorkh L.V. Prakticheskie rekomendatsii po sovershenstvovaniyu tekhnologii i assortimenta funktsional'nykh khlebobulo-chnykh izdelii [Practical recommendations to improve the technology and range of functional bakery products]. Voronezh, VGUIT 2014. 290 p. (in Russian).
5 The calorie content. Wheat flour of the first grade. Chemical composition and food sites, http://health-diet.ru (in Russia)
6 Flour from oat bran, http://oblepiha.com (in Russia)
7 The influence of dough humidity on baking properties, http://www.pudov.ru (in Russia)
8 Ponomareva E.I., Voropaeva O.N., Griboedova A.A. The choice of rational method of making bread high nutritional value. Khleboprodukty [Bread]. 2014. no. 12. pp. 62-63. (in Russian).
9 Ponomareva E.I., Lukina S.I., N.N., Malyutina T.N., Voropaeva O.N. Praktikum po tekhnologii otrasli (tekhnologiya khlebobulochnykh izdelii) [Workshop on the technology industry (bakery products)]. St Peteresburg, Lan', 2016. 316 p. (in Russian).
10 Pashchenko L.P., Zharkova I.M Tekhnologiya khlebopekarnogo proizvodstva. [Technology of baking production]. St. Petesrburg, Lan', 2014. 672 p. (in Russian).
11 Bukic D. A. et al. Effect of bread dough mixing method on rye bread quality. Acta Periodica Technologica. 2014. no. 45. pp. 11-22.
12 Urga K., Fite A., Biratu E. Effect of natural fermentation on nutritional and antinutritional factors of tef (Eragrostis tef). The Ethiopian Journal of Health Development (EJHD). 2017. vol. 11. no. 1.
13 Gamel T. H., Abdel-Aal E. S. M., Tosh S. M. Effect of yeast-fermented and sour-dough making processes on physicochemical characteristics of p-glucan in whole wheat/oat bread. LWT-Food Science and Technology. 2015. vol. 60. no. 1. pp. 78-85.
14 Oduro-Yeboah C. et al. Steeping time and dough fermentation affect the milling behaviour and quality of white kenkey (nsiho), a sour stiff dumpling prepared from dehulled maize grains. Journal of Cereal Science. 2016. vol. 69. pp. 377-382.
INFORMATION ABOUT AUTHORS
Elena I Ponomareva doctor of technical sciences, professor, bakery technology, confectionery, pasta and grain processing industries department, Voronezh state universi-ty of engineering technologies, Revolution Av., 19 Voro-nezh, 394066, Russia, [email protected]
Svetlana I Lukina candidate of technical sciences, associate professor, bakery technology, confectionery, pasta and grain processing industries department, Voronezh state university of engineering technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394066, Russia, Vyacheslav Yu. Kustov engineer, bakery technology, confectionery, pasta and grain processing industries department, Voronezh state university of engineering technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394066, Russia,
Eugeniya A. Gabelko student, bakery technology, confectionery, pasta and grain processing industries department, Voronezh state university of engineering technologies, Revolution Av., 19 Voronezh, 394066, Russia, [email protected]
CONTRIBUTION
All authors equally took part in writing the manuscript and are responsible for plagiarism
CONFLICT OF INTEREST The authors declare no conflict of interest.
RECEIVED 12.15.2016 ACCEPTED 3.30.2017
