CC BY
46
УДК 664.644.53, 664.644.59
Опытно-промышленная апробация нового комплексного ферментного препарата
в производстве батонов нарезных
Н. В. Цурикова, канд. техн. наук; Е. И. Курбатова, канд. техн. наук; А. С. Середа, канд. техн. наук; Е. В. Костылева, канд. техн. наук; И. А. Великорецкая; В. А. Поляков, д-р техн. наук,
академик РАН
ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии
и безопасности пищи, Москва Г. Ф. Дремучева, канд. техн. наук Научно-исследовательский институт хлебопекарной промышленности, Москва А. П. Синицын, д-р хим. наук, профессор Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
Повышение требований к безопасности пищевых продуктов и постоянно растущий спрос на натуральные ингредиенты привели к существенному снижению количества используемых химических добавок в хлебопекарной промышленности [1]. Современной альтернативой химических агентов становятся ферментные препараты (ФП) как наиболее эффективное средство в решении технологических задач, в том числе повышения гибкости и стабильности технологического процесса при выработке широкого ассортимента хлебобулочных изделий высокого качества [2].
Использование таких ферментов как протеазы, ксиланазы и целлюла-зы ( -глюканазы) позволяет получить устойчивую трехмерную структуру клейковины в созревшем тесте и, следовательно, улучшить качество хлеба [1].
Для улучшения свойств теста и повышения качества хлеба широко используют эндоксиланазы, которые осуществляют конверсию арабинок-силанов, оказывающих существенное влияние на качество хлеба, благодаря способности к водопоглощению и взаимодействию с клейковиной [1]. Действие эндоксиланаз приводит к увеличению водорастворимой фракции арабиноксиланов, перераспределению воды между структурными компонентами теста, улучшению непрерывной трехмерной структуры клейковины, что положительно отражается на стабильности теста, повышает газоудерживающую способность и подъем тестовых заготовок в начальный период выпечки, улучшает качество хлеба и структуру мякиша [1-3]. В качестве источника ксиланаз в хлебопечении используют такие ФП как Pentopan и Panzea (Novozymes, США), Xylanases S200, S Concentrate и Bacterial Xylanase (Enzeco, США), POWERBake 900 и 7000 («Danisco A / S», Дания) [4-6].
Перспективно применение протео-литических ферментов, под действием которых происходят специфические изменения клейковины. Доказано, что при низких дозировках протеаз количество отмываемой из теста клейковины повышается вследствие роста ее гидратации, что приводит к более полному формированию клейковины и, следовательно, к увеличению выхода сырой клейковины [7-9].
Для умеренного протеолиза клей-ковинных белков в последние годы используют препараты кислых грибных протеаз, например ФП Fungal Protease (Enzeco, США) [5], которые обладают широкой субстратной специфичностью и способностью к ограниченному гидролизу высокомолекулярных белковых субстратов для получения продуктов с заданными свойствами.
Для снижения себестоимости хлебобулочных изделий используют комплексные композиции ФП, более эффективные за счет синергетиче-ского эффекта взаимодействия различных формирующих их ферментов по сравнению с ФП, состоящими только из индивидуальных ферментов [9, 10]. Для получения хлеба с высоким удельным объемом целесообразно использовать ксиланазу совместно с другими ферментами, например, протеазами [1].
Для использования в хлебопекарной промышленности разработан новый комплексный ФП, содержащий кислую протеазу (100,000 HUT/г), эндо-1,4-р-ксиланазу (1000 ед / г) и эндо-1,3 (4) -ß-глюканазу (270 ед/г). ФП получен путем ферментации штамма Penicillium canescens BKM F-4677D. Преимуществом нового комплексного ФП является синер-гический эффект воздействия специфичных ферментов, входящих в его состав, на структурные компоненты муки в процессе приготовления хле-
бобулочных изделий, который обеспечивает повышение концентрации растворимых пентозанов и олиго-сахаридов, умеренный протеолиз клейковинных белков, что приводит к улучшению реологических свойств теста и качества хлеба [11].
Проведена опытно-промышленная апробация нового комплексного ФП. При исследовании свойств сырья, полуфабрикатов хлебопекарного производства и качества изделий применяли общепринятые физико-химические и органолептические методы. Для приготовления теста использовали: муку пшеничную хлебопекарную первого сорта с массовой доли влаги 14,5%, белизной 55 ед. приб. Р3-БПЛ, содержанием сырой клейковины 28%, качеством сырой клейковины 75 усл. ед. прибора ИДК, числом падения 300 с.; дрожжи хлебопекарные прессованные с подъемной силой 65 мин и массовой долей влаги 68%. Контрольную пробу теста готовили без добавления ФП, опытную - с внесением комплексного ФП в количестве 0,004% от массы муки.
Смешивали 100 кг пшеничной муки, 2,0 кг прессованных хлебопекарных дрожжей, 1,5 кг поваренной пищевой соли, 3,0 кг сахарного песка, 2,9 кг подсолнечного масла и расчетное количество питьевой воды в деже вместимостью 330 л. На тестомесильной машине А3-ХТБ тесто замешивали в течение 10 мин и оставляли на брожение в течение 50 мин. Затем на те-стоделительной машине А2 - ХПО/5 тесто делили на куски массой 450 г, после округляли на тестоокругли-тельной машине Т1-ХТН и подвергали предварительной расстойке в течение 2 мин на транспортере. Округленные куски теста формовали на тесто-формующей машине АГРОформ-11 и направляли в расстойный шкаф Ш32-ХРШ. 02.03.00.000 для окончательной расстойки. Хлеб выпека-
НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ - ВКЛАД В СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ
I ■ ТЕМА НОМЕРА
Показатели качества батонов нарезных из пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта через 16 и 72 ч после выпечки
Значение показателя
Показатель Контроль Опыт (комплексный ФП)
Влажность мякиша, % 41,4 41,4
Кислотность мякиша, град. 2,2 2,2
Пористость мякиша, % 83 87
Удельный объем, см3 /г 3,4 3,9
Прирост к контролю, % - 14,7
Формоустойчивость, (Н /Д) 0,26 0,26
Внешний вид батонов:
форма Продолговато-овальная, правильная
поверхность корки С надрезами, без крупных трещин и подрывов, гладкая
цвет корки Светло-коричневый
Состояние мякиша: цвет Светлый с желтоватым оттенком Более светлый
равномерность цвета Равномерный
пропеченность Пропеченный, не влажный на ощупь
промес Без комочков и следов непромеса
эластичность Хорошая
липкость Отсутствует
Пористость: по крупности Развитая, без пустот и уплотнений
по равномерности Равномерная Более равномерная
по толщине стенок пор Тонкостенная Более тонкостенная
Вкус Свойственный данному виду изделия, без постороннего привкуса
Запах Свойственный данному виду изделия, без постороннего запаха
Крошковатость:
через 16 ч после выпечки Не крошащийся
через 72 ч после выпечки Крошащийся Менее крошащийся
ли в тоннельной печи Г4-ПХС-50М при температуре 230 °С в течение 22 мин. Хлебобулочные изделия анализировали по органолептическим и физико-химическим показателям через 16 и 72 ч после выпечки.
Опытно-промышленная апробация нового комплексного ФП в производстве батонов нарезных (таблица) показала, что добавление ФП в количестве 0,004% от массы муки повышает пористость мякиша на 4%, удельный объем изделий - на 14,7%, обеспечивает формирование более мелкой и тонкостенной пористости мякиша. При этом фор-моустойчивость хлеба не изменяется по сравнению с контролем. Новый комплексный ФП способствует сохранению свежести хлеба: через 72 ч хранения мякиш батонов характеризуется меньшей крошковатостью по сравнению с контрольными образцами, полученными без внесения ФП.
Таким образом, применение нового комплексного ФП позволило не только повысить качество хлебобулочных изделий, но и уменьшить объем возврата продукции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Butt, M. S. Xylanases and their applications in Baking Industry/M. S. Butt [et al] // Food Technol. Biotechnol. -2008. - V. 46. - № 1. - P. 22-31.
2. Нечаев, А. П. Пищевые ингредиенты в производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий/А. П. Нечаев [и др.]. - М.: Дели плюс, 2013. - 527 с.
3. Driss, D. Improvement of breadmaking quality by xylanase GH11 from PeniciUium occitanis Pol6/D. Driss [et al] // Journal of Texture Studies. - 2013. - V. 44. -№ 1. - P. 75-84.
4. Информационные материалы фирмы Novozymes, США - 2017.
http://www.novozymes.com/en/ solutions/food-and-beverages/baking/dough-improvement
5. Информационные материалы фирмы Enzeco, США - 2017.
http://www.enzyme development.com/ applications/baking/
6. Информационные материалы фирмы Danisco A/S, Дания - 2017.
http://www.danisco.com/ product-range/ food-enzymes/ bakery-enzymes/
7. Michael, G. Proteolysis in sourdough fermentations: mechanisms and potential for improved bread quality/G. Michael [et al] // Trends in Food Science & Technology. - 2008. - V. 19 - № 10. - P. 513-521.
8. Van Oort, M. Enzymes in bread making. In: Whitehurst RJ, van Oort M.
(eds.) Enzymes in Food Technology, second ed./ M. van Oort. - Chichester: Wiley-Blackwell; 2010. - P. 103-143.
9. Melim Miguel, Â .S. Food Industry, Chapter: 14. Enzymes in Bakery: Current and Future Trends/Â . S. Melim Miguel [et al] - Publisher: InTech, 2013. -P. 287-321. DOI: 10.5772/53168
10. Caballero, P. A. Improvement of dough rheology, bread quality and bread shelf-life by enzymes combination/P. A. Caballero [et al] // Journal of Food Engineering. - 2007. -V. 81. - № 1. - P. 42-53.
11. Середа, А. С. Влияние нового комплексного ферментного препарата на качество хлеба из пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта/А. С. Середа [и др.] // Хлебопродукты. - 2016. -№ 12. - С. 39-41.
REFERENCES
1. Butt M. S. et al. Xylanases and their applications in Baking Industry. Food Technol. Biotechnol., 2008, vol. 46, no. 1, pp. 22-31.
2. Nechaev A. P. et al. Pishchevye ingredienty v proizvodstve khlebobulochnykh i muchnykh konditerskikh izdelii [Food ingredients in the production of bakery and flour confectionery]. Moscow, Deli plyus Publ., 2013. 527 p.
3. Driss D. et al. Improvement of breadmaking quality by xylanase GH11 from Penicillium occitanis Pol6. Journal of Texture Studies, 2013, vol. 44, no. 1, pp. 75-84.
4. Information materials of Novozymes, USA, 2017.
Available at: http://www.novozymes. com / en / solutions / food-and-beverages / baking / dough-improvement
5. Information materials of Enzeco, USA, 2017.
Available at: http: //www.enzyme development.com / applications / baking /
6. Information materials of Danisco A / S, Denmark, 2017.
Available at: http://www.danisco.com/ product-range / food-enzymes / bakery-enzymes /
7. Michael G. et al. Proteolysis in sourdough fermentations: mechanisms and potential for improved bread quality. Trends in Food Science & Technology, 2008, vol. 19, no. 10, pp. 513-521.
8. Van Oort M. Enzymes in bread making. In: Whitehurst RJ, van Oort M., eds. Enzymes in Food Technology, second ed. Chichester, Wiley-Blackwell, 2010, pp. 103-143.
9. Melim Miguel A.S. et al. Food Industry, Chapter 14. Enzymes in Bakery: Current and Future Trends. InTech Publ., 2013, pp. 287-321. DOI: 10.5772 / 53168
10. Caballero P. A. et al. Improvement of dough rheology, bread quality and bread shelf-life by enzymes combination. Journal of Food Engineering, 2007, vol. 81, no. 1, pp. 42-53.
11. Sereda A. S. et al. [Influence of a new complex enzyme preparation on the quality of bread from wheat flour of superior quality]. Khleboprodukty, 2016, no. 12, pp. 39-41. (In Russ.)
Опытно-промышленная апробация нового комплексного ферментного препарата в производстве батонов нарезных
Ключевые слова
комплексный ферментный препарат; ксиланаза; протеаза; хлебобулочные изделия
Реферат
Одно из современных направлений развития хлебопекарной отрасли - замена химических улучшителей ферментными препаратами (ФП) микробного происхождения. Сочетание ксиланазы, Р-глюканазы и кислой грибной протеазы, способной к ограниченному гидролизу белка, оптимально для улучшения хлебопекарных свойств и трехмерной структуры клейковины пшеницы. На основе штамма РетаШит сапеБсепБ был разработан комплексный препарат, содержащий в своем составе кислую аспартатную протеазу, которая обеспечивает умеренный гидролиз белков клейковины, эндо-1,4-в-ксиланазу и эндо-1,3 (4) -р-глюканазу. Цель работы - опытно-промышленная апробация нового комплексного ФП в условиях производственно-экспериментального центра НИИХП при выпечке нарезных батонов из пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта. Для приготовления теста использовали муку пшеничную хлебопекарную первого сорта и дрожжи хлебопекарные прессованные. При исследовании свойств сырья, полуфабрикатов хлебопекарного производства и качества изделий использовали общепринятые физико-химические и органолептические методы. Установлено, что добавление ФП в количестве 0,004% от массы муки обеспечивает формирование более мелкой и тонкостенной пористости мякиша, повышает пористость мякиша на 4% и удельный объем изделий - на 14,7%, а также способствует сохранению свежести хлеба. При этом через 72 ч хранения мякиш батонов характеризуется меньшей крошковатостью по сравнению с контрольными образцами, полученными без внесения ФП, а фор-моустойчивость хлеба не изменяется по сравнению с контролем. Полученные результаты показали, что новый комплексный ферментный препарат может быть рекомендован к использованию в хлебопечении с целью повышения качества хлебобулочных изделий и уменьшения объема возврата продукции.
Авторы
Цурикова Нина Васильевна, канд. техн. наук, Курбатова Елена Ивановна, канд. техн. наук, Середа Анна Сергеевна, канд. техн. наук, Костылева Елена Викторовна, канд. техн. наук, Великорецкая Ирина Александровна, Поляков Виктор Антонович, д-р техн. наук, академик РАН ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи, 111033, Москва, ул. Самокатная, д. 4б, [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]
Дремучева Галина Федоровна, канд. техн. наук Научно-исследовательский институт хлебопекарной промышленности, 107553, Москва, Б. Черкизовская ул., д. 26А, [email protected]
Синицын Аркадий Пантелеймонович, д-р хим. наук, профессор Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, [email protected]
Experimental-industrial approbation of a new complex enzyme preparation in production of threaded loaves
Key words
complex enzyme preparation; xylanase, protease; bakery products Abstracts
One of the modern trends in the baking industry is the replacement of chemical improvers with enzyme preparations (EP) of microbial origin. The combination of xylanase, p-glucanase, and acidic fungal protease, which is capable of limited hydrolysis of the protein, is optimal for improving baking properties and the three-dimensional structure of wheat gluten. Based on the Penicillium canescens strain, a complex preparation was developed containing endo-1,4-p-xylanase, endo-1,3 (4) -p-glucanase, and an acidic aspartate protease which provides a moderate hydrolysis of gluten proteins. The purpose of the work was the pilot-industrial approbation of the new complex EP in the conditions of the production-experimental center of Research Institute of Bakery Industry in the process of wheat flour loaves baking. For the dough preparation, wheat flour of the first grade and pressed baking yeast were used. The conventional physicocnemical and organoleptic methods were used to study the properties of raw materials, semifinished bakery products and the quality of resulting products. It has been found that the EP addition in an amount of 0.004% of the flour weight provides the formation of finer and thin-walled porosity of crumb, increases the porosity of crumb by 4% and the specific volume of loaves by 14.7%, and also helps preserve freshness of bread: after 72 hours of storage, the crumbs of the loaves are characterized by less crumbliness compared to control samples obtained without applying EP. At the same time, the form stability of the bread does not change in comparison with the control. The results showed that the new complex enzyme preparation can be recommended for use in the baking industry to improve the quality of bakery products, as well as to reduce the volume of products return.
Authors
Tsurikova Nina Vasilievna, Candidate of Technical Science, Kurbatova Elena Ivanovna, Candidate of Technical Science, Sereda Anna Sergeevna, Candidate of Technical Science, Kostyleva Elena Viktorovna, Candidate of Technical Science, Velikoretskaya Irina Alexandrovna,
Polyakov Viktor Antonovich, Doctor of Technical Sciences, Academician of RAS
Institute of Food Biotechnology - branch of the Federal Research Center for Nutrition, Biotechnology and Food Safety, 4B, Samokatnaya St., Moscow, 111033, [email protected]; elena [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]
Dremucheva Galina Fyodorovna, Candidate of Technical Science Research Institute of Bakery Industry, 26A, B. Cherkizovskaya, Moscow, 107SS3, [email protected]
Sinitsyn Arkady Panteleymonovich, Doctor of Chemical Science, Professor
Moscow State University named after M.V. Lomonosov, 1, Leninskiye Gory, Moscow, 119991, [email protected]
В Кубанском ГАУ состоялось открытие чемпионата профессионального мастерства AgroSkills
27 сентября директор Департамента научно-технологической политики и образования В. Волощенко принял участие в открытие чемпионата профессионального мастерства WorldSkills по компетенции «Агрономия».
В. Волощенко и министр сельского хозяйства Краснодарского края Федор Дерека поприветствовали организаторов и участников чемпионата профессионального мастерства WorldSkills, среди которых молодые сотрудники организаций АПК из 11 регионов России.
«Отраслевой чемпионат - знаковое событие для молодых людей. Это
крупнейшее мероприятие, задающее направление развитию профессионального образования начинающих специалистов. В век высоких технологий важно уметь совершенствовать свои навыки и способности, соответствовать потребностям дня. Отрадно, что наша молодежь успешно с этим справляется», - зачитал приветствие от имени министра сельского хозяйства России Александра Ткачева В. Волощенко.
Мероприятие посетили более двух тысяч школьников из специализированных агроклассов Краснодарского
края. Компетенция «Агрономия» была презентована в этом году на национальном чемпионате в Краснодаре и впервые была апробирована на площадке аграрного университета.
В рамках первого дня проведения AgroSkills состоялась панельная дискуссия на тему: «Современные тенденции развития профессионального образования для АПК». Для школьников и студентов была организована внеконкурсная программа: экскурсия по территории учебного хозяйства и мастер-класс по росписи имбирных пряников.
