CC BY
65
-т
SCIENCE TIME
ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ ПРИМЕНЕНИЯ АЛЬГИНАТА НАТРИЯ ИЗ МОРСКИХ БУРЫХ ВОДОРОСЛЕЙ РИЛЕОРИУТЛ В КАЧЕСТВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ИНГРЕДИЕНТА В ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЯХ
Филиппова Ирина Александровна, Смертина Елена Семёновна, Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток
E-mail:filippova_ia@bk.ru f
Аннотация. Статья посвящена разработке пшеничного хлеба функциональной направленности с использованием нетрадиционной для хлебопечения добавки - альгинат натрия, полученной из уникальных представителей флоры местных водных ресурсов. Исследовано влияние добавки на основное хлебопекарное сырьё. Проведена товароведная оценка качества пробных лабораторных выпечек разработанного хлеба. Отсутствие технологических рисков применения альгината натрия в разработанном хлебе позволяет считать добавку перспективной в производстве других функциональных хлебобулочных изделий.
Ключевые слова: здоровое питание, функциональные пищевые продукты, пшеничный хлеб, бурые водоросли Phaeophyta, альгиновые кислоты, энтеросорбенты.
С каждым годом проблема здорового питания населения становится более актуальной. Распространение информационных сообщений о необходимости обогащения пищевого рациона дефицитными для жизнедеятельности человека веществами приобретает динамичный характер. Более того создаются государственные программы по оптимизации и корректировки пищевого статуса жителей России по средствам организации и увеличения выпуска продуктов функциональной и лечебно-профилактической направленности [5, с.5]. Согласно рекомендациям диетологов и нутрициологов, основное внимание в решении проблемы здорового питания необходимо уделить обогащению хлебобулочных
SCIENCE TIME
изделий, которые являются традиционными продуктами на столе каждой российской семьи.
Стандартным и наиболее известным компонентом, применяющимся для обогащения хлебобулочных изделий, являются пищевые волокна. К ним относятся целлюлоза, гемицеллюлоза, камеди, пектин. Данные вещества безусловно оказывают положительное влияние на организм человека, поэтому находят широкое применение в диетическом питании [3, с.2].
Наше внимание привлек еще один представитель группы пищевых волокон - альгинат натрия. Источником альгината натрия являются ценные виды российской аглофлоры, а именно морские бурые водоросли РИаеорИу1а, произрастающие практически во всех морях Дальнего Востока [1, с.6-7]. В технологическом аспекте альгинат натрия давно известен пищевой промышленности как загуститель и стабилизатор, поэтому используется в производстве майонезов, молочных десертов, желе, мороженого, а также разнообразных заливных блюд [4, с.87-88].
Однако, исследования учёных ДВО РАН показали, что альгинат натрия, полученный из морских бурых водорослей РИаеорИуа, обладает также широким фармакологичеким спектром действия, а именно: связывает и выводит радионуклиды, тяжелые металлы, микроорганизмы и их токсины, аллергены; блокирует всасывание токсичных элементов химуса; облегчает работу печени, почек и лёгких [7, с.74]. По результатам работ, проведенных учёными, становится возможным использование альгината натрия в производстве функциональных продуктов, например, хлебобулочных изделий, столь популярных у населения.
Все вышесказанное определило цель настоящей работы - разработка рецептуры и оценка технологических рисков применения альгината натрия в качестве функционального ингредиента в хлебобулочных изделиях.
В соответствие с рекомендуемыми уровнями потребления пищевых и биологически активных веществ, утвержденных Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, расчётным методом установили дозировку альгината натрия на 100 г хлеба, что составило 1%, 1,5% и 2% альгината натрия к массе муки [6, с.12]. Суточная потребность при употреблении 100 г хлеба с вышеуказанными концентрациями добавки обеспечивается на 25%, 37,5% и 50% соответственно.
Так как мука и дрожжи являются основным сырьём, оказывающим влияние на качество готового пшеничного хлеба, прежде всего было изучено влияние альгината натрия на хлебопекарные свойства пшеничной муки и биотехнологические свойства хлебопекарных дрожжей. Для изучения влияния альгината натрия на хлебопекарные свойства пшеничной муки был проведен анализ массовой доли и качества сырой клейковины, результаты которого представлены в табл.1.
SCIENCE TIME
Таблица 1
Показатели массовой доли и качества сырой клейковины
Показатель Контрольный С содержанием альгината натрия, %
образец (без добавки) 1,0 1,5 2,0
Массовая доля сырой клейковины, % 32,0 31,6 30,4 28,8
Светлый с се- Светлый, Светлый, Светлый,
Цвет роватым оттен- слегка се- слегка се- слегка се-
ком рый рый рый
Растяжимость, см 15,7 15,9 15,5 14,8
Эластичность хорошая хорошая хорошая хорошая
Согласно результатам табл.1, отмечается незначительное уменьшение массовой доли сырой клейковины в образцах с альгинатом натрия. Это объясняется тем, что альгинат натрия как гидроколлоид, взаимодействуя с белками, разрывает связи между ними, и усиливает взаимодействие белков с молекулами растворителя. Таким образом, часть белков переходит в раствор, что в свою очередь и приводит к снижению массовой доли сырой клейковины. Кроме этого установлено, что при увеличении концентрации альгината натрия в образцах с добавкой, клейковина немного хуже растягивается, становиться крепче.
Влияние альгината натрия на биотехнологические свойства дрожжей изучали по количеству числа дрожжевых клеток в тесте и подъёмной силе дрожжей. Результаты представлены на рис.1 и рис.2.
Рис. 1 Количество дрожжевых клеток в 1 грамме теста исследуемых образцов
С содержанием альгината нтрия 2% С содержанием альшшта натрия 1,5% С содержанием альгината ншрия 1% Контроль (без добавки)
I I I
О 10 20 30
минуты
Рис. 2 Время подъёма теста с использованием альгината натрия
Согласно данным рис.1 и рис.2, количество дрожжевых клеток в образцах с альгинатом натрия увеличивается по сравнению с контрольным образцом. Возможно, это связано с химическим составом альгината натрия, который содержит моносахарид - маннозу, необходимый для питания дрожжей. Тем не менее, увеличение дозировки альгината натрия до 2% приводит к незначительному снижению роста дрожжевых клеток по сравнению с образцами с содержанием альгината натрия 1% и 1,5%. Также, стоит отметить, что с ростом дрожжевых клеток время затраченное на подъём теста уменьшается.
Для установления влияния альгината натрия на качество готового изделия было выработано четыре пробных лабораторных образца пшеничного хлеба: образец без добавки - контроль; три экспериментальных образца с содержанием альгината натрия в количестве 1 %, 1,5 % и 2 % к массе пшеничной муки. После этого проводили экспертизу качества выпеченных образцов в соответствии со стандартными методиками.
С помощью описательных методов была проведена органолептическая оценка нового вида хлеба. Установлено, что внесение альгината натрия в количестве 1% и 1,5% к массе муки, улучшает форму, окраску корок, эластичность мякиша и разжевывемость готового изделия. При добавлении альгината натрия в количестве 2% наблюдается слегка уловимый привкус бурых водорослей.
Важными показателями технологических затрат производства хлебобулочных изделий являются упёк и усушка. Показатели упека и усушки выработанных нами образцов представленные в табл.2, показывают, что процент упека в образцах с содержанием альгината натрия от 1% до 2 % незначительно увеличивается по сравнению с контрольным образцом. Значение показателя усушки в образцах с альгинатом натрия ниже, чем в образце без добавки. Полученные значения технологических затрат существенно не повлияют на снижение экономической эффективности процесса производства хлеба.
Таблица 2
Показатели упека и усушки разработанного хлеба
Показатель Контрольный образец (без добавки) С содержанием альгината натрия, %
1,0 1,5 2,0
Упек, % 6,1 6,8 7,1 7,5
Усушка, % 2,2 1,9 1,7 1,1
Таблица 3
Физико-химические показатели качества пшеничного хлеба с альгинатом натрия
Показатель Норма по ГОСТ 31805-2012 Контрольный образец (без добавки) С содержанием альгината натрия, %
1,0 1,5 2,0
Н, см не нормируется 8,00 8,20 8,00 8,20
Бор, см не нормируется 16,50 16,75 16,65 16,55
Формоустойчивость Н Dcp не нормируется 0,48 0,49 0,48 0,49
Удельный объём, см3 не нормируется 3,52 3,72 3,64 3,52
Пористость, %, не менее 68,00 74,00 79,00 77,00 76,00
Влажность, %, 19,00 - 48,00 39,00 39,00 39,00 41,00
Кислотность, град, не более 3,50 1,70 2,10 2,10 1,90
У экспериментальных образцов с помощью физико-химических исследований были определены показатели удельного объёма формоустойчивости, пористости, влажности и кислотности. Результаты исследований, представленные в таблице 3, отражают увеличение значений показателя пористости в образцах с содержанием альгината натрия в сравнение с контрольным образцом. Вероятно, это можно объяснить тем, что альгинат натрия вызывает рост дрожжевых клеток, которые в свою очередь оказывают непосредственное влияние на структуру пористости мякиша хлеба. Но в тоже время, в образцах с добавкой, с увеличением дозировки альгината натрия наблюдается незначительное снижение показателя пористости. В образце с содержанием альгината натрия 2% отмечается увеличение показателя
влажности. Возможно, это объясняется влиянием альгината натрия как гидроколлоида на способность муки поглощать воду при замесе; а при увеличении количества альгината натрия его влияние усиливается. Также стоит отметить незначительное увеличение значений показателя кислотности в опытных образцах разработанного хлеба, вероятно связанного с ростом кислотобразующих бактерий, для которых альгинат натрия выступает в качестве питательной среды.
Существующие нормативные документы на функциональные пищевые продукты официально определяют понятия функционального пищевого продукта и функционального пищевого ингредиента, строго регламентируя требуемое количество последнего [2, с.5]. Поэтому для подтверждения функциональности разработанного пшеничного хлеба определили стабильность альгината натрия в готовых изделиях путём определения остаточного количества альгиновых кислот.
Таблица 4
Содержание альгиновых кислот в разработанном хлебе
В 1 грамме альгината натрия содержится 0,801 грамм альгиновой кислоты
Образец Остаточное количество альгиновой кислоты, в 100 г сухого вещества хлеба
г %
Контрольный образец (без добавки) - -
С содержанием 1 % альгината натрия 0,55 68,7
С содержанием 1,5 % альгината натрия 0,9 76,4
С содержанием 2 % альгината натрия 1,0 62,4
Анализируя полученные результаты, представленные в табл.4, можно сказать, что после выпечки опытных образцов с альгинатом натрия содержание в них альгиновой кислоты в среднем составляет 69 %. Таким образом, разработанный нами хлеб, в соответствие с государственными стандартами может позиционироваться как продукт функциональной направленности.
Учитывая результаты проведенных исследований, а именно отсутствие технологических рисков при использовании альгината натрия морских бурых водорослей РИаеорИ^а в хлебобулочных изделиях функциональной направленности, и принимая во внимание природное происхождение и сорбционные свойства добавки, разработанные хлебобулочные изделия мы рекомендуем использовать детям, мужчинам и женщинам любого возраста для профилактики экологически зависимых заболеваний.
Литература:
1. Атлас массовых видов водорослей и морских трав российского Дальнего Востока / В.Д. Дзизюров, В.Н. Кулепанов, Т.В. Шапошникова, М.В. Суховеева, И.С. Гусарова, Н.В. Иванова. - Владивосток : ТИНРО-Центр, 2008. - 327 с.
2. ГОСТ Р 52349-2005. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения. Введ. 2006-07-01. СТАНДАРТИНФОРМ, 2008. 12 с.
3. Могильный, М.П. Рациональное использование источников пищевых волокон при производстве пищевых продуктов / М.П. Могильный, А.Ю. Баласанян, Т.Ш. Шалтумаев [Электронный ресурс]. - Электрон. Дан. - Режим доступа : http:// cyberleninka.ru/
4. Назаренко, Л.В. Водоросли и продукты промышленного производства на их основе / Л.В. Назаренко, Н.В. Загоскина // Вестник МГПУ Серия «Естественные науки». - 2011. - №2. - С. 85-96.
5. Основы государственной политики российской федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года [утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 25 октября 2010 г. N 1873-р]. - Российская газета [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://http://www.rg.ru
6. Рекомендуемые уровни потребление пищевых и биологически активных веществ. Методические рекомендации. МР 2.3.1.1915-04 [утв. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 2 июля 2004]. - Консультант Плюс [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //base.consultant.ru
7. Хотимченко, Ю.С. Фармакология некрахмальных полисахаридов / Ю.С. Хотимченко, И.М. Ермак, А.Е. Бедняк // Вестник ДВО РАН. - 2005. - №1. - С. 72 -82.
