CC BY
6505.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства (технические науки) DOI: 10.25712^Ти.2072-8921.2020.01.003 УДК 634.7:663.479.1
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЛОДОВ ЖИМОЛОСТИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ХЛЕБНОГО КВАСА
М.Н. Колесниченко, Е.П. Каменская
Приоритетным направлением в современной пищевой промышленности является производство безалкогольных напитков с натуральными добавками из плодово-ягодного сырья совместно с пробиотическими культурами. Несмотря на регулярно расширяющийся ассортимент квасов, использование плодов жимолости в технологии данного напитка изучено недостаточно. Данная растительная добавка является перспективной в производстве кваса, поскольку жимолость богата самыми разнообразными витаминами (С, РР, А); микро- и макроэлементами: (Са, К, №, Zn, Мд, I, Fe, Мп, Си, Р, Si, J, Se); органическими кислотами (лимонная, яблочная, янтарная, щавелевая и др.). Разработка рецептуры хлебного кваса с использованием плодов жимолости и симбиоза пробиотических культур с целью повышения его пищевой ценности и придания особенных оттенков вкуса напитку является актуальной. Цель исследования состояла в разработке рецептуры натурального хлебного кваса повышенной пищевой ценности на ржаной закваске с плодами жимолости и симбиозом лактобак-терий. Разработана рецептура хлебного кваса на основе ржаной закваски с измельченными плодами жимолости и с пробиотиком «Трилакт». Результаты исследований показали, что внесение в закваску измельченных плодов жимолости в количестве 5,0 % от массы муки по сравнению с контролем обеспечивает наилучшие показатели их качества, сокращает продолжительность приготовления жидких заквасок на 10 часов за счет ускорения процесса кислотонакопления. Данную рецептуру можно рекомендовать для внедрения на предприятиях, производящих безалкогольную продукцию и квас.
Ключевые слова: жимолость, квас, лактобактерии, дрожжи, кислотность, квасное сусло, пробиотик, брожение.
Важным направлением развития современной пищевой индустрии является расширение производства продуктов функционального назначения. В настоящее время одним из популярных направлений повышения пищевой ценности и расширения ассортимента безалкогольных напитков, в частности квасов брожения, является их обогащение различными источниками биологически активных веществ (БАВ): пряно-ароматическим, плодово-ягодным, овощным сырьем и продуктами их переработки [1-4]. Вещества, накапливаемые в растениях, действуют на организм мягче, чем синтетические препараты, при этом физиологическая активность их шире. Натуральное сырье растительного происхождения обогащает напитки не только легкоусвояемыми веществами, но и макро- и микроэлементами, флавоноидами, органическими кислотами, витаминами, антиоксидантами и т. д. Приоритетным направлением является производство безалкогольных напитков с натуральными добавками из плодово-ягодного сырья совместно с пробиотическими культурами.
Популярный на сегодняшний день безалкогольный напиток - хлебный квас - кроме приятного кисло-сладкого вкуса и аромата
ржаного хлеба, обладает еще и целым рядом физиологически активных веществ растительного и микробного происхождения, оказывающих благоприятное влияние на организм человека. Известно, что хлебный квас стимулирует обмен веществ, способствует пищеварению, восстанавливает силы и повышает работоспособность, препятствует размножению болезнетворных микробов и др. Это обусловлено наличием в квасе экстрактивных веществ сырья и продуктов метаболизма микроорганизмов, таких как аминокислоты, углеводы (глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза), органические кислоты, ароматические и красящие вещества (мелано-идины), витамины (В1, В2, РР, Е, Н), ферменты и минеральные вещества, среди которых следует выделить кальций, фосфор, магний, калий [5].
Данный напиток получают в результате незаконченного спиртового и молочнокислого брожения квасного сусла, поэтому большая роль принадлежит микроорганизмам, используемым в этом процессе. Применение пробиотических культур в составе комбинированных заквасок способствует расширению ассортимента квасов брожения, улучшению их качественных показателей и функцио-
нальных свойств. Пробиотики благотворно влияют на организм человека путем поддержания оптимального состава и биологической активности микрофлоры пищеварительного тракта, а также придают готовому напитку мягкий гармоничный вкус, приятный аромат, высокую насыщенность диоксидом углерода [6].
Несмотря на регулярно расширяющийся ассортимент квасов, использование плодов жимолости в технологии данного напитка изучено недостаточно. Данная растительная добавка является перспективной в производстве кваса, поскольку жимолость богата самыми разнообразными витаминами (С, РР, А); микро- и макроэлементами: (Са, К, №, Zn, Мд, I, Fe, Мп, Си, Р, Si, J, Se); органическими кислотами (лимонная, яблочная, янтарная, щавелевая и др.). Плоды жимолости содержат максимальное по сравнению с другими культурами и дикорастущими ягодниками количество таких ценнейших биологически активных веществ, как комплексный витамин Р, в состав которого входят антоцианы, лейко-антоцианы, катехины, рутин и другие компоненты. Плоды жимолости нормализуют обмен веществ, способствуют выведению радионуклидов, токсинов и других вредных веществ, обладают противоязвенным и противовоспалительным действием, укрепляют иммунитет, нормализуют работу щитовидной железы [7].
Следовательно, разработка рецептуры хлебного кваса с использованием плодов жимолости и симбиоза пробиотических культур с целью повышения его пищевой ценности и придания особенных оттенков вкуса напитку является актуальной.
Цель исследования: разработка рецептуры натурального хлебного кваса повышенной пищевой ценности на ржаной закваске с плодами жимолости и симбиозом лактобак-терий.
Задачи исследования: определить дозировку и изучить влияние измельченных плодов жимолости и пробиотических культур на качество заквасок и продолжительность процесса брожения; разработать рецептуру хлебного кваса на основе ржаной закваски с плодами жимолости и пробиотическими культурами; исследовать влияние плодов жимолости и пробиотических культур на показатели качества хлебного кваса.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Для исследования использовали замороженные плоды жимолости сорта «Берель», соответствующие требованиям ГОСТ Р 58012-2017. 14
Для получения закваски применяли муку ржаную обдирную по ГОСТ Р 52809-2007, дрожжи хлебопекарные прессованные Sac-charomyces cerevisiae (производитель ОАО «Барнаульский дрожжевой завод») по ГОСТ Р 54731-2011, жидкий пробиотик «Трилакт», соответствующий требованиям ГОСТ Р 52349-2005, состоящий из комплекса живых лактобактерий видов: Lactobacillus casei, Lactobacillus asidophilus, Lactobacillus plantarum (производитель АО «Вектор-БиАльгам», п. Кольцово, Новосибирская область).
Для производства кваса брожения был выбран квас сухой хлебный «Майский» (производитель «Вишневый сад», г. Барнаул) по СТО 44971957-001-2014.
В процессе проведения исследований использовали стандартные методы, а также разрешенные в пивобезалкогольной промышленности. Массовую долю сухих веществ (СВ) определяли рефрактометрическим методом по ГОСТ 6687.2-90, титруемую кислотность - титриметрическим методом по ГОСТ 6687.4-86, количество клеток дрожжей - методом прямого подсчета в счетной камере Горяева.
Работа проводилась на кафедре «Технология бродильных производств и виноделия» Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Классическая технология производства хлебного кваса включает такую сложную стадию, как приготовление комбинированной закваски, состоящей из дрожжей и молочнокислых бактерий, от вида которых во многом зависят свойства готового напитка. В настоящей работе предложена технология приготовления закваски из ржаной муки с добавлением хлебопекарных дрожжей, измельченных плодов жимолости и жидкого пробиотика «Трилакт». Данная технология отличается от традиционной тем, что включает в себя 5 фаз размолаживания закваски путем добавления ржаной муки и воды. Измельченные до размера частиц 2-3 мм плоды жимолости вносили на первой стадии приготовления закваски в следующих количествах: 1,0 %, 3,0 %, 5,0 %, 7,0 % и 9,0 % от массы муки. В качестве пробиотических культур использовали симбиоз лактобацилл трех видов: Lactobacillus casei, Lactobacillus asidophilus, Lactobacillus plantarum, которые вводили в различные фазы размолаживания закваски через равные промежутки времени в дозировке 5,0 % от массы муки. В качестве контроля 1 выбран
образец без добавления измельченных плодов жимолости; контроля 2 - образец с измельченными плодами жимолости и проби-отиком «Трилакт» в количестве 5,0 % от массы муки, введенный в I фазу разводочного цикла.
В ходе получения закваски готовили питательную смесь из расчетного количества ржаной муки, затем вносили прессованные дрожжи и воду, нагретую до температуры 3035 °С и тщательно перемешивали до однородного состояния. Приготовленная гомогенная масса выдерживалась 10 часов при температуре 28-30 °С. После этого полученную закваску влажностью 71,0 % обновляли 4 раза через равные промежутки времени, добавляя равное количество питательной смеси из муки и воды. Опытным образцам заквасок были присвоены следующие условные обозначения:
Контроль 1 - контрольный образец (без добавления плодов жимолости);
Образец 1 - 1 % жимолости от массы муки;
Образец 2 - 3 % жимолости от массы муки;
Образец 3 - 5 % жимолости от массы муки;
Образец 4 - 7 % жимолости от массы муки;
Образец 5 - 9% жимолости от массы муки;
Контроль 2 - жимолость 5% и проби-отик «Трилакт» в количестве 5,0 % от массы муки в I фазу разводочного цикла (контроль);
Образец 7 - жимолость 5% и проби-отик «Трилакт» в количестве 5,0 % от массы муки во II фазу разводочного цикла;
Образец 8 - жимолость 5% и пробиотик «Трилакт» в количестве 5,0 % от массы муки в III фазу разводочного цикла;
Образец 9 - жимолость 5% и проби-отик «Трилакт» в количестве 5,0 % от массы муки в IV фазу разводочного цикла;
Образец 10 - жимолость 5% и проби-отик «Трилакт» в количестве 5,0 % от массы муки в V фазу разводочного цикла.
На первом этапе исследования изучали влияние измельченных плодов жимолости и симбиоза пробиотических культур на качество жидких ржаных заквасок, при этом определяли кислотность и количество дрожжевых клеток через каждые 5 часов на протяжении 30 часов брожения. Динамика изменения кислотности заквасок в зависимости от количества вносимых плодов жимолости представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Динамика изменения кислотности заквасок в зависимости от количества вносимых плодов жимолости
Установлено, что показатели кислотности заквасок прямо коррелировали с вносимой дозировкой измельченных плодов жимолости. Так, в опытных образцах с внесением от 1,0 % до 5,0 % измельченных плодов жимолости кислотность увеличилась на 0,42,2 к.ед., а в образцах заквасок с содержанием измельченных плодов 7,0 и 9,0 % кислотность возрастала уже на 3,0 и 4,2 к.ед. соответственно по сравнению с контролем за 20 часов брожения. Через 30 часов брожения кислотность экспериментальных образцов
возросла в 1,7-4,8 раза в зависимости от первоначального значения. Требуемой кислотности - 9-11 кислотных единиц за минимальный период времени - 10 часов достигли образцы № 3 и № 4 - с 5,0 и 7,0 % содержанием жимолости от массы муки, что составило 10,0 и 10,8 к.ед. соответственно.
Динамика изменения кислотности заквасок в зависимости от фазы внесения проби-отика «Трилакт» представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Динамика изменения кислотности заквасок в зависимости от фазы внесения пробиотика «Трилакт»
Как видно из рисунка 2, максимальная кислотность наблюдалась у контроля 2 и у образцов № 7-10 через 10 часов брожения и составила 11,4-13,8 к.ед. с последующим снижением этого показателя в среднем на 1 к.ед. каждые 5 часов.
Следовательно, добавление плодов жимолости и пробиотика «Трилакт» приводит к росту первоначальной кислотности закваски, но не интенсифицирует процесс кислотона-копления в ней [8, 9, 10].
Известно, что одним из главных показателей физиологического состояния дрожжей является их общее количество в закваске, которое определяли методом прямого подсчета в счетной камере Горяева [11].
Результаты динамики изменения количества дрожжевых клеток в зависимости от дозы вносимых плодов жимолости и фазы внесения пробиотика представлены на рисунках 3 и 4.
Рисунок 3 - Динамика изменения количества дрожжевых клеток в зависимости от дозы вносимых плодов жимолости
По достижению 10 часов от начала брожения наблюдался рост количества дрожжевых клеток в контрольном образце 1 и в образцах № 1-5 до 42,4-47,2 х 106/см3, при этом максимальные значения количества дрожжевых клеток были отмечены в образцах № 1-3. После 10 часов брожения на-
блюдалось снижение количества клеток: в контрольном образце - на 12,9 х 106/см3, а в опытных образцах с добавлением 1,0-9,0 % измельченных плодов жимолости к концу брожения их количество сократилось в среднем на 11,1-14,5 х 106/см3 клеток.
45
О 5 10 15 20 25 30
Продолжительность брояення, ч
контроль2 —образец№7 ' —образецN58 << образец№9 I' образецN510
Рисунок 4 - Динамика изменения количества дрожжевых клеток в зависимости от фазы внесения пробиотика «Трилакт»
Количество дрожжевых клеток в экспериментальных образцах контроля 2 и № 7-10 возрастало к 10 часам брожения в среднем на 4,4-5,6 х 106/см3. На промежутке времени от 10 до 30 часов брожения наблюдался спад количества дрожжевых клеток в среднем на 1011,2 х 10 /см3 по сравнению с начальными показателями. Из этого следует, что проведение процесса брожения заквасок более 10 часов нецелесообразно, поскольку приводит к резкому снижению количества дрожжевых клеток в закваске в среднем на 62,2-69,9 %. Следует отметить, что в контрольном образце 2 количество дрожжевых клеток на всех этапах брожения оказалось максимальным по сравнению с другими образцами. Следовательно, оптимальным является внесение пробиотических культур в I фазу приготовления закваски с плодами жимолости.
В соответствии с вышеизложенным в дальнейшей работе использовали три оптимальных образца заквасок:
1) контроль - контрольный образец (без добавления плодов жимолости);
2) образец 1 - с добавлением 5,0 % из-
Таблица 1 - Рецептура хлебного кваса на 100 дал
мельченных плодов жимолости от массы муки;
3) образец 2 - с добавлением 5,0 % измельченных плодов жимолости и пробиотика «Трилакт» в I фазу приготовления закваски.
Выброженную производственную закваску использовали для получения хлебного кваса настойным способом, согласно рецептуре, представленной в таблице 1. При данном способе производства сухие вещества кваса хлебного «Майский» экстрагировали горячей водой при температуре 80-90 °С из расчета получения квасного сусла в количестве 1/3 от заданного объема и настаивали 2 часа, периодически перемешивая. Затем отстоявшееся квасное сусло декантировали, охлаждали до температуры 30 °С, добавляли расчетное количество сахарного сиропа и закваски, ставили на брожение. Брожение вели при температуре 28-30 °С до снижения массовой доли сухих веществ на 1 % и достижения кислотности 2-4 см3 раствора щелочи концентрацией 0,1 моль/дм3 на 100 см3 кваса. Каждый час определяли показатели качества квасного сусла (содержание сухих веществ и кислотность).
Наименование сырья, полуфабрикатов Единица измерения Содержание сырья в готовом квасе
Ржаная закваска с плодами жимолости и пробиотиком «Трилакт» дм3 106
Квас сухой хлебный «Майский» кг 400
Сахар кг 46
Вода дм3 до 1000 дм3
Изменения показателей массовой доли сухих веществ и кислотности в процессе брожения квасного сусла при использовании пло-
дов жимолости и пробиотика «Трилакт» представлены на рисунках 5 и 6.
Рисунок 5 - Изменение массовой доли сухих веществ в процессе брожения квасного сусла при использовании плодов жимолости и пробиотика «Трилакт»
Рисунок 6 - Динамика накопления кислотности в процессе брожения квасного сусла при использовании плодов жимолости и пробиотика «Трилакт»
которых убыль СВ отмечена через 4 и 8 часов брожения соответственно.
На заключительном этапе исследования в готовых образцах кваса определялись следующие физико-химические показатели: объемная доля спирта; массовая доля сухих веществ; кислотность (таблица 2).
Таблица 2 - Физико-химические показатели образцов хлебного кваса
Из представленных графиков видно, что снижение показателя массовой доли сухих веществ квасного сусла на 1 %, как и накопление необходимой кислотности (2-4 к.ед.) произошло у образца 2 уже через 2 часа брожения, в отличие от образца 1 и контроля, в
Показатели Контроль Образец 1 Образец 2 Требования ГОСТ 314942012
Объемная доля спирта, % об. 0,7 1,1 0,9 не более 1,2
Массовая доля сухих веществ, % 5,2 5,4 5,6 не менее 3,5
Кислотность к.ед. 5,1 4,8 6,7 от 1,5 до 7,0
Из представленных данных следует, что физико-химические показатели готовых образцов хлебного кваса полностью соответствуют требованиям ГОСТ 31494-2012.
Дегустационную оценку кваса проводили
по 25-балльной шкале по методике, предложенной В.М. Позняковским для безалкогольных напитков [12].
Результаты дегустационной оценки исследуемых напитков представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Дегустационная оценка образцов хлебного кваса
Наименование показателя Значение показателя
Контроль Образец 1 Образец 2
Прозрачность соответствует НТД соответствует НТД соответствует НТД
Цвет, внешний вид 5 обусловленный цветом используемого сырья; непрозрачная пенящаяся жидкость. Допускается осадок, обусловленный особенностями используемого сырья, без посторонних включений, не свойственных продукту 7 обусловленный цветом используемого сырья; непрозрачная пенящаяся жидкость. Допускается осадок, обусловленный особенностями используемого сырья, без посторонних включений, не свойственных продукту 7 обусловленный цветом используемого сырья; непрозрачная пенящаяся жидкость. Допускается осадок, обусловленный особенностями используемого сырья, без посторонних включений, не свойственных продукту
Вкус, аромат 10 освежающий вкус и аромат сброженного напитка, свойственный напитку 12 полный, ярко выраженный вкус, свойственный напитку, с ароматом жимолости 10 освежающий вкус и аромат сброженного напитка, свойственный напитку, дрожжевой привкус и медовый аромат
Насыщение СО2 5 обильное, но непродолжительное слабое покалывание, пенообразование 6 обильное выделение пузырьков, легкое покалывание на языке, длительное выделение СО2, игра пузырьков 5 обильное, но непродолжительное слабое покалывание, пенообразование
Итого 20 25 22
В ходе дегустации кваса оценивали прозрачность, цвет, внешний вид, вкус, аромат и насыщение СО2. Следует отметить, что каждый образец имел свой определенный вкус и аромат. Так, контрольный образец не имел посторонних привкусов и соответствовал данному типу хлебного кваса, но имел не достаточную насыщенность СО2. В образце 1 ощущался ярко выраженный вкус и приятный аромат жимолости, а в образце 2 чувствовался выраженный дрожжевой привкус и приятный медовый аромат.
По средней органолептической оценке контроль и образец 2, получившие 20 и 22 балла соответственно, заслуживают оценки «хорошо», а образец 1, получивший 25 баллов, - оценки «отлично».
Таким образом, по органолептической оценке образец с введением закваски с добавлением жимолости в количестве 5,0 % от массы муки получил максимальный балл по сравнению с другими образцами.
ВЫВОДЫ
Разработана рецептура хлебного кваса на основе ржаной закваски с измельченными плодами жимолости и с пробиотиком «Три-лакт». Результаты исследований показали, что внесение плодов жимолости в жидкие
закваски в количестве 5,0 % от массы муки по сравнению с контролем, обеспечивает наилучшие показатели качества и сокращает продолжительность их приготовления на 10 часов за счет ускорения процесса кисло-тонакопления. Внесение пробиотика «Три-лакт» в ржаную закваску с плодами жимолости целесообразно проводить в I фазу приготовления закваски. Использование плодов жимолости совместно с симбиозом лактобак-терий (Lactobacillus casei, Lactobacillus asido-philus, Lactobacillus plantarum) в рецептуре хлебного кваса позволяет интенсифицировать процесс брожения квасного сусла на 6 часов по сравнению с контролем. Данную рецептуру можно рекомендовать для внедрения на предприятиях, производящих безалкогольную продукцию и квас.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Коростылева, Л.А. Живой квас с использованием нетрадиционного сырья / Л.А.Коростылева, Т.В. Парфенова [и др.] // Пиво и напитки. - 2013. -№ 1. - С. 20-23.
2. Каменская, Е.П. Использование экстрактов стевии медовой в производстве квасов брожения / Е.П. Каменская, М.В. Обрезкова, В.А. Сташкова // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. - 2017. - № 5 (46). - С. 32-38.
3. Петрова, А.С. Возможность производства кваса из нетрадиционного овощного сырья / А.С. Петрова // Рациональное питание, пищевые добавки и биостимуляторы. - 2016. - № 1. -С. 130-131.
4. Омашева, А.Ч. Исследование влияния растительных добавок на качество лечебного кваса / А.Ч. Омашева [и др.] // Успехи современного естествознания. - 2015. - № 1. - С. 822-826.
5. Помозова, В.А. Производство кваса и безалкогольных напитков / В.А. Помозова. - СПб : ГИОРД, 2006. - 192 с.
6. Каменская, Е.П. Использование микроор-ганизмов-пробиотиков в технологии приготовления квасов брожения / Е.П. Каменская, М.В. Обрезкова // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. - 2015. - № 6 (35). - С. 24-30.
7. Жолобова, З.П. Жимолость / З.П. Жолобо-ва, Г.А. Прищепина ; под. ред. Ю.А. Гладкова. -Барнаул : Изд-во АГАУ, 2003. - 108 с.
8. Андрейченко, Л.Ю. Влияние пюре из плодов жимолости на качество жидкой ржаной закваски / Л.Ю. Андрейченко, М.Н. Колесниченко, А.С. Захарова // Наука и молодежь: сборник докладов 11-ой Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых / Приложение к научно-образовательному журналу Горизонты образования, вып. 16. - Барнаул, АлтГТУ. - 2014. - С. 20-22.
9. Юршева, Е.А. Использование плодов жимолости в приготовлении заквасок для ржано-пшеничного хлеба / Е.А. Юршева, М.Н. Колесниченко, Л.А. Козубаева // Наука и молодежь: сборник докладов 10-ой Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и
молодых ученых / Приложение к научно-образовательному журналу Горизонты образования, вып. 15. - Барнаул, АлтГТУ. - 2013. - С. 27-29.
10. Захарова, А.С. Приготовление ржаных заквасок с соком жимолости / А.С. Захарова, Л.А. Козубаева, М.Н. Колесниченко, Е.А. Покрыш-кина // Хлебопродукты. - 2014. - № 10.- С. 48.
11. Каменская, Е.П. Количественный учёт микроорганизмов: методические рекомендации к лабораторным работам / Е.П. Каменская, Е.В. Аверьянова. - Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова, БТИ. -Бийск : Изд-во АлтГТУ, 2007. - 35 с.
12. Позняковский, В.М. Экспертиза напитков / В.М. Позняковский, В.А. Помозова, Т.Ф. Киселева, Л.В. Пермякова.- Новосибирск : Сиб.унив. изд-во, 2001.- 384 с.
Колесниченко Марина Николаевна,
к.т.н., доцент кафедры «Технология бродильных производств и виноделие» ФГБОУ ВО «(Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», 656038, Россия, г. Барнаул, проспект Ленина, 46, тел.: (3852) 298738, e-mail: mar.kolesnichenko2012@yandex.ru.
Каменская Елена Петровна, к.б.н., доцент, доцент кафедры «Технология бродильных производств и виноделие» ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», 656038, Россия, г. Барнаул, проспект Ленина, 46, е-mail: ekam2007@yandex.ru, тел.: (3852) 298738.
