CC BY
38
УДК 664.661
Производство хлебобулочных изделий для здорового питания
с использованием заменителя молочного жира энзимной переэтерификации
Л.В. Зайцева, канд. хим. наук Корпорация «СОЮЗ»
Т.А. Юдина, канд. техн. наук, М.В. Клевец, канд. техн. Московский государственный университет пищевых производств
наук
Стремление населения к потреблению продуктов здорового питания, а также функционального назначения растет с каждым годом. Задача пищевой промышленности состоит в обеспечении широкого ассортимента таких продуктов [1-8]. Это отвечает государственной политике Российской Федерации в области здорового питания и закреплено в качестве приоритетной задачи в таких документах, как «Доктрина продовольственной безопасности РФ» (указ президента РФ от 30 января 2010 г. №120) и «Основы государственной политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 года» (распоряжение Правительства РФ от 25 октября 2010 г. № 1873-р).
Продукты, предназначенные для здорового питания, предусматривают присутствие обогащающих ингредиентов (в том числе незаменимых компонентов), а также отсутствие факторов питания, способных оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Хлебобулочные изделия - основной про-
Таблица 1
Содержание основных групп жирных кислот в исследуемых масложировых продуктах
Основные группы жирных кислот Подсолнечное масло (1) Сливочное масло (2) ЗМЖ энзимной переэтерификации (3)
Насыщенные 10,1 65,5 50,5
Мононенасыщенные 29,2 27,9 34,3
Полиненасыщенные соотношение ш-6 : ш-3 60,7 864 : 1 4,9 2,3 : 1 15,2 12 : 1
Трансизомеры жирных кислот (в пересчете на метилэлаидат) Отсутствуют 2,7 Отсутствуют
дукт питания россиян. В связи с этим актуально производство хлебобулочных изделий, обогащенных различными ингредиентами. В настоящее время способы повышения пищевой ценности хлеба включают направления, предусматривающие разработку технологий с использованием целого состава зерна, зародышей, отрубей, витаминов группы В, витаминов Е, РР, фолиевой кислоты, Р-каротина, минеральных веществ, препаратов аминокислот [9].
Особое место в ряду хлебобулочных изделий здорового питания занимают изделия, содержащие различные пищевые волокна. Роль пищевых волокон заключается в обеспечении нормальной жизнедеятельности полезной микрофлоры кишечника и угнетении развития гнилостных бактерий, повышении моторики кишечника, способствовании выведению из организма шлаков, токсинов, в том числе тяжелых металлов и радионуклидов, снижении уровня холестерина и регуляции уровня глюкозы в крови. Потребление пищевых волокон увеличивает синтез витаминов В1, В2, В6, РР и фолиевой кислоты кишечными бактериями [10-12]. Рекомендуемый уровень потребления пищевых волокон, отвечающих физиологическим потребностям организма, составляет 10-20 г/сут [13]. Отруби - один из источников пищевых волокон, используемых при производстве хлебобулочных изделий. Наиболее распространено использование пшеничных отрубей, содержащих, помимо пищевых волокон, целый ряд витаминов, в особенности группы В, и микроэлементов, рекомендуемых для обогащения хлебобулочных изделий.
При производстве хлебобулочных изделий из пшеничной муки в качестве жирового продукта часто используют маргарины, полученные на
основе гидрированных жиров и содержащие трансизомеры ненасыщенных жирных кислот. Последние являются антиалиментарным фактором питания, их потребление человеком в составе продуктов питания доказано коррелирует с развитием сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний [14-16]. Наличие трансизомеров жирных кислот в пищевых продуктах здорового питания, в том числе хлебобулочных, противоречит назначению этих продуктов.
В настоящее время существуют различные подходы для получения жировых продуктов и ингредиентов, не содержащих промышленных трансизомеров жирных кислот, основанные на смешении твердых тропических масел и их фракций с проведением или без проведения последующей химической или ферментативной (энзимной) переэтерификации полученных смесей. Современный безопасный способ модификации растительных масел - энзимная переэте-рификация, способствующая максимальному сохранению биологически активных веществ масел при получении нового продукта с улучшенными технологическими свойствами [17].
Основное направление совершенствования рецептур масложировых продуктов - получение продуктов, имеющих сба лансирова нный жирно-кислотный состав, в том числе содержащих полиненасыщенные жирные кислоты семейств омега-3 и омега-6 и не содержащих опасных трансизомеров жирных кислот [14, 15].
Цели настоящей работы - исследование возможности использования заменителя молочного жира (ЗМЖ), соответствующего ГОСТ Р 53796, полученного на основе жиров энзимной переэтерификации, при производстве хлебобулочных изделий для здорового питания и изучение его влияния на физико-химические и органолептические показатели качества хлеба, в том числе при хранении. Исследуемый ЗМЖ имеет температуру плавления 30±2 °С и характеризуется 15 %-ным содержанием полиненасыщенных жирных кислот при соотношении кислот семейств омега-6 к омега-3, равным 12, и отсутствием трансизомеров жирных кислот (табл. 1).
Для проведения сопоставительного анализа исследовали влияние подсолнечного (вариант №1) и сливочного (вариант № 2) масел и эн-зимно-переэтерифицированного ЗМЖ (вариант №3) на органолепти-ческие и физико-химические показатели качества хлеба из пшеничной муки высшего сорта, содержащей пшеничные отруби (далее - «мука
NUTRITION AND HEALTH
«Докторская»), произведенной ЗАО «Магнитогорский КХП-СИТНО». Содержание основных групп жирных кислот в вышеперечисленных маслах и масложировых продуктах представлено в табл. 1.
Контролем служила проба хлеба, приготовленная без добавления масложирового продукта. Тесто готовили безопарным способом с сокращенным периодом брожения в течение 1,5 ч. Рецептуры приготовления теста по вариантам представлены в табл. 2.
Проведенные исследования по изучению влияния подсолнечного и сливочного масел, а также заменителя молочного жира на показатели пористости, общей, упругой и пластической деформации мякиша, удельного объема и формоустойчивости подового хлеба из пшеничной муки «Докторская» представлены в табл. 3.
Из представленных в табл. 3 экспериментальных данных видно, что внесение подсолнечного, сливочного масел и заменителя молочного жира улучшает физико-химические показатели качества хлеба по сравнению с контролем. Пористость мякиша хлеба увеличивается на 415 %, удельный объем хлеба возрастает на 10-32 %, формоустойчивость подового хлеба изменяется в сторону увеличения на 6-22 %, упругая деформация мякиша возрастает на 21-54 %. При этом следует отметить, что в наибольшей степени показатели качества хлеба улучшаются при использовании ЗМЖ энзимной пере-этерификации (вариант 3).
Данные, представленные на рисунке, свидетельствуют о том, что наилучшие органолептические показатели качества (вкус, аромат, равномерность окраски корки и мякиша, разжевываемость и эластичность мякиша) имел хлеб, приготовленный с добавлением ЗМЖ энзимной переэтерификации.
Улучшение физико-химических и органолептических показателей качества хлеба обусловлено преобладанием в энзимно-переэтерифици-рованных масложировых продуктах Р'-кристаллов, способных благодаря своему строению лучше распространяться в тесте и взаимодействовать с белками пшеницы, увеличивая их эластичные свойства в процессе выпечки хлеба, что приводит к повышению газоудерживающей способности теста и увеличению удельного объема хлеба. Присутствие Р'-крис-таллов во вносимом ЗМЖ придает приятный вкус хлебу, характерный для изделий, приготовленных с добавлением сливочного масла (также содержат Р'-кристаллы).
Известно, что в процессе хранения хлеба наблюдаются изменения в строении его белково-углеводного матрикса, обусловленные как рет-роградацией амилозы и синерези-сом крахмала, так и взаимодействием молекул пшеничного белка с амилозой и амилопектином с образованием новых связей, а также перераспределением влаги между вышеперечисленными полимерами, что в конечном итоге приводит к уплотнению структуры мякиша и изменению его реологических свойств
[18]. Внесение жиров и масел в процессе приготовления теста приводит к образованию липопротеиновых комплексов. Масло/жир располагается вдоль клейковинных пленок, заполняя собой микрополости. Это способствует повышению газоудер-живающей способности теста, увеличению удельного объема хлеба, а также улучшению его качественных характеристик в процессе хранения.
Изучение влияния различных жировых продуктов на изменение свойств мякиша в процессе хранения хлеба исследовали в лабораторных условиях. Хлеб хранили в полиэтиленовых пакетах при комнатной температуре в течение 96 ч. Анализ качества проб хлеба проводили по изменению общей, упругой и пластической деформаций мякиша, его крошковатости и гидрофильных свойств (способности мякиша к набуханию и поглощению воды) по методикам, описанным в руководстве
[19]. Полученные экспериментальные данные приведены в табл. 4.
Анализ данных, представленных в табл. 4, свидетельствует о том, что
Таблица 2
Рецептуры приготовления теста из муки «Докторской» с отрубями
Рецептурный компонент Количество рецептурных компонентов, % от массы муки при приготовлении теста по вариантам
контроль 1 2 3
Мука пшеничная «Докторская» 100,0 100,0 100,0 100,0
Дрожжи хлебопекарные прессованные 3,0 3,0 3,0 3,0
Соль поваренная пищевая 1,5 1,5 1,5 1,5
Масло подсолнечное - 2,5 - -
Масло сливочное - - 3,0 -
ЗМЖ - - - 2,5
Вода По расчету, исходя из влажности теста 43,5 %
Таблица 3
Влияние жировых продуктов на качество хлеба, приготовленного из пшеничной муки «Докторская» различными способами
Показатели качества хлеба,
Показатели качества хлеба приготовленного с добавлением жировых продуктов по вариантам
контроль 1 2 3
Влажность, % 42,8 39,8 43,6 42,4
Кислотность, град. 1,8 2,0 1,8 2,0
Пористость, % 73 76 82 83
Удельный объем, см3/г 3,1 3,9 3,4 4,1
Формоустойчивость, (H/D) 0,50 0,53 0,61 0,61
Общая деформация мякиша, ед. приб. 47,4 56,9 87,0 92,6
Пластическая деформация мякиша, ед. приб. 27,0 32,2 57,6 61,1
Упругая деформация мякиша, ед. приб. 20,4 24,7 29,4 31,5
Форма
Окраска корки
Состояние поверхности корки
Цвет мякиша
Аромат
'азжевываемость мякиша
Контроль
Подсолнечное масло
Сливочное масло
ЗМЖ энзимной переэтерификации
Структура Реологические пористости свойства мякиша
Органолептические показатели качества хлеба, приготовленного с различными жировыми продуктами
внесение жировых продуктов улучшает качество хлеба при хранении. Упругая деформация мякиша у проб хлеба, приготовленных с внесением жировых продуктов, через 24 ч после выпечки увеличилась по сравнению с контролем на 21-54 %; крош-коватость уменьшилась на 26-49 %; гидрофильные свойства возрастали
на 4-8 %. Через 96 ч хранения данные показатели по отношению к контрольной пробе изменились следующим образом: упругая деформация мякиша увеличилась на 19-43 %, крошковатость снизилась на 432 %, гидрофильные свойства изменялись в сторону увеличения на 2333 %. Таким образом, внесение жи-
Таблица 4
Влияние различных видов жировых продуктов на изменение реологических и гидрофильных свойств мякиша хлеба в процессе хранения
Показатели качества хлеба Показатели качества хлеба, приготовленного с добавлением жировых продуктов по вариантам
контроль 1 2 3
24 ч
Общая деформация мякиша, ед. приб. 47,4 56,9 87,0 92,6
Пластическая деформация мякиша, ед. приб. 27,0 32,2 57,6 61,1
Упругая деформация мякиша, ед. приб 20,4 24,7 29,4 31,5
Крошковатость мякиша, % 11,8 8,7 7,7 6,0
Гидрофильные свойства мякиша, см3 50 52 53 54
48 ч
Общая деформация мякиша, ед. приб. 34,5 51,6 78,2 82,3
Пластическая деформация мякиша, ед. приб. 21,9 25,8 56,4 60,2
Упругая деформация мякиша, ед. приб 12,6 15,8 21,8 22,1
Крошковатость мякиша, % 18,5 15,4 12,5 10,2
Гидрофильные свойства, см3 45 45 48 50
72 ч
Общая деформация мякиша, ед. приб. 31,9 44,4 71,9 74,3
Пластическая деформация мякиша, ед. приб. 20,6 29,3 51,5 52,5
Упругая деформация мякиша, ед. приб 11,3 15,1 20,4 21,8
Крошковатость мякиша, % 28,6 22,5 20,8 18,0
Гидрофильные свойства, см3 40 42 42 43
96 ч
Общая деформация мякиша, ед. приб. 28,5 38,5 58,8 66,1
Пластическая деформация мякиша, ед. приб. 15,0 19,2 47,8 47,8
Упругая деформация мякиша, ед. приб 13,5 19,3 11,0 18,3
Крошковатость мякиша, % 29,5 28,4 27,3 20,2
Гидрофильные свойства мякиша, см3 30 37 38 40
рового продукта, как и следовало ожидать, способствует сохранению свежести мякиша хлеба, приготовленного из муки с отрубями, в процессе хранения. Положительное воздействие жирового продукта на снижение крошковатости мякиша в наибольшей степени наблюдается через 24 ч после выпечки, а на сохранение гидрофильных свойств мякиша - через 96 ч после выпечки.
Наилучшие показатели качества хлеба при хранении обеспечивает использование ЗМЖ энзимной пере-этерификации со сбалансированным жирнокислотным составом. Вышеперечисленные показатели свойств мякиша хлеба, полученного с использованием ЗМЖ энзимной переэтери-фикации, через 48 ч хранения соответствовали показателям контрольной пробы хлеба через 24 ч после выпечки. Следовательно, внесение ЗМЖ способствовало сохранению качества хлеба по сравнению с контрольной пробой в большей степени. Наблюдаемый положительный эффект от внесения ЗМЖ энзимной переэтерификации связан с его лучшим распределением в тесте еще на начальной стадии замеса благодаря
преобладанию Р'-кристаллов. Следует отметить, что сливочное масло также в основном содержит Р'-крис-таллы, но в этом случае положительный эффект от внесения ЗМЖ обусловлен наличием в его составе оме-га-3 жирных кислот, которые на начальной стадии приготовления теста под воздействием липоксигеназ образуют перекисные соединения, которые, в свою очередь, окисляют ^Н- группы белков пшеницы с образованием -S=S- связей, упрочняющих структуру белкового матрикса.
Таким образом, использование специально разработанного ЗМЖ (ГОСТ Р 53796) на основе энзимно-переэтерифицированных масел, содержащего незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты, в том числе семейства омега-3, и не содержащего опасных трансизомеров жирных кислот при производстве хлеба из пшеничной муки с отрубями, соответствует принципам здорового питания и позволяет получать хлебобулочные изделия с высокими потребительскими свойствами, сохраняемыми без использования дополнительных улучшающих ингредиентов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Scientific concepts of functional foods in Europe: Concensus document/ A.T. Diplock [et al.]//Brit. J. Nutr. -1999. - Vol. 81. - № 1. - P. 12-18.
2. Кочеткова, А.А. Функциональные продукты в концепции здорового пита-ния/А.А. Кочеткова//Пищевая промышленность. - 1999. - № 3. - С. 4-5.
3. Кочеткова, А.А. Современная теория позитивного питания и функциональные продукты/А.А. Кочеткова, А.Ю. Колес-нов, В.И. Тужилкин//Пищевая промышленность. - 1999. - № 4. - С. 2-5.
4. Milner, J.A. Functional foods and healf: a US perspective/J.A. Milner//Brit. J. Nutr. -2002. - Vol. 88. - № 2. - P. 151-158.
5. Кочеткова, А.А. Функциональные пищевые продукты: некоторые технологические подробности в общем вопросе/ А.А. Кочеткова, В.И. Тужилкин//Пищевая промышленность. - 2003. - № 5. - С. 8-9.
6. Diet, nutrition and prevention of chronic diseases: Report of a Joint WHO/ FAO Expert Consultation//World Health Organization. - Geneva. - 2003.
7. Тутельян, И.А. Питание и здоровье/ И.А. Тутельян//Пищевая промышленность. - 2004. - № 5. - С. 6-7.
8. Ипатова, Л.Г. Новые направления в создании функциональных пищевых продуктов/Л.Г. Ипатова, А.А. Кочеткова, А.П. Нечаев//Пищевая промышленность. - 2007. - № 1. - С. 12-14.
9. Пучкова, Л.И. Технология хлеба/ Л.И. Пучкова, Р.Д. Поландова, И.В. Матвеева. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 559 с.
10. Miller, E. Dietary fiber, a healthy food ingredient turns into functional ingredient/E. M i l ler//В кн.: Food Ingredients. - 1995. - P.188-192.
11. Физиологические и технологические аспекты применения пищевых во-локон/Л.Г. Ипатова [и др.]//Пищевые ингредиенты, сырье и добавки. -2004. - № 1. - С. 14-17.
12. Пищевые волокна в продуктах пита-ния/Л.Г. Ипатова [и др.]//Пищевая промышленность. - 2007. - № 5. - С. 8-10.
13. Методические рекомендации М.Р. 2.3.1.2432-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации». - М., 2008 г.
14. Жировые продукты для здорового питания. Современный взгляд/Л.Г. Ипатова [и др.]. - М.: ДеЛи принт, 2009. - 395 с.
15. Зайцева, Л.В. Роль различных жирных кислот в питании человека и при производстве пищевых продуктов/ Л.В. Зайцева//Пищевая промышленность. - 2010. - № 10. - С. 60-63.
16. Зайцева, Л.В. Трансизомеры -чума XXI века//Пищевая промышленность. - 2012. - №3. - С. 2-5.
17. Зайцева, Л.В. Энзимная и химическая переэтерификация: сравнительный анализ/Л.В. Зайцева//Пищевая промышленность. - 2011. - № 6. - С. 2-5.
18. Ауэрман, Л.Я. Технология хлебопекарного производства/Л .Я. Ауэрман. - СПб.: Профессия, 2002. - 416 с.
19. Пучкова, Л.И. Лабораторный практикум по технологии хлебопекарного производства Л.И. Пучкова.-СПб.: ГИОРД, 2004. - 264 с.
