CC BY
96
УДК 664.66.002.35
ПРОИЗВОДСТВО ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ДОБАВОК
ШЕРШНЕВА О.М.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры технологии хранения и переработки растительного сырья ФГБОУ ВО Курская ГСХА, e-mail: [email protected].
РЮМШИНА С.Ф.,
мастер производственного обучения кафедры товароведно-технологических дисциплин Курского института кооперации
Реферат. В работе представлены результаты производственных исследований по использованию биологических добавок в пищевой промышленности. Эффективное использование улучшителей хлебобулочной продукции предусматривает, прежде всего, четкое определение причин неудовлетворительного качества муки, которую необходимо улучшить. Для этого провели достаточно полный анализ ее особенностей и выявили, в каком именно направлении надо воздействовать на ее компоненты для получения хлеба добротного качества. Вторым весьма важным моментом является определение оптимальных дозировок улучшителей, так как многие из них при превышении доз могут оказать резко отрицательное влияние на свойства полуфабрикатов и хлеба. По современным требованиям технологии выпечки хлебобулочных изделий, необходимо продуманное и строго специализированное использование химических улучшителей, основанное на изучении особенностей как объекта улучшения, то есть муки, так и самого улучшителя. Этим и другим показателям улучшения качества в производстве хлебопечения посвящена данная статья. Дан результативный анализ с выводами и предложениями.
Ключевые слова: улучшители, хлебобулочная продукция, хлебопечение, свойства муки, биологические добавки.
THE PRODUCTION OF BAKERY PRODUCTS THE USE OF BIOLOGICAL ADDITIVES
SHERSHNEVA O.M.,
associate Professor of the Department of technology of storage and processing of plant raw material Kursk state agricultural Academy I.I. Ivanova,
RYUMSHINA S.F.,
master of industrial training of the Department of commodity research and technological disciplines, Kursk Institute of cooperation.
Essay. The paper presents the results of production studies on the use of biological additives in the food industry. Effective use of improvers bakery products involves, first of all, a clear definition of the reasons of unsatisfactory quality of flour, which should be improved. This did a fairly complete analysis of its features and revealed, in what direction we must act on the components to receive the bread of a good quality. The second very important point is the determination of optimal dosages improvers, as many of them in excess doses can have negative influence on the properties of semi-finished products and bread. According to the modern requirements of the technology of bakery products need thoughtful and strictly specialized use of chemical improvers, based on the study of the features as the object of improvement, that is, the flour and the improver. These and other measures for quality improvement in the production of bakery products, of this article. Given the impact analysis with the conclusions and proposals.
Key words: dairy products, bakery products, bread making properties of flour, supplements
Введение. Хлебопекарная промышленность в настоящее время выпускает в продажу большой ассортимент хлебопекарных изделий, как общего назначения, так и специального диетического. Изделия повышенной пищевой ценности полезны многим возрастным группам населения. Взрослый человек съедает в день около 500 г хлеба. В нем содержится от 40 до 45 % углеводов, а это значит, что не менее 1/3 всей необходимой для жизнедеятельности энергии человек получает с хлебом [1]. В связи с этим становится понятным интерес к вопросам пищевой ценности хлеба и хлебобулочных изделий.
В последние годы в практике мирового хлебопечения все более широкое применение находят улучшите-ли качества хлебобулочной продукции [2]. Они позволяют улучшить качество и сохранить свежесть хлеба.
Особое внимание уделяется ассортименту хлебобулочных изделий для зон экологического неблагополучия, где выявлен дефицит пищевых элементов - белков, жиров, клетчатки, витаминов, минеральных веществ [3]. В современном хлебопечении в качестве улучшителей хлеба используются несколько десятков различных веществ как биологического, так и химического происхождения. Умелое применение улучшителей стабилизирует технологический режим и качество теста, что особенно важно в условиях комплексной механизации и автоматизации производства. Улучшители подбирают с учетом хлебопекарных свойств муки и особенностей технологического режима, принятого на предприятии. Однако не мало важное значение предъявляют требования и самому качеству сырья для хлебопечения. От качества сырья, правильного его использования в значи-
тельной мере зависит качество хлеба [4] и срок сохранения его в свежем виде. Требования к качеству муки.
Вкус. Вкус муки должен быть слегка сладковатым, без горького или кислого привкуса.
Запах. Свежая мука обладает приятным слабым запахом. Не допускаются плесневый, затхлый или другие запахи.
Хруст. Ощущение хруста на зубах не допускается.
Наличие вредителей не допускается.
Содержание металлопримесей - не более 3мг/кг муки.
Влажность. Средняя базисная влажность муки 14,5 %, но не более 15 %.
Цвет. Цвет является показателем сорта муки, так как он зависит от содержания в муке оболочек. Чем выше сорт, тем она светлее.
Зольность. Чем выше сорт, тем меньше в ней оболочек, тем меньше минеральных веществ и ниже её зольность, и будет составлять от 0,5 (высший сорт) до 1,5 и выше (для обойной муки).
Клейковина. В стандарте установлены нормы содержания клейковины для каждого сорта (% не менее): высшего - 28, I - 30, II - 25, обойной - 20.
Вода, используемая в хлебопекарном производстве, должна отвечать всем требованиям, предъявляемым к питьевой воде (К.Н. Чижова, 1975). Она должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь запаха и постороннего привкуса, не содержать ядовитых веществ и болезнетворных бактерий. Жесткость питьевой воды должна быть не более 7 мг экв/л.
Хлебопекарные дрожжи. Дрожжи - одноклеточные микроорганизмы класса сумчатых грибов. Качество прессованных дрожжей согласно ГОСТ - 171 должно удовлетворять следующим требованиям [5]: цвет - сероватый с желтоватым оттенком; консистенция - плотная; запах - свойственный дрожжам, не допускается запах плесени и другие посторонние запахи; вкус -свойственный прессованным дрожжам; влажность - не более 75 %; подъем теста (подъемная сила) до 77 мм. мин не более 75.
Поваренная соль. Поваренную пищевую соль применяет для приготовления хлебных изделий в дозировке 1-1,25 % от массы муки в тесте.
Сахар песок. Сахар входит в рецептуру булочных, сдобных и многих хлебных изделий [6]. Сахар песок должен иметь влажность 0,14 %, должен быть сыпучим, не липким, полностью растворятся в воде, содержание чистой сахарозы не менее 99,75 % , а редуцирующих веществ не более 0,05 %.
С целью повышения питательной ценности хлебобулочных изделий институтом питания РАМН, институтом хлебопекарной промышленности разработаны технологии и ассортимент хлебобулочных изделий, обогащенных бета-каротином, кальцийсодержащими добавками, пищевыми волокнами, витамино-минеральными добавками, селеном, йодом, пектитна-ми, альгинатами и другими пищевыми и биологически активными добавками [7].
По действию, улучшители разделяют на несколько групп. Окислительные улучшители укрепляют клейковину, улучшают физические свойства теста, увеличивают объем и пористость хлеба, повышают эластичность мякиша и заметно осветляют его [8]. Каротино-идные пигменты муки при окислении обесцвечиваются, упрочняется структура слизей.
Укрепляя клейковину, окислители повышают ее способность к гидратации, от чего повышается и водо-поглотительная способность теста, что особенно важно,
если мука не обеспечивает должный выход хлеба. Тесто, в которое добавлены улучшители окислительного действия, можно подвергнуть наиболее интенсивному замесу. Продолжительность расстойки заготовок вследствие укрепления клейковины несколько замедляется. На газообразование в тесте улучшители окислительного действия не влияют.
Органами здравоохранения разрешено использовать в хлебопечении два улучшителя окислительного действия: бромат калия и аскорбиновую кислоту.
Улучшители восстановительного действия. Восстановители улучшают растяжимость клейковины и снижают ее упругость. Восстановители ускоряют созревание теста и улучшают качество хлеба из муки с чрезмерно сильной клейковиной [9]. Считают, что восстановители способствуют разрыву дисульфидных связей в молекулах белков. Одним из восстановителей, используемых в хлебопечении, является аминокислота цистеин, содержащая сульфидную группу - 8-И и применяемая в дозировках 0,005-0,015 % от массы муки в тесте.
Улучшители на основе ферментативных препаратов. Ферментативные препараты получают главным образом из микроорганизмов и реже из растительного сырья [10]. Наибольший эффект дает применение этих препаратов при переработке муки с недостаточно эластичной клейковиной, а также муки с пониженной или средней сахаробразующей и автолитической активностью. При замесе пшеничного хлеба на жидких и прессованных дрожжах добавление 0,001-0,002 % препарата к массе муки способствует увеличению объема, усилению интенсивности окрасок корок, осветлению мякиша. Интенсифицируется процесс брожения полуфабрикатов, в связи с чем сокращается продолжительность брожения опары на 30...60 мин. Способствует увеличению объема готовых изделий, улучшению структуры пористости. Мякиш становится более нежным и эластичным, улучшается вкус и аромат готовых изделий.
В хлебопекарной промышленности применяют Амилоризин П10Х, Оризин ПК, также применяют препараты содержащие липоксигеназу.
Улучшители на основе ПАВ. Поверхностно -активными называются вещества, способные адсорби-роватся на поверхности раздела двух фаз, снижая поверхностное натяжение. ПАВ, введенные в тесто, способствуют лучшему распределению в нем жира [11]. Образуя в тесте комплексы с белками и крахмалом, ПАВ обеспечивают более полную гидротацию этих полимеров муки. Влияние ПАВ на физические свойства клейковины связывают с их способностью к диссоциации. Замечено, что анионоактивные ПАВ (диссоциирующие с образованием отрицательно заряженных ионов) значительно укрепляют клейковину и поэтому рекомендуются при переработке слабой муки. ПАВ улучшают структуру мякиша, повышают его эластичность, замедляют процесс черствения.
Добавление модифицированных крахмалов улучшает свойства теста, клейковины и качество хлеба [12]. Степень улучшения качества хлеба зависит от свойств муки, вида модифицированного крахмала, количества крахмала, вносимого при приготовлении хлеба.
Внесение в тесто модифицированного крахмала в количестве 0,3...0,5 % к массе муки способствует улучшению качества хлеба, что сказывается на увеличении объема, формоустойчивости, лучшем сохранении свежести, осветлении мякиша хлеба. Модифицированный крахмал интенсифицирует процесс брожения теста, укрепляет клейковину, улучшает реологические свой-
ства теста. Хорошие результаты были получены при использовании в качестве улучшителя бета-каротина. Основным фактором, лимитирующим величину используемой дозы бета-каротина в хлебопечении, является его оранжевый цвет, который может придавать готовым изделиям необычную окраску. Созданы новые закваски, в состав которых входят каротиносинтези-рующие дрожжи, применение которых повышает содержание каротина в хлебе на 30 %. Широко внедряются пропионовокислые закваски для повышения микробиологической чистоты хлеба и обогащения его витамином В.
Применение улучшителей комплексно интенсифицирует процесс созревания теста, улучшает его структурно-механические свойства и качество хлеба. Применение улучшителей позволяет:
- повысить уровень газообразования в тесте не менее чем на 30 %;
- повысить удельный объем хлеба не менее чем в 1,4 раза;
- продлить свежесть хлеба не менее чем на 2 суток;
- ускорить технологический процесс приготовления хлеба.
Состав комплексных улучшителей, как правило, включает следующие основные компоненты:
- окислительные агенты (обычно аскорбиновую кислоту), которые укрепляют излишне растяжимую клейковину;
- ферментные препараты, позволяющие сократить время брожения теста и избежать его расплываемости при расстойке и выпечке;
- эмульгирующие добавки, улучшающие эластичность теста и способствующие продлению свежести готовых изделий;
- сахаристые вещества, повышающие бродильную активность дрожжей;
- минеральные соли, повышающие биологическую ценность хлебопродуктов.
Цель исследования. Основная цель исследований - выявить влияние биологических добавок на качественные показатели теста и хлеба. При реализации цели была поставлена задача, изучить влияние улучшителей на физико-химические показатели хлеба. В задачу исследований входило изучить: качество сырья, пористость, кислотность, выход продукции, товарную оценку качества готовой продукции. Для этого сделали пробные выпечки из муки высшего сорта.
Материалы и методика проведения исследований. Исследование проводили в производственно-технической лаборатории ОАО «Курский хлебокомбинат», в лаборатории кафедры технологии хранения и переработки растительного сырья ФГБОУ ВО Курская ГСХА совместно с мастером производственного обучения кафедры товароведно-технологических дисциплин Курского института кооперации.
Схема опыта представлена:
1. Контроль - хлеб без добавок.
2. Образец № 1 - хлеб с пищевыми волокнами люцерны (ПВЛ).
3. Образец № 2 - хлеб с топинамбуром (ТОП).
Биологические добавки использовали в количестве
5 % с заменой основного компонента муки. Для исследований брали хлебопекарную муку высшего сорта, дрожжи, соль, воду. В каждом образце теста и хлеба определяли биохимические и хлебопекарные достоинства. Количество определения показателей было трехкратное. При проведении исследований использовались следующие методы определения показателей качества: кислотность, пористость, объемный выход хлеба, орга-нолептическая оценка [13]. Математическую обработку данных проводили по методике Б.А. Доспехова (1985).
В современном хлебопечении в качестве улучшите-лей используют несколько десятков различных веществ как биологического, так и химического происхождения. Умелое применение добавок стабилизирует технологический режим и качество теста. Одним из рецептурных факторов качества готовых изделий являются структурно-механические показатели теста. При этом эго реологические свойства зависят от качества муки и влияние компонентов, которые необходимо учитывать в процессе замеса. Решающим фактором для выбора способа приготовления было приведение теста в состояние, при котором оно по газообразующей способности и структурно-механическим свойствам будет наилучшим для деления его на куски, формования, рас-стойки тестовых заготовок и выпечки. При этом в тесте происходят сложные коллоидные, биохимические и микробиологические процессы, накапливаются вещества, обуславливающие вкус и аромат выпеченного хлеба.
Результаты исследований. В таблице 1 представлены данные исследований, которые показывают зависимость качества теста от биологических добавок.
Из таблицы видно, что добавки по-разному действуют на продолжительность брожения и расстойку теста. Применение ПВЛ (образец № 1) сокращает продолжительность брожения на 30 мин, расстойки на 10 мин по сравнению с контролем. Кислотность теста снизилась на 2,7°, что составляет 25 %. Топинамбур (ТОП) (образец № 2) сокращает время брожения на 0,7 часа по сравнению с контролем и на 30 мин по сравнению с добавкой ПВЛ. Время расстойки по сравнению с контролем сокращается на 20 мин, а по сравнению с добавкой ПВЛ на 10 мин.
Кислотность снижается еще более значительно на 5,0° по сравнению с контролем, что составляет 35 %, а
по сравнению с образцом № 1 на 2,3°, что составляет 16 %.
Результаты математической обработки свидетельствуют о том, что применение биологических добавок существенно влияет на изменение кислотности теста. Наибольшая существенная разность (НСР05) 0,05°, а изменения показателей по вариантам опыта колеблются в пределах от 2,7 до 2,3°.
Таблица 1 - Влияние биологических добавок на технологические и биохимические свойства теста
Образец Продолжительность брожения, часы Продолжительность расстойки, минуты Кислотность теста, градусы
Контроль 4,0 55 14,5
Образец №1 3,8 45 11,8
Образец №2 3,3 35 9,5
НСР05 0,05
Таблица 2 - _ Органолептическая оценка качества хлебобулочного _ изделия
Образец Поверхность Цвет корки Цвет мякиша Эластичность Вкус и запах
Контроль шероховатая желтый серый эластичный специфический для пшеничного хлеба
Образец № 1 гладкая желто-коричневый светло-серый эластичный быстро восстанавливающийся
Образец № 2 гладкая желто-коричневый светло-серый
Таким образом, применение добавок интенсифицирует биохимические процессы в тесте, ускоряя его брожение и расстойку, а так же уменьшая кислотность теста.
Сокращение времени брожения и расстойки оказывает влияние на качество готовой продукции. Для выяснения влияния биологических добавок на качество готовых изделий проведены пробные выпечки.
Пробная выпечка дает полную оценку хлебопекарных свойств муки. При пробной выпечке выявляются водопоглотительная способность муки, весовой объемный выход хлеба, пористость, цвет корки и мякиша хлеба, его кислотность. Целью пробной выпечки может быть уточнение производственной рецептуры. Применение биологических добавок оказывает влияние на выход хлеба. Так применение добавки ПВЛ (образец № 1) увеличивает его на 60 см3, что составляет 13 %. Если сравнить образец № 1 и № 2, то заметно, что добавка ТОП (образец № 2) увеличивает объемный выход хлеба на 30 см (5,4 %) по сравнению с образцом №1 и на 90 см3 (16,4 %) по сравнению с контролем. Математическая обработка показывает, что применение добавок существенно влияет на изменение объемного выхода хлеба. Наименьшая существенная разность (НСР05) 5,7 см3, а изменение показателей по вариантам колеблется от 30 до 60 см3.
Также увеличение объемного выхода хлеба улучшает его пористость. В образце № 1 пористость увеличилась на 8 %, по отношению к контролю. Эта разница подтверждается результатами математической обработки. Биологические добавки оказывают влияние не только на кислотность теста, но и на кислотность хлеба. Кислотность хлеба обусловлена в основном продуктами, получаемыми в результате процесса брожения теста. Кислотность хлеба зависит от времени брожения и времени расстойки. В соответствии с государственным стандартом максимальная кислотность для некоторых сортов хлеба из пшеничной муки - 2-6о. По результатам проведенных исследований она снижается, в зависимости от применяемого добавки. Кислотность хлеба образец № 1 на 0,6° меньше по сравнению с контролем и на 0,5° больше по сравнению с образцом № 2. Ки-
слотность хлеба образца № 2 на 1,1° ниже по сравнению с контролем.
Математическая обработка свидетельствует о том, что применение улучшителей существенно влияет на изменение кислотности хлеба. Наименьшая существенная разность (НСР05) 0,07°, а изменение показателей по вариантам опыта колеблется от 0,5 до 1,1 °. Следовательно, применение добавок существенно влияет на объемный выход хлеба, пористость и кислотность. Их применение оказывает влияние на органолептические показатели хлеба (таблица 2).
Данные таблицы 2 показывают, что у образца № 1 и № 2 по сравнению с контролем поверхность хлеба становится гладкой, цвет корки плавно из желтого переходит в желто-коричневый. Это говорит о том, что улуч-шители влияют на дополнительное образование сахаров во время брожения теста. А во время выпечки в результате реакции меланоидинообразований происходит потемнение цвета корки. Хлеб становится румяным и хрустящим. Усиливается аромат хлеба. Цвет мякиша улучшается, становится светло-серым, эластичность его быстро восстанавливающаяся. Вкус и запах под действием добавок не изменяются, остается специфическим для пшеничного хлеба. Таким образом, биологические добавки положительно действуют на органолептиче-ские показатели хлеба.
Выводы. 1. По проведенным опытным путем исследованиям установлено, что под действием биологических добавок снижается продолжительность брожения, расстойки и кислотность теста. Наиболее эффективно применение биологической добавки топинамбур.
2. Выявлено, что действие биологических добавок изменяют качественные показатели хлебобулочных изделий. Увеличивается объемный выход хлеба, улучшается пористость и снижается кислотность.
Наиболее благоприятное воздействие на качество хлеба оказала добавка топинамбур.
3. Под действием биологических добавок происходит изменение органолептических показателей. Улучшается поверхность хлеба, цвет корки и мякиша, увеличивается эластичность.
Список использованных источников
1. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства. - М: Пищевая промышленность, 1984. - 216 с.
2. Долгополова Н.В., Шершнева О.М. Качество зерна озимой пшеницы в зависимости от различных сроков хранения и температурного режима // Современные проблемы, перспективы и инновационные тенденции развития аграрной науки. - Махачкала, 2010. - С. 556-560.
3. Голубев В.Н., Чичева-Филатова Л.В., Шленская Т.В. Пищевые и биологически активные добавки. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 208 с.
4. Долгополова Н.В. Влияние предшественников на урожайность и качество зерна посевов озимой пшеницы // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2015. - № 5. - С. 49-52.
5. Кондратьев И.А., Кондратьев А.И. Применение ферментативных препаратов на мукомольных заводах // Зерновое хозяйство. - 2002. - № 5. С.25.
6. Долгополова Н.В., Стужная Т.А., Дедкова Е.В. Влияние рецептурных компонентов на показатели качества хлебобулочных изделий // Региональный вестник. - 2016. - № 3(4). - С. 36-39.
7. Сизенко Е.И. Технологии пищевых продуктов для населения экологически неблагоприятных регионов России // Хранение и переработка сельхоз сырья. - 2002. - № 9.- С. 6-9.
8. Долгополова Н.В., Стужная Т.А., Дедкова Е.В. Влияние дозы концентрированной молочнокислой закваски на выход и качество хлеба // Региональный вестник. - 2016. - № 3(4). - С. 39-41.
9. Чубенко Н.Т. Пути повышения пищевой ценности хлеба - направления и реальность // Хлебопечение России. - 2001. - № 5.- С. 32-35.
10. Долгополова Н.В. Продукты растительного происхождения - главные носители минеральных веществ и витаминов. - Аграрная наука-сельскому хозяйству. - Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., 2009. - С. 52-54.
11. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследования. 5-е изд., допол. и перераб.- М.: Агропромиздат, 1985. - 351с.
12. Долгополова Н.В., Скрипин В.А., Шершнева О.М., Алябьева Ю.В. Значение озимой и яровой пшеницы в производстве продуктов питания // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2009 - № 5. - С. 52-56.
13. Товароведение и экспертиза продовольственных товаров / С.Н. Гамидуллаев, Е.В. Иванова, С. Л. Николаева, В.Н. Симонова. - СПб., 2000 - 432 с.
List of sources used
1. Auerman L.Y. The technology of baking production. - M: Food Industry, 1984. - 216 р.
2. Dolgopolov N.V., Shershnev O.M. The quality of winter wheat grain depending on the different periods of storage and temperature // Modern Problems, Prospects and innovative trends in the development of agricultural science. - Makhachkala, 2010. - P. 556-560.
3. Golubev V.N., Chicheva-Filatova L.V., Slask T.V. Food and dietary supplements. - M .: Publishing Center "Academy", 2003. - 208 p.
4. Dolgopolovа N.V. Influence of predecessors on yield and grain quality of winter wheat // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. - 2015. - № 5. - S. 49-52.
5. Kondratiev I.A., Kondratiev A.I. The use of enzymatic preparations for mills // Grain economy. - 2002. - № 5. C.25.
6. Dolgopolovа N.V., Stuzhnaya T.A., Dedkova E.V. Effect of components on prescription quality indicators bread // Regional Gazette. - 2016. - № 3 (4). - S. 36-39.
7. Sizenko E.I. Technology of food products to the population of ecologically unfavorable regions of Russia // Storage and processing of agricultural raw materials. - 2002. - № 9.- Pp. 6-9.
8. Dolgopo^v N.V., Stuzhnaya T.A., Dedkova E.V. Effect of dose of concentrated lactic ferment on the yield and quality of bread // Regional Gazette. - 2016. - № 3 (4). - S. 39-41.
9. Chubenko N.T. Ways to improve the nutritional value of bread - the direction and reality // Bakery Russia. - 2001. -№ 5.- pp 32-35.
10. Dolgopolovа N.V. Vegetable products - the main carriers of minerals and vitamins. - Agricultural science-agriculture. - Voronezh: Publishing house of Kursk. state. agricultural ak, 2009. - Pp. 52-54.
11. Armor B.A. Methods of field experience with the fundamentals of statistical processing of the results of the study. 5th ed., Complement. and pererab.- M .: Agropromizdat, 1985. - 351c.
12. Dolgopolovа N.V., Skripin V.A. Shershnev O.M., Alyabiev Y. The value of winter and spring wheat in food production // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. - 2009 - number 5. - S. 52-56.
13. Commodity research and examination of food products / S.N. Gamidullaev, E.V. Ivanova, S.L. Nikolaev, V.N. Si-monov. - St. Petersburg, 2000 - 432 p.
