CC BY
41
УДК 664.644.12
Н.Л. Наумова, И.М. Чанов, М.В. Сырвачева
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВЫСОКОСОРТНОЙ ПШЕНИЧНОЙ МУКИ И ХЛЕБОПЕКАРНЫХ СМЕСЕЙ КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Представлены результаты изучения качества, безопасности и пищевой ценности пшеничной высокосортной муки разных производителей и хлебопекарных смесей. Установлена приемлемая сенсорная сочетаемость сырья. Белковая фракция в испытуемых образцах муки и смесей находится в одном количественном диапазоне, однако большее содержание клейковинных белков выявлено в пшеничном материале. Смесь пшеничная выгодно отличается количеством пищевых волокон, меди, железа, марганца, смесь гречневая - содержанием липидов, фосфора, кальция, селена. Определено, что присутствие в хлебопекарных смесях цельнозерновых компонентов и отрубей не способствует повышению содержания в них ксенобиотиков. Доказана безопасность исследуемого сырья для здоровья потребителей. Пищевая и технологическая составляющая хлебопекарных смесей гарантирует высокое качество и пищевую ценность хлебобулочных изделий, изготовленных из исследуемых образцов пшеничной муки.
Ключевые слова: пшеничная мука, хлебопекарная смесь, качество, безопасность и пищевая ценность сырья.
N.L. Naumova, I.M. Chanov, M.V. Syrvacheva
COMPARATIVE ANALYSIS OF HIGH-QUALITY WHEAT FLOUR AND BAKERY MIXTURES AS RAW MATERIALS FOR BAKERY PRODUCTION
The study of quality, safety and nutritional value of high-grade wheat flour produced by various manufacturers and baking mixtures are analyzed in the article. The acceptable sensory compatibility of raw materials has been established. The protein fraction in the tested samples of flour and mixtures is in the same quantitative range, however, a higher content of gluten proteins is found in the wheat material. The wheat mixture compares favorably with the number of dietary fiber, copper, iron and manganese. The buckwheat mixture is characterized with the content of lipids, phosphorus, calcium and selenium. It was determined that the presence of whole-grain components and bran in baking mixtures does not cause an increase of xenobiotics content in them. The safety of the investigated raw materials for the health of consumers has been proved. The nutritional and technological component of baking mixtures guarantees high quality and nutritional value of bakery products made from the studied samples of wheat flour.
Key words: wheat flour, baking mixture, quality, safety and nutritional value of raw materials.
DOI: 10.17217/2079-0333-2019-49-21-26
Введение
Известно, что в процессе обработки высокосортная пшеничная мука теряет большую часть микроэлементов, витаминов, аминокислот, клетчатки, которыми так богаты злаковые [1-3]. Использование для приготовления хлебобулочных изделий зерновых смесей позволяет не только интенсифицировать биохимические и микробиологические процессы брожения, скорректировать реологические свойства теста, улучшить органолептические и физико-химические характеристики хлеба, но и повысить его пищевую и биологическую ценность, сделать хлеб более полезным для здоровья человека [4-6]. Использование в хлебопекарном производстве готовых к применению смесей позволяет сократить продолжительность технологического цикла, снизить энерго- и трудозатраты, улучшить санитарно-гигиеническое состояние цехов [7]. Несмотря на всю пользу от использования зерновых смесей в хлебопечении, существуют и недостатки в известных технологиях производства хлебобулочных изделий. Например, использование нешелу-шенного диспергированного зерна позволяет сохранить в готовом продукте питательные и биологически активные вещества в полном объеме с улучшением показателей, но при этом
увеличивает риск развития картофельной болезни хлеба и плесеней [8]. В этой связи целью исследований стало изучение пищевых характеристик и безопасности хлебопекарных смесей в контексте формирования качества и пищевой ценности готовых хлебобулочных изделий из высокосортной пшеничной муки.
Материалы и методы
Материалом для исследований послужили:
- мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта (ГОСТ 26574-2017) производства ООО «Объединение «Союзпищепром»» (Россия, Челябинская область, г. Челябинск), (образец № 1);
- мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта (ГОСТ 26574-2017) производства АО Мукомольный завод «МуЗа» (Россия, Курганская область, Щучанский район, ст. Каясан), (образец № 2);
- смеси хлебопекарные «Фитнес микс» пшеничная и гречневая (ТУ 9295-040-18256266-2014), произведенные ООО «ИРЕКС» (Россия, Московская область, г. Люберцы), (образцы № 3 и № 4).
Пшеничная смесь включала в свой состав крупку пшеничную микронизированную, муку пшеничную набухающую, масло подсолнечное рафинированное, дезодорированное, гречневая -муку гречневую, отруби пшеничные, декстрозу, муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта, муку пшеничную солодовую, экстракт ячменный солодовый, эмульгатор Е472е, глютен пшеничный, муку пшеничную солодовую обжаренную, стабилизаторы Е341ш, Е170, регулятор кислотности Е263, аскорбиновую кислоту в качестве антиокислителя, ферментные препараты микробного происхождения.
Пшеничную смесь вносят в рецептуру хлебобулочных изделий до 90% от массы муки, гречневую - до 20%.
Органолептическую оценку сырья проводили по ГОСТ 27558-87. Количество и качество клейковины определяли по ГОСТ 27839-2013. Массовые доли веществ определяли также в соответствии с действующими нормативными документами: влагу - по ГОСТ 9404-88, белок - по ГОСТ 10846-81, жиры и золу - по МУ 4237-86, металломагнитные примеси - по ГОСТ 20239-74. Содержание пищевых волокон определяли классическим методом [9], содержание кальция, марганца и магния - по Р 4.1.1672-03, железа, меди, цинка - по ГОСТ 30178-96, фосфора - по ГОСТ 30615-99, селена - по М 04-33-2004.
Определение зараженности сырья и его загрязненность вредителями проводили по ГОСТ 27559-87, количество пестицидов - по ГОСТ 13496.2-2014, МУ 1541-76, МУ 1218-75, наличие микотоксинов - по ГОСТам 31748-2012, БК 15891-2013 и 28001-88. Микроструктуру в анализируемых образцах определяли с помощью растрового электронного микроскопа [10].
Результаты и обсуждение
Изучение органолептических свойств сырья показало, что пшеничная мука разных предприятий-производителей не имеет видимых различий в сенсорных показателях качества. Они полностью соответствуют требованиям ГОСТ 26574-2017 (рисунок).
2
3
Внешний вид изученного сырья: 1 - образец № 1; 2 - образец № 2; 3 - образец № 3; 4 - образец № 4
Для смесей были определены также специфические характеристики, обусловленные составом ингредиентов и технологическими особенностями. Хлебопекарная пшеничная смесь (образец № 3) по внешнему виду представляет собой расплющенное зерно пшеницы светло-кремового цвета снаружи и белого цвета внутри с включением тонко измельченного белого порошка. Ее вкус и запах свойственны данному виду продукта, посторонние привкусы и запахи отсутствуют.
Смесь «Фитнес микс» гречневая (образец № 4) представляет собой сыпучий порошок с включением мелких отрубянистых частиц, особенно ощутимых при разжевывании. Цвет смеси светло-коричневый с красноватым оттенком, равномерный по всей массе, запах - свойственный, без посторонних тонов, вкус - свойственный гречневой крупе, в меру сладковатый, без посторонних привкусов. Полученные результаты также укладываются в требования ТУ 9295-04018256266-2014. На основе результатов органолептической оценки смеси «Фитнес микс» гречневая был сделан вывод о приемлемой сенсорной сочетаемости изученного сырья и возможности его использования в составе сложных пищевых систем.
В ходе исследований было выявлено соответствие определяемых физико-химических показателей (влажности, зольности, количества и качества клейковины) в исследуемых образцах муки требованиям действующего стандарта (табл. 1). Оказалось, что массовая доля влаги гречневой смеси существенно отличается от аналогичного показателя в других изученных образцах, но находится в пределах установленной нормы - не более 12,0%.
Таблица 1
Физико-химические показатели, отражающие химический состав сырья
Определяемый показатель Результаты испытаний
образец № 1 образец № 2 образец № 3 образец № 4
Массовая доля влаги, % 13,3 ± 0,3 12,8 ± 0,2 11,0 ± 0,3 7,3 ± 0,2
Массовая доля жира в пересчете на сухое вещество, % 2,21 ± 0,04 1,00 ± 0,02 1,80 ± 0,04 3,03 ± 0,03
Массовая доля белка, % 11,9 ± 0,3 11,2 ± 0,2 10,5 ± 0,3 11,5 ± 0,4
Количество клейковины, % 31,2 ± 1,1 28,3 ± 1,2 19,0 ± 0,9 -
Качество клейковины, ед. ИДК 66,1 ± 1,5 58,3 ± 1,3 73,2 ± 1,5 -
Зольность в пересчете на сухое вещество, % 0,51 ± 0,03 0,38 ± 0,02 1,68 ± 0,04 2,62 ± 0,06
Содержание пищевых волокон, г/100 г, в т. ч.: - растворимых, - нерастворимых 4,41 ± 0,03 1,20 ± 0,02 3,21 ± 0,06 3,52 ± 0,02 1,01 ± 0,02 2,51 ± 0,03 10,93 ± 0,03 2,11 ± 0,02 8,82 ± 0,05 4,92 ± 0,03 1,12 ± 0,02 3,80 ± 0,05
Несмотря на содержание в составе этой смеси муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта и глютена, определить качество и количество в ней клейковинных белков общепринятым методом не представлялось возможным. Растровая электронная микроскопия сырья подтвердила наличие большого количества клейковинных белков в пшеничном материале и незначительного - в гречневой смеси (рис. 2). Таким образом, смесь хлебопекарная «Фитнес микс» пшеничная, как и пшеничная мука принимает участие в формировании пористости и удельного объема хлебобулочных изделий. Требования ТУ 9295-040-18256266-2014 не нормируют показатель зольности, однако его определение представляло определенный интерес с точки зрения отражения минеральной ценности сырья. Проведенные исследования показали, что зольность хлебопекарной смеси «Фитнес микс» гречневой в 5-7 раз выше, чем у натурального пшеничного сырья. Это, скорее всего, обусловлено содержанием различных пищевых добавок в ее составе.
Содержание в изучаемом сырье таких нутриентов, как белки, жиры и пищевые волокна, не входит в обязательный перечень показателей качества действующего ГОСТа на муку, но предусмотрено требованиями Технических условий на хлебопекарные смеси. В этой связи были проведены испытания указанных биологически значимых компонентов. Существенной разницы в количествах белковой фракции испытуемых образцов муки и смесей не выявлено, то есть они в равной степени участвуют в формировании белковой составляющей пищевой ценности готовых хлебобулочных изделий. При этом нормой по данному нутриенту для смесей является 12 г/100 г.
Очевидно, что содержание белка в смеси «Фитнес микс» пшеничной значительнее отклоняется от нормы в меньшую сторону. Определено, что больше жира содержится в гречневой смеси (3,03 ± 0,03%), однако установленное количество не соответствует значению, заявленному в ТУ -4,5 г/100 г сырья. Массовая доля жира в пшеничной смеси на уровне (1,80 ± 0,0)% более приближена к регламентированной норме - 2 г/100 г сырья. В пшеничной хлебопекарной муке даже
в пределах одного сорта выявлено существенное колебание количественных характеристик данного показателя, что, предположительно, связано с ботаническими особенностями зерновой культуры.
Рис. 2. Микроструктура изученного сырья: 1 - образец № 1; 2 - образец № 2; 3 - образец № 3; 4 - образец № 4. (Увеличение в 1 000 раз)
Относительно высокое общее количество пищевых волокон - (10,93 ± 0,03) г/100 г (при норме 11 г/100 г) было установлено в смеси «Фитнес микс» пшеничной, что обусловлено присутствием в ее составе микронизированной крупки, полученной из цельного зерна пшеницы, богатого нерастворимой клетчаткой. Использование этой смеси в рецептуре хлебобулочных изделий из высокосортной пшеничной муки до 90% от массы муки позволяет рассматривать ее как источник грубого волокна. Наличие пшеничных отрубей в рецептуре смеси «Фитнес микс» гречневой позволило определить содержание волокон в диапазоне (4,92 ± 0,02) г/100 г (норма по данному показателю не регламентирована). Содержание пищевых волокон в пшеничной муке от разных производителей имеет разный количественный уровень, что обусловлено технологическими особенностями ее производства на конкретном предприятии.
Зольность исследуемого сырья нашла свое отражение в его минеральном составе. Так, применение в составе гречневой смеси комплекса пищевых добавок, а именно, ортофосфата, карбоната и ацетата кальция суммарно к содержанию в гречневой муке фосфора и кальция способствовало высокому содержанию в ней фосфора (в 4-5 раз) и кальция (в 1,5 раза) на фоне пшеничного сырья (табл. 2). Относительно высокие уровни меди, железа, марганца были зафиксированы в пшеничной смеси, цинка - в пшеничной муке производства АО Мукомольный завод «МуЗа», селена - в гречневой смеси. Последнее обстоятельство связано с включением пшеничных отрубей в состав смеси, так как известно, что селена больше содержится именно в пшеничных отрубях, чем в зерне пшеницы, пшеничной или гречневой муке [11].
Таблица 2
Минеральный состав сырья
Элемент Результаты испытаний, мг/кг
образец № 1 образец № 2 образец № 3 образец № 4
P 948,4 ± 102,1 780,2 ± 41,2 325,0 ± 22,3 4210,3 ± 49,2
Ca 2040,6 ± 124,1 2102,1 ± 38,7 1604,5 ± 43,4 3100,0 ± 55,2
^ 1,81 ± 0,07 1,82 ± 0,05 5,83 ± 0,60 4,50 ± 0,70
Fe 19,7 ± 1,6 47,1 ± 3,8 67,9 ± 5,3 46,4 ± 2,4
Mg 443,3 ± 37,2 372,4 ± 29,3 1673,9 ± 140,6 1887,3 ± 33,1
Ш 11,4 ± 1,3 13,1 ± 1,5 55,0 ± 4,7 21,1 ± 2,7
Zn 10,1 ± 1,1 49,4 ± 2,9 31,6 ± 2,6 24,9 ± 2,3
Se 0,19 ± 0,03 0,21 ± 0,08 0,26 ± 0,08 1,10 ± 0,40
Минеральная ценность изучаемого сырья также обусловлена регионом произрастания зерновой культуры, что наглядно демонстрирует минеральный состав пшеничной муки одного сорта, произведенной в разных областях РФ. Общеизвестно, что минеральная ценность зерна зави-
сит от того, в какой геохимической провинции оно выращено, и какие минеральные удобрения применялись в период вегетации [12]. К примеру, пшеничная мука из Челябинской области имеет повышенное содержание фосфора и магния, из Курганской - железа и цинка.
Кроме пищевой нагрузки, которую несет в себе сырье, оно должно быть безопасным в использовании и потреблении. Присутствие в хлебопекарных смесях цельнозерновых компонентов и отрубей может спровоцировать повышенное содержание в них остаточных количеств пестицидов, гербицидов, фунгицидов и других ксенобиотиков посредством концентрации последних в плодовых и семенных оболочках зерна при его обработке. В процессах хранения и переработки в зерновые массы могут дополнительно попадать посторонние примеси растительного, минерального и животного происхождения [11-13]. В этой связи изучали показатели качества, отражающие безопасность исследуемого сырья. Установлено, что пробы хлебопекарной муки и смесей являются безопасными с токсикологической точки зрения, поскольку их физико-химические и гигиенические показатели соответствуют регламентированным требованиям СанПиН 2.3.2. 1078-01, ТР ТС 021/2011 (табл. 3).
Таблица 3
Показатели, отражающие безопасность сырья
Определяемый показатель Норма по СанПиН 2.3.2. 1078-01, ТР ТС 021/2011 Результаты испытаний, мг/кг
образец № 1 образец № 2 образец № 3 образец № 4
Физико-химические
Металломагнитная примесь, мг/кг не более 3,0* Не обнаружены
Зараженность вредителями хлебных запасов Не допускаются
Загрязненность вредителями хлебных запасов
Гигиенические
Афлатоксин В1, мг/кг не более 0,005 < 0,0002 < 0,001 < 0,003 < 0,001
Т-2 токсин, мг/кг не более 0,1 < 0,02 < 0,02 < 0,01 < 0,003
Дезоксиниваленол, мг/кг не более 0,7 < 0,2 < 0,3 < 0,2 < 0,1
Зеараленон, мг/кг не более 0,2 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1
Охратоксин А, мг/кг не более 0,005 < 0,0025 < 0,0035 < 0,0025 < 0,0020
ГХЦГ (а, в, у- изомеры), мг/кг не более 0,5 < 0,05 < 0,002 < 0,001 < 0,030
ДДТ и его метаболиты, мг/кг не более 0,02 < 0,05 < 0,05 < 0,005 < 0,002
Ртутьорганические пестициды, мг/кг Не допускаются < 10 (ниже нижнего предела определения)
2,4-Д кислота, ее слои и эфиры, мг/кг < 0,02 (ниже нижнего предела определения)
* Согласно ГОСТ 26574-2017 и ТУ 9295-040-18256266-2014.
Заключение
Изучено качество и пищевая ценность хлебопекарной муки высшего сорта разных производителей и смесей «Фитнес микс», используемых для производства хлебобулочных изделий. Показано, что они удовлетворяют требованиям, предъявляемым к специфическим органолепти-ческим, физико-химическим и гигиеническим показателям. Пищевая и технологическая составляющая хлебопекарных смесей гарантирует высокое качество и пищевую ценность хлебобулочных изделий, изготовленных из изученных образцов пшеничной муки.
Исследования выполнены при поддержке Правительства РФ (Постановление № 211 от 16.03.2013 г.), соглашение № 02.A03.21.0011.
Литература
1. Нестеренко И.К., Анисимова Л.В. Мучная композитная смесь-концентрат с повышенной пищевой ценностью на основе ячменной муки и пряностей // Биотехнология и общество: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. - 2015. - С. 220-223.
2. Заикина М.А. Разработка нового вида пшеничного хлеба с использованием хлебопекарных смесей // Проблемы идентификации, качества и конкурентоспособности потребительских товаров: сб. ст. V Междунар. конф. в области товароведения и экспертизы товаров. - 2017. -С.115-118.
3. Алехина Н.Н. Исследование качества зернового хлеба, приготовленного на основе хлебопекарной смеси // Хлебопродукты. - 2018. - № 10. - С. 50-52.
4. Калмыкова Е.В., Калмыкова О.В. Цельнозерновые продукты в современных технологиях хлебопекарной промышленности // Рациональное питание, пищевые добавки и биостимуляторы. - 2016. - № 1. - С. 65-70.
5. Лихачева Е.И., Меншарапова Г.С. Влияние хлебопекарной смеси на степень значимости хлеба // Современное хлебопекарное производство: перспективы развития: сб. науч. тр. XVI Всерос. заоч. науч.-практ. конф. - 2015. - С. 14-17.
6. Макарова О.В., Иванова А.С., Соколова Н.Ю. Трехкомпонентные смеси в технологии зернового хлеба // Зерновые продукты и комбикорма. - 2016. - Т. 4, № 64. - С. 4-9.
7. Марков А.С., Романов А.С., Павлова А.О. Разработка комплексных хлебопекарных смесей на основе продукции фирмы «Ирекс» // Хлебопродукты. - 2013. - № 12. - С. 46-47.
8. Маркитанова О.А. Разработка технологических решений стабильности качества хлеба из диспергированного зерна пшеницы: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М., 2005. - 26 с.
9. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. - М.: Брандес, Медицина, 1998. - 342 с.
10. Пашкеев И.Ю. Растровая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ. - Челябинск, 2015. - 49 с.
11. Ковалевич З.С., Головатый С.Е. Накопление селена в зерне крупяных культур при использовании разных форм селеновых удобрений // Известия Национальной академии наук Беларуси. - 2010. - № 3. - С. 49-55.
12.Бахриддинова, Н.М., Зарипова М.Д. Влияние различных факторов на пищевую безопасность зерна пшеницы // Universum: технические науки. - 2019. - № 3 (60). - С. 32-34.
13.Хмелева, Е.В., Бакаева А.Н. Влияние способа подготовки зерна пшеницы на показатели качества и безопасности в технологии зернового хлеба // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. - 2016. - № 4. - С. 3-9.
Информация об авторах Information about the authors
Наумова Наталья Леонидовна - Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет); 454080, Россия, Челябинск; доктор технических наук, доцент; профессор кафедры пищевых и биотехнологий; n.naumova@inbox.ru
Naumova Natalya Leonidovna - South Ural State University (National Research University); 454080, Russia, Chelyabinsk; Doctor of Technical Sciences; Docent; Professor of Food and Biotechnology Chair; n.naumova@inbox.ru
Чанов Илья Михайлович - Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет); 454080, Россия, Челябинск; студент; v.lyulkovitch@ya.ru
Chanov Ilya Mikhailovich - South Ural State University (National Research University); 454080, Russia, Chelyabinsk; Student; v.lyulkovitch@yandex.ru
Сырвачева Мария Викторовна - Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет); 454080, Россия, Челябинск; студент; v.lyulkovitch@ya.ru
Syrvacheva Maria Viktorovna - South Ural State University (National Research University); 454080, Russia, Chelyabinsk; Student; v.lyulkovitch@yandex.ru
