Технологические аспекты производства хлеба функционального назначения

DOI: 10.24411/0235-2451-2018-11225

УДК 664.66

технологические аспекты производства хлеба функционального назначения

Е. А. ЕГУШовА, кандидат технических наук, доцент (е-mail: library@ksai.ru) о. Г. ПоЗдняковА, кандидат технических наук, доцент

Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт, ул. Марковцева, 5, Кемерово, 650056, Российская Федерация

Резюме. Хлеб относится к продуктам ежедневного потребления, поэтому актуальна разработка ассортимента хлебобулочных изделий функционального назначения и увеличение их производства. Исследования проводили с целью разработки технологии производства хлеба, обладающего свойствами функционального продукта с хорошими физико-химическими и органолептическими показателями качества. Хлеб выпекали с использованием смеси со следующим соотношении компонентов: подсолнечная мука - 15 %, льняная мука - 15, овсяная мука - 15, сухая пшеничная клейковина - 20, ржаная мука - 15, ядра подсолнечника - 20 %. При замесе теста добавляли закваску «Эвиталия», содержащую кисломолочные лакто- и бифидобактерии, в количестве 10 %. Сквашивание закваски осуществляли при температуре 38±2 °С в течение 14±2 ч. Тесто готовили однофазным способом, предлагаемую смесь вносили в дозировке 30 и 40 % от общей массы муки и смеси. Технологические параметры приготовления теста, разделки, расстойки и выпечки изделий соответствовали общепринятым способам. В варианте с внесением 40 % хлебопекарной смеси, в сравнении с пробой, содержащей 30 %, газообразующая способность к концу брожения была ниже на 24 мл СО2. Кислотность проб теста под влиянием изучаемых доз хлебопекарной смеси изменялась незначительно. Оптимальной дозой хлебопекарной смеси следует считать 30 %. При ее использовании общая органолептическая оценка готового хлеба составила 92 балла, а биологическая ценность, определенная расчетным путем на основе аминокислотного состава рецептурных компонентов, - 68 %. Выпеченные изделия обладали приятным ореховым привкусом и ароматом. Продукты из предлагаемой хлебопекарной смеси могут быть рекомендованы для профилактики заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ, так как в них снижена доля пшеничной муки, в сравнении с традиционными хлебобулочными изделиями.

Ключевые слова: хлеб, функциональные продукты, хлебопекарная смесь, льняная, подсолнечная, овсяная, ржаная мука, закваска.

Для цитирования: Егушова Е. А., Позднякова О. Г. Технологические аспекты производства хлеба функционального назначения // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 12. С. 90-93. йСН: 10.24411/0235-2451-2018-11225.

Одно из приоритетных направлений государственной политики Российской Федерации - обеспечение продовольственной безопасности страны и формирование системы здорового питания населения. Решение этой проблемы возможно при условии оптимизации структуры питания населения путем введения в рацион функциональных пищевых продуктов, способных удовлетворять физиологические потребности организма человека в пищевых веществах и энергии. Таким образом, особую актуальность приобретают исследования по разработке технологий производства продуктов массового потребления. Хлебобулочные изделия должны не только иметь хорошее качество, высокую пищевую ценность, но и обладать профилактическими свойствами, предотвращающими заболевания человека, которые вызваны, в том числе неблагоприятной

экологической обстановкой. Анализ данных Росстата за 2012-2017 гг. свидетельствует о наличии четкой тенденции снижения потребления хлебопродуктов населением Российской Федерации и Сибирского Федерального округа (рис. 1). Однако исключение из рациона мучных изделий чревато развитием дефицита витаминов и пищевых волокон, которые поступают с продуктами переработки злаковых культур. Решением проблемы может стать создание хлебобулочных изделий функционального назначения.

Использование сухих хлебопекарных смесей с прогнозируемыми свойствами - одно из перспективных направлений современного хлебопекарного производства. Они могут состоять из различных компонентов, количество и соотношение которых зависят от назначения готовых продуктов.

На сегодняшний день сложилось противоречие между вкусовой совместимостью компонентов и повышением пищевой ценности хлебобулочных изделий. Однако научный подход к составлению рецептур хлебопекарных смесей с использованием математического аппарата, позволяет производить изделия с хорошими потребительскими свойствами заданного состава.

Цель исследований - разработка технологии производства хлеба, обладающего свойствами функционального продукта с хорошими физико-химическими и органолептическими показателями качества.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили в Кемеровском государственном сельскохозяйственном институте.

Объекты исследования - мука пшеничная хлебопекарная первого сорта (ГОСТ 26574-2017), подсолнечная мука (СТО 68311059-041-2016), льняная мука (ТУ 9293-002-43175543-03), овсяная мука (ТУ 9293-00243175543-03), ржаная мука (ГОСТ 7045-2017), ядра подсолнечника (ТУ 9146-001-88932674-2012), сухая пшеничная клейковина (ГОСТ 319134-2012), закваска «Эвиталия» (ТУ 9229-001-72003049-2013), дрожжи сушеные инстантные (ГОСТ Р 54845-2011), соль поваренная пищевая (ГОСТ Р 51574-2018).

рис. 1. Потребление хлебопродуктов на душу населения (по данным Росстата 2012-2017 гг.): Щ - в Российской Федерации, кг в год; Щ - в Сибирском Федеральном округе, кг в год.

Для определения газоудерживающей способности навеску 100±0,1 г теста помещали в градуированный цилиндр и уплотняли втулкой. Во избежание заветри-вания теста, сосуд накрывали салфеткой и помещали в термостат при температуре 30.. .32 оС для брожения. О газоудерживающей способности судили по увеличению объёма в течение 2,5 ч брожения. Показатели качества и биологической ценности выработанных изделий определяли по общепринятым методикам. Удельный объем хлеба рассчитывали путем деления величины его объема в кубических сантиметрах на массу, кислотность определяли по ГОСТ 5670, влажность мякиша - по ГОСТ 21094, биологическую ценность - путем расчета аминокислотного скора. Органолептическую оценку проводили по 100-балльной шкале, общий балл рассчитывали как сумму баллов по всем анализируемым показателям, предварительно перемноженным на коэффициент весомости.

Технологические параметры приготовления теста, разделка, расстойка и выпечка изделий соответствовали общепринятым. Температура брожения теста 30.32 °С, продолжительность 180 мин., с двумя обминками через каждые 60 мин. после начала брожения. Влажность готового теста - 46 %. По окончании брожения, тесто разделывали вручную, поверхность отформованных заготовок смазывали растительным маслом и помещали в расстоечный шкаф при температуре 35 °С и относительной влажности воздуха 80.85 %. Выпечку осуществляли при температуре 220.230 °С в течение 35 минут.

Ранее в результате многочисленных исследований была научно обоснована целесообразность включения в рецептуры хлебобулочных изделий различных добавок. Так, в работах [1, 2, 3] доказана эффективность использования льняной муки. Она содержит большое количество белка (до 50 %), который по количеству аминокислот сопоставим с белком сои, клетчатки (около 30 %), полиненасыщенные жирные кислоты, фолиевую кислоту, антиоксиданты, аминокислоты, витамины В1, В2, В6, микроэлементы (калий, магний, цинк) [4]. Льняная мука оказывает благотворное влияние на состояние здоровья человека, в частности, улучшает работу желудочно-кишечного тракта, повышает перистальтику кишечника. Ее также рекомендуют употреблять как профилактическое средство или при комплексной терапии заболеваний сердечно-сосудистой системы, атеросклероза, воспалении мочевого пузыря, почек, почечнокаменной болезни, сахарном диабете, онкологических заболеваниях [3, 5]. Выпечка с льняной мукой долго не черствеет, благодаря содержанию пищевых волокон и белков, обладающих высокими гидрофильными свойствами. Общепризнано, что чем выше содержание белка в муке и чем лучше качество клейковины,тем медленнее черствеет хлеб [6].

Питательную ценность хлеба также повышает добавка подсолнечной муки. Она может служить источником белка, клетчатки, кальция, витаминов группы В, увеличивает содержание лизина, треонина, изолейцина, валина, фенилаланина, метионина в готовой продукции [7]. Содержание белка в хлебе с добавлением 3 и 5 % полуобезжиренной и обезжиренной подсолнечной муки повышается соответственно на 9.13 и 16.19 %, по сравнению с продуктом из пшеничной муки в чистом виде. Эту добавку целесообразнее всего использовать при переработке сильной муки [7].

В состав овсяной муки входит 10 % белка, богатого лизином (аминокислотный скор по лизину - 71 %, тогда

как белка пшеницы - 54 %), метионином, триптофаном; она отличается повышенным содержанием клетчатки, калия, магния и железа. Продукты из овса способствуют снижению кровяного давления, содержат витамин Н (биотин) [8]. При добавлении овсяной муки в пшеничную повышается водопоглотительная способность и упругость теста, несколько увеличивается его разжижение, возрастает начальная кислотность, снижается интенсивность брожения [9].

В связи с тем, что в состав смеси входят нетрадиционные для хлебопечения компоненты, потребительские свойства готовых изделий, скорее всего, будут ухудшаться, поэтому целесообразно добавление белкового улучшителя, например, пшеничной клейковины, участвующей в формировании клейковинного каркаса теста, что позволит производить изделия с хорошим объёмом.

Более подробно выбранные компоненты были охарактеризованы в работах других исследователей [10, 11]. Оптимальные дозировки их внесения в рецептуру хлебопекарной смеси установлены экспериментальным путем и охарактеризованы в работе [11].

В состав исследуемой хлебопекарной смеси входили компоненты в следующем соотношении: подсолнечная мука - 15 %; льняная мука - 15; овсяная мука - 15; сухая пшеничная клейковина - 20; ржаная мука - 20; ядро подсолнечника - 20 %.

Одна из проблем хлебопекарной отрасли - низкое качество муки. Так, высокая контаминация сырья споровыми бактериями вызывает развитие «картофельной болезни» хлеба [12]. Для решения этой проблемы в рецептуре предусмотрели использование закваски, содержащей кисломолочные лакто- и бифидобактерии, что позволит повысить устойчивость хлеба к «картофельной болезни», плесневению и увеличить сроки хранения хлебобулочных изделий. Так, установлено, что пшеничный хлеб на жидких дрожжах, приготовленных на заварках, заквашенных термофильными молочнокислыми бактериями, дольше сохраняет свою свежесть [13]. Также в результате молочнокислого брожения в готовом хлебе образуются молочная и уксусная кислоты.

Сухую закваску, содержащую кисломолочные лак-то- и бифидобактерии, вносили в стерилизованное молоко из расчета 200 мг на 1 л молока, согласно рекомендациям производителя. Сквашивание закваски осуществляли при температуре 38±2 °С в течение 14±2 часов. При замесе теста добавляли 10 % закваски. Выбор такой дозировки был обоснован в работе [14].

Тесто для хлеба готовили однофазным способом в лабораторной тестомесильной машине интенсивного действия. Готовили две пробы, хлебопекарную смесь вносили в дозах 30 и 40 % от общей массы муки и смеси (табл. 1).

Анализ готовых изделий проводили через 12.48 ч после выпечки. При дегустации хлеба учитывали

Таблица 1. Рецептура теста

Наименование Состав, %

1 1 2

Хлебопекарная смесь Мука пшеничная хлебопекарная первого сорта Дрожжи прессованные хлебопекарные Соль поваренная пищевая Закваска «Эвиталия» Вода питьевая 30,00 40,00 70,00 60,00 2,50 2,50 1,50 1,50 10,00 10,00 по расчету

нентах хлебопекарной смеси (до 10.12% остаточного жира) обволакивает поверхность дрожжевых клеток, что замедляет или останавливает прохождение питательных веществ через их клеточную оболочку. Кроме того, снижению газообразующей способности способствует высокое содержание пищевых волокон в льняной муке, что препятствует достаточному разрыхлению теста и образованию в нем углекислого газа [4].

Кислотность проб теста под влиянием доз внесения хлебопекарной смеси изменялась незначительно (рис. 3).

По результатам пробной выпечки хлеб обладал хорошими органолептическими и физико-химическими показателями (табл. 2).

Таблица 2. Показатели качества и биологической ценности выработанных изделий

рис. 2. Зависимость газоудерживающей способности проб теста от времени брожения, мин.: -зм- - газоудержи-вающая способность пробы с внесением 40 % хлебопекарн ой смеси от общей массы муки; -— - газоудерживающая способность пробы с внесением 30 % хлебопекарной смеси от общей массы муки.

следующие показатели: состояние поверхности корки, окраска корки, характер пористости, цвет и эластичность мякиша, вкус, аромат, разжевываемость.

результаты и обсуждение. Известно, что внесение нетрадиционных для хлебопечения добавок в рецептуру хлеба способствует укреплению теста и снижению газоудерживающей способности, что в дальнейшем приводит к уменьшению удельного объема изделий [14]. Увеличение дозировки хлебопекарной смеси в наших исследованиях, приводило к снижению газоудерживающей способности теста (рис. 2). Так, в варианте с 40 % хлебопекарной смеси, в сравнении с пробой содержащей 30 %, газообразующая способность к концу брожения была ниже на 24 мл СО2, что, вероятно, можно объяснить наличием в рецептуре продуктов переработки масличных культур (льняной и подсолнечной муки), которые способствуют снижению бродильной активности дрожжевых клеток. Жир, содержащийся в этих компо-

Наименование Дозировка хлебопекарной смеси, %

30 40

Органолептические показатели

Форма правильная, соответствующая

форме,в которой проводили выпечку

Поверхность гладкая, без тре- шероховатая, без

Цвет щин и подрывов треЩин и подрывов

желтый, с коричневым оттенком

Состояние

мякиша:

пропеченность пропеченный, не влажный на ощупь

промес без комочков и следов непромеса

вкус и запах свойственный такому виду изделия

Органолепти- 92 80

ческая оценка,

балл

Физико-химические показатели

Удельный объ- 286 254

ём, см3/100 г

Кислотность, 5,0 5,1

град

Влажность мя- 44,0 44,5

киша после 48 ч

хранения, %

Биологическая 68 73

ценность, %

рис. 3. Кислотность теста после замеса и в конце брожения:  - с внесением 30 % хлебопекарной смеси, град.;  - с внесением 40 % хлебопекарной смеси, град.

Увеличение дозировки смеси с 30 до 40 % от общей массы муки и смеси вызвало снижение удельного объема хлеба с 286 до 254 см3/100 г и повышение кислотности с 5,0 до 5,1 град, что привело к снижению общей органо-лептической оценки с 92 до 80 баллов. Биологическая ценность готовых хлебобулочных изделий, установленная расчетным способом на основе аминокислотного состава рецептурных компонентов для пробы с внесением 30 % хлебопекарной смеси составила 68 %, для пробы с добавлением 40 % хлебопекарной смеси - 73 %.

Разработанные хлебопекарные смеси позволили изготовить изделия хорошего качества, обладающие приятным ореховым привкусом и ароматом. Их можно использовать при профилактике заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ, так как доля пшеничной муки в рецептуре таких изделий снижена на 30.40 %, в сравнении с традиционной продукцией.

выводы. На основании проведенных исследований, разработана технология производства хлеба, обладающего свойствами функционального продукта с хорошими физико-химическими и органолептическими показателями качества. Согласно результатам исследований доза внесения хлебопекарной смеси не должна превышать 30 % от общей массы муки.

Производство хлебобулочных изделий на основе разработанной хлебопекарной смеси позволит расширить ассортимент продуктов функционального назначения.

Литература.

1. Меренкова С. П., Кретова Ю. И., Лукин А. А. Технологическое обоснование использования продуктов переработки семян льна в хлебопекарной отрасли //Хлебопечение России. 2016. № 6. С. 24-27.

2. Технологические аспекты использования льняной муки для создания хлебобулочных изделий геродиетического назначения / О. Е. Тюрина, Л. А. Шлеленко, М. Н. Костюченко и др. //Хлебопечение России. 2014. № 4. С. 29-31.

3. Супрунова И. А., Чижикова О. Г., Самченко О. М. Мука льняная - перспективный источник пищевых волокон для разработки функциональных продуктов // Техника и технология пищевых производств. 2010. № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://www.fptt.ru/stories/archive/19/11.pdf. (дата обращения: 06.12.2018).

4. Лесникова Н. А., Орлова Е. Н. Использование льняной муки в технологии хлеба //Потребительский рынок Евразии: современное состояние, теория и практика в условиях евразийского экономического союза и ВТО: материалы III Международной научн.-практ. конф. Екатеринбург: Уральский государственный экономический университет, 2015. С. 87-91.

5. Роль пищевых волокон в питании человека / В. А. Тутельян, А. В. Погожева и др.; под ред. В. Г. Высоцкого. М.: Новое тысячелетие, 2008. 320 с.

6. Османьян Р. Г. Влияние рецептурных компонентов на качество заварных бездрожжевых полуфабрикатов и хлеба (влияние жировых и белковых компонентов) //Пищевая и перерабатывающая промышленность. Реферативный журнал. 2010. № 4. С. 962.

7. Васильева Ю. В., Борисова А. Е., Шлеленко Л. А. Использование муки из семян подсолнечника в производстве хлебобулочных изделий геродиетического назначения//Хлебопечение России. 2010. № 6. С. 29-30.

8. Чалдаев П. А., Зимичева А. В. Использование овса и продуктов его переработки в хлебопечении//Хлебопечение России. 2012. № 2. С. 22-23.

9. Ямашев Т. А., Харина М. В., Решетник О. А. Влияние овсяной муки на реологические свойства тестовых полуфабрикатов и органолептические показатели хлеба //Хлебопечение России. 2011. № 3. С. 26-28.

10. Стабровская О. И., Гарифуллина О. А. Комплексный подход к разработке хлебопекарных смесей //Хлебопечение России. 2008. № 2. С. 17-18.

11. Стабровская О. И., Романов А. С., Короткова О. Г. Многокомпонентные смеси для производства хлебобулочных изделий // Техника и технология пищевых производств. 2009. № 2 (13). С. 30-33.

12. Рахмонов К. С. Картофельная болезнь хлеба и способ её предотвращения // Хлебопечение России. 2014. № 5. С. 37-38.

13. Хамагаева И. С., Аюшева Р. Б. Влияние пробиотических микроорганизмов на качество хлебобулочных изделий// Товаровед продовольственных товаров. 2014. № 5. С. 9-14.

14. Позднякова О. Г., Курбанова М. Г., Назимова Е. В. Влияние пробиотической закваски на потребительские свойства хлеба из смеси пшеничной и цельнозерновой муки //Хлебопродукты. 2017. № 9. С. 56-59.

Technological Aspects of Bread Production for a Functional Purpose

E. A. Egushova, O. G. Pozdnyakova

Kemerovo State Agricultural Institute, ul. Markovtseva, 5, Kemerovo, 650056, Russian Federation

Abstract. Bread belongs to the products of daily consumption; therefore, the development of a range of bakery products for a functional purpose and an increase in their production is urgent. The studies were carried out to develop a technology of baking bread, possessing properties of a functional product with good physicochemical and organoleptic quality. Bread was baked using a mixture with the following ratio of components: sunflower flour - 15%, flax flour - 15%, oat flour - 15%, dry wheat gluten - 20%, rye flour - 15%, sunflower kernels - 20%. When kneading the dough, Evitaliya leaven was added to the dough containing lactic acid bacteria and bifidus bacteria in an amount of 10%. The fermentation was carried out at a temperature of 38 ± 2 Celsius degree for 14 ± 2 hours. The dough was prepared by a single-phase method, the proposed mixture was introduced in the dosage of 30% or 40% of the total mass of flour and mixture. Technological parameters of the dough preparation, cutting, proofing, and baking products are consistent with conventional methods. In the variant with the introduction of 40% of the baking mixture, in comparison with the sample containing 30% of it, the gas-forming capacity at the end of fermentation was higher by 24 mL of CO2. The acidity of the dough samples under the influence of the studied doses of the baking mixture changed slightly. The dose of the baking mixture of 30% should be considered optimal. When using it, the overall organoleptic evaluation of the finished bread was 92 points, and the biological value determined by the calculation based on the amino acid composition of the recipe components was 68%. Baked products had a pleasant nutty flavor and aroma. Products from the proposed baking mixture can be recommended for the prevention of diseases associated with metabolic disorders, as they reduce the proportion of wheat flour in comparison with traditional bakery products. Keywords: bread; functional products; baking mixture; flax, sunflower, oat, rye flour; leaven.

Author Details: E. A. Egushova, Cand. Sc. (Tech.), assoc. prof. (e-mail: library@ksai.ru); O. G. Pozdnyakova, Cand. Sc. (Tech.), assoc. prof.

For citation: Egushova E. A., Pozdnyakova O. G. Technological Aspects of Bread Production for a Functional Purpose. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 12. Pp. 90-93 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-11225.

ВНИМАНИЮ СОИСКАТЕЛЕЙ УЧЕНЫХ СТЕПЕНЕЙ И ДРУГИХ ЗАИНТЕРЕСОВАННЫХ ЛИЦ!

Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК» издает монографии и другую книжную продукцию с редактированием и всеми выходными данными.

Цены договорные. Заявки отправлять по адресу: 101000, г Москва, Моспочтамт, а/я 166. Тел.: (963) 758-48-44. E-mail: agroapk@mail.ru