автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.02, диссертация на тему:Применение ржаных отрубей как источника пищевых волокон

РГБ ОД

2 1 AB Г 1995

Государственный комитет Российской Федерации по ныстему образованию

Московская Госудйретг'-пшая Академия пищевых производств

на правах рукописи

ЯКОШПША. Ольга Вячеславовна

УДК: 664.764:664.71.12:664.644.6

ТУрлмеиенне ржаных отрубей или чсточннка пшцепых подокон

Специальность 05.18.02. - Технология зерновых, бобовых, крупяных продуктов и комбикормов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени с кандидата технических наук

Москва - 1005

Работа выполнена б Московской ордена Трудового Красного Знамена Государственной Академии пищевых производств.

Научный руководитель

Научный консультант

Доктор технических наук, профессор МЕЛЬНИКОВ Е.М.

Доктор биологических паук, профессор ГОЛЕНКОВ В.Ф,

Официальные оппоненты

Ведущая организация

Доктор технических наук, профессор ПУЧКОВЛ Л.И.

Кандидат технических наук ЦЫПЛАКОВ А.С.

Объединение "Мосгорхлебопродукт"

Защита состоится ¿¿¡^ июня 1990г. па заседании спецпа-лпаигюванного Совета Д.063.51.01. Московской Государственной Ал эдем и и пищевых производств.

Просим Вас принять участие в заседашш специализированного Совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверепных печатью учреждения, по адресу: 1250У0, Москва, А-80, Волоколамское шоссе, 11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГАПП. Автореферат разослал ЛД/уьая. 1996г.

Ученый секретарь екгппалиэнропашюго Совета гс.т.н.

Кобелепа П.В.

SUMMARY

It is known that bran is the by-product of lour-grinding industry. It contain a lot of dietary fiber which have an exceptional Influence on human's organism. The dietary fiber is a good sorbent, it promotes to remove of toxic elements from organism, reduces the level of cholesterol in blood, increases the effect of medical recommendations for individuals with obesity. Their application is lecessary for treatment of stomach diseases.

All properties of dietary fiber allow to consider bran as valuable ingredient of breadmaking. The production of rye bread is rery popular in Russia. In connection with this studying the :hemical composition of rye bran, research of its influence on echnological process of breadmaking and its quality are very mportant.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы структура питания яселения всего мира претерпевает существенные изменения, [аучно обосновываются рационы питания людей различных атегорий. В соответствии с этим совершенствуется ассортимент п ехнологии производства новых продуктов питания.

С учетом * сложившейся в России социально-экономической втуации обеспечение населения продуктами питания высокого ачества является актуальной задачей. При решении этой задачи ажио комплексно использовать сырьевые ресурсы, применять алоотходные и ресурсосберегающие технологии. Как известно, груби являются побочным продуктом мукомольного пропа-эдетва. Они содержат значительное количество пищевых воло-эн, которые, по мнению многих ученых положительно влияют 1 организм человека. Являясь хорошими сорбентами, пшцевые

подокна активно участвуют в выведении из организма токсичных элементов, взаимодействуют с желчными кислотами, предотвращая их рециркуляцию в пищеварительном тракте, снижают содержание холестерина в крови, усиливают аффект лечебных мероприятий при ожл ренин. Под действием пищевых волокон ускоряется прохождение содержимого кишечника по пищеварительному тракту, снимается внутрибрюшпое давление. Их употребление просто необходимо при различного рода проктоло-гических заболеваниях.

_се вышеперечисленные свойства пищевых волокон отрубей позволяют рассматривать пх как цепньш источник сырья при производстве одь ого из основных продуктов, потребляемых е России - хлеба.

Разработаны технологии применения пшеничных отрубей при производстве хлеба из пшеничной муки.

Данные научно-технической литературы свидетельствуют £ том, что ржаные отруби также можно рассматривать как ценное сырье, используемое прп производстве ржаного хлеба. Учитывал ю, что в России производство ржаной муки п хлеба ыз нее оанн мает значительное место, важным является вопрос исследовании возможности пряменепня отрубей в хлебопекарном производстве.

В связи с вышеизложенным всестороннее изучение химпчес кого состава различных потоков ржаных отрубей, исследовали« их влияния на технологический процесс производства хлеба [ его качество является актуальным, а также имеет важное тео рети'«ское и практическое значение.

исследование возможности применения побочных продуктов пере работки ржи с различных систем технологического процесса ка! источника пищевых волокон в хлебопекарном производстве I диетотерапии человека.

Целью работы явплоа

В соответствии с поставленной целью были определены основные этапы работы:

♦ исследование химического состава ржаных отрубей, в том чпсле содержания пищевых волокоп;

♦ выбор перспективных потоков ржаных отрубей и других промежуточных продуктов переработки ржп;

♦ разработка оптимальных дозировок перспективных потоков отрубей при приготовлении хлеба пз ржаной муки;

♦ исследование процессов, происходящих при брожении теста пз ржаной муки с добавлением отрубей;

♦ исследование влняпшг термической обработки па химический состав, Санитарно-гигиеническое состояние ржаных отрубей в момент выработки п в процессе их хранения;

♦ апробация основных результатов исследований;

♦ экономическое обоснование и рекомендации по применению ржаных отрубей различных потохсов.

Научная нопизпа. Комплексными исследованиями, химического состава ржаных отрубей с различных спстем технологического процесса обосновано пх использование для производства лечебно-профплактпческого сорта ржаного хлеба как источника, содержащего значительное количество пищевых волокон.

Научно обоснованы потоки ржаных отрубей п других побочных продуктов переработки ржи с наибольшим содержанием пшцевых волокон: верхние сходы V, VI драных систем, 4-ой размольной системы и общие отруби.

Установлено соотношение отдельных компонентов пищевых волокон в ржаных отрубях предложенных потоков - гсми-целлюлозы, клетчатки, лштпша, пектиновых веществ, а также их общего количества к фракции легкоусвяеваемых полисахаридов -крахмала, дп- в моносахаридов.

На основе проведенных исследований показана необходимость использования термической обработки для свежевырабо-танных ржаных отрубей с целью снижения в них общего количества бактериальной и грибковой микрофлоры, содержания ал-килрезорциполов, а также инактивации действия гидролитических ферментов, приводящих к порче отрубей. Определенный, нами оптимальный режим термической обработки позволил довести ржаные отруби различных потоков до савитарно -гигиенических нормативов не только в начале выработки, а также сохранить их в таком состоянии на протяжении длительного хранения. Это дало возможность иокый»зовать ржаные отруби как в хлебопечении (источник сырья), так и в виде отдельного продукта.

На основе экспериментальных данных впервые была разработаны дозировки ржаных отрубей и верхнего схода 4-ой размольной системы при производстве ржаного хлеба» анализом кинетических закономерностей брожепия ржаного теста, показателями кислотности, соотношениями дрожжевой п кислотообразующей микрофлоры предпринята попытка объяснения процессов, происходящих на протяжении всего периода брожения ржаного теста, приготовленного с использованием отрубей.

Практическая ценность работы. Обосновала целесообразность использования ржаных отрубей как источника шпцевых волокон при производстве ржаного хлеба.

Экспериментальными исследованиями показала возможность получения хлеба хорошего качества с добавлением общих отрубей и верхнего схода 4 размольной системы в оптимальных количествах. Такой хлеб хорошо воспринимался организмом, содержит значительное количество пищевых волоков, его физико-химические и органолептпчеекке показатели превышали аналогичные показателя контрольных образцов хлеба.

Предложена схема термической обработки рекомендуемых этоков ржаных отрубей и псевдооясижеином слое при темпе-стуре 120°С и экспозиции 10 минут с целью снижения общего элпчества микрофлоры и алкплрезорцинолов, а также для уве-:1чения длительности их храпения и употребления в качестве гделыюго лечебного продукта.

Совместно с Государственным научным центром проктолога России проведены клпплчсскпе исследования опытной партии каных отрубей по определению их действия на организм ¡ловека. Разработан курс лечения кишечных заболеваний, в >тором предпочтение отдается общим отрубям, сформулированы яовные требования к составу ржаных отрубей лечебного

1йствия.

. На основании исследований, проведенных в клинических ус-тпях, разработаны основные требования к составу отрубей !чебного действия, размер частиц которых должен быть порядка 10 мкм и содержание пищевых волокон, близкое к их колн-ству в общих отрубях (приблизительно 70%).

Показано, что экономический эффект от нсиользовения ржа-га отрубей в качестве пищевого продукта может составить 0170 руб. на 1 т свежевыработанных струбей (в ценах на де-брь 1994 г.).

Апробация работьг. Результаты работы отршкешьх в б ублпкошитых стачьях, а также докладывались на заседаниях федры технологии переработ1Си зерпа МГАПП, и Санкт-:тербургском филиале НПО "Хлебпром" и в Государствен лом нтрз проктологии России.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из гдения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов практических рекомендаций, списка использовалпой литера-

тури, приложений. Работа наложена па 160 стр. основного текс та, содержит 86 таблиц и 23 рисунка. Список литературы вюш тает 140 источников.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Рассмотрены современные направления использовалпя отру бой как источника пищевых волокон в рационе человека, а так?» в различных отраслях пищевой промышленности. Обобщены дан лые паучхо-'п'хпп ческой литературы о методах стабшшзацнп ка ч ост в а продуктов переработки зерна, в том числе отрубей. Приве дены биохимические характеристики продуктов переработки оер па р;кн в их нлия ше на процессы производства хлеба.

г. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Исследования проводили в лаборатории кафедры технологи! переработки зерна МГАПП, Саикт-Петербургском филиале науч но -производственного объединения хлебопекарного производства ьо Всероссийском институте растениеводства им. Вавилова, НИ1 Удобрении и Агропочвоведения ВАСХНИЛ нм.Прянишникова, : институте повышения квалификации Федеральной Корпорации "Хлебопродукты", а также в Государственном научном цептр проктологии России.

2.1. ОБЪеЛЫ К МЕТОДЫ иССЛ£ДОВАШ!Й

Объектами исследований являлись ржаные отруби и проме жуточные продукты (верхние сходы с I по VI драных систем : верхние сходы с 1 по 4 размольных систем), полученные при 8 % помоле ржп в обдирную муку на мелькомбинате пм.Цюруш

.Москвы. В качестве контроля использовали зерно ржи перпд I рапой системой.

При приготовлении хлеба использовали ржаную обдирную гутсу, тссто готовили на густых заквасках.

В работе применяли общепринятые п спецна.ггьные фпзи-о-химпческие п микробиологические методы исслЕДоштчй пойств сырья, полуфабрикатов и готовых изделий, в том числе [отод определения аминокислотного состава белков, основанный а гидролизе белков, на аминокислотном анализаторе фирмы Бпотропшс" (Германия); колориметрический метод определения лкнлрсзорщотолов, основанный па реакция соединения данных, еществ с диазоютевой солью паратггроанплина, разработанный 1педской семеноводческой Ассоциацией; метод газожидкос! пой роматографии определения пестицидов; флуораметрипеский :етод определения вятамготоп; полярографический метод опре-елегшя тяжелых металлов (по ГОСТам); методы псслодовпкай пкрофлоры, основанные па глубинных посевах последующих азведешпЧ смывов на селективные среды; метод бродшгьпой ктпшюстл, основанный на из;,трении объема газа, для впплтпш еятельностл дрожжей в ржапом тесте.

Содержание пищевых волокон определяли общепринятыми етодамп (клетчатки - по ГОСТу 13493.2-84, геми целлюлозы - ме-эдом кислотного гидролиза, недтозанов - колориметрически м етодом с прцпвом, пектиновых веществ - по методу Рапк, лпг-ипа - по модифицированному методу, основанному на отделении эпутствугапртх лигнину веществ с последующим определением ысушеипого остатка).

Анализ ржаной муки ц качества хлеба осуществляли но гсгроко пзвестпымп в литература методам п ГОСТам.

2.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ II ИХ АНАЛИЗ

С целью повышения использования отрубей как источник; пищевых волокон в хлебопекарном производстве проводились ис следования химического состава различных потоков ржапых от рубеа, их влияния на процессы приготовления теста а качест венные показатели хлеба, а также влияния термической обработ ки отрубей па их салнтарно-микробиологпческое п гигпеническо! состояние в процессе хранения.

2.2.1. ИССЛВДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА РЖАНЫХ ОТРУБЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ПОТОКОВ

Для исследования химического состава были взяты ржаньи отруби и сходовые продукты со всех драных п размольных систем технологического процесса, содержащие наибольшее коли чество пищевых волокон.

Анализ экспериментальных результатов показал, что в верх них сходах с драных п размольных систем от первой к последне£ постепенно возрастало содержание белка (с 16,0 до 19,8%СВ), жира {с 3,8 до 6,0% СВ), минеральных веществ (с 2,0 до 6,3%СВ), витаминов (РР - 3,76...4,05 мг%; В! - 0,20...0,35 мг%; В2 ■ 0,20...0,28 мг%). Существенно увеличилось н содержание клетчатки - с 10,0 до 20,3%СВ, гешщеллюлоз - с 23,1 до 37,1%СВ. Е то же время содержание крахмала снизилось более, чем в 4 разг (с 45,8 до 11,1%СВ).

Соотношение крахмала н таких полисахаридов, как гемп-целлюлоза и клетчатка имеет большое значение в рационе человека. Повышенное содержание растительных волсг.оп в продукте - клетчатки и гемицеллюлозы - оказывает благоприятное действие на пищеварительный тракт человека, а пониженное содержание крахмала - усиливает эффект мероприятий по борьбе с ожиро-

сием. Экспериментальные данные показали, что в большей тепенн всеми этими свойствами обладают верхние сходы V и VI раных систем, верхний сход 4 размольной системы, а также об-цие отруби. Содержание пищевых волокон в данных потоках трубей колебалось от 68,6 до 70,8% от общей суммы СВ, они [редставлены гемицеллюлозой (35,5... 37,1% СВ), пектиновыми еществамп (3,8...4,1%СВ), клетчаткой (16,2..20,3%СВ) и пгнпном (16,0...15,3%СВ) (рис.1).

Содержание компонентов пищевых волокон в ржаиых отрубях

Шгитниовые ммцостш

Илигшм

СЗкпвтчяпи»

СЗгемицвлл споли-п« гпя/»м

Паи менован не потоков:

1 -верхний сход

V драной с-м).г;

2 -ворхний сюд

VI дракой с-ны; 3-верхний схол 4раамол. о-мы ; 4 - общие трубя

Проводились также подробные исследования аминокислот-эго состава белков отрубей выбранных потоков.

Результаты исследований, представленные на рисунке 2, ползали, что общие отруби и верхние сходы V, VI драных, 4 чаа-ольной систем имели тенденцию к увеличению содержания >еонина, валнна, метиошша и лизина, в то время как ноли-хягво изолейцина, лейцина и фенплаланина в них уменьшалось, »ответственно, от сходов V, VI драных систем к верхним всходам размольной системы и общим отрубям.

Соотношение отдельных незаменимых аминокислот о р.кгных отрубях различных потоке»

К л

треснин ваши лизин лойцин фамилаланин изолойцин

О ВдрлчхЛ с/¿VI струбш с V лр^ней с -мы Е28ерхкий сход отрубей с \Л драной с-мы ГЛЗер^мий с.*сд отрубей с 4 ргэмол с-юы К Об1Цие отруби

рис.2

Проведено сравнение содержания незаменимых и замен ¡лых. аминокислот в ржаных и пшеничных отрубях. Установлен что в ржаных отрубях сумма тех н других аминокислот выл чем в пшеничных, а белки рлсаных отрубей полноценнее бет: пшеничных, так как в первых выше содержание таких дефцвд пых в белковом балансе аминокислот, как лпопн п треок (рнс.8).

Результаты исследований показали, что из всех исследов£ rn.iv потоков наибольшею биологическую цехшость имели общ отруби.

й то же время в ржаяых отрубях обнаружено определена колимчггво алкилрезорщшолов - в пределах от 164,3 до 174 ыг% СЛ.

Результаты исследовании показали, что в целом можно ( мнить полную пригодность химического состава ржаных отруб

Соотношаннв суммы незаменимых и замоиимых аминокислот в ржаных и пшеничных отрубях

100 I

во оо I го со го

40 | 30

й-о

___________ПШЮМЧ---ШИН« —----Щ1ИН1П -----Ш1ПМ1

ржаные (жпные ржеиыв ржж|ыв

Т!

=71

а Сумме НвЗЯЬ"*ЭМИМЫХ «'к □ Сумма авмг*ммых в/к

7

2

ПОТОКИ

1-е-ярхниэ сходы v драмой с-«ы 2-вйрхнив сходы VI драной

З-е&рхнив сходы 4 разад.с-мы 4-общив отруби

|'риоз [

1С для тггаппя здоровых людей, так п для людей, страдающих болэвахшяаот кишечшпсй.

2.2.2, НССЛВДОЗЛтег ВЛИЯНИЯ ДОБАВОК РЖАНЫХ СТРУВЕЙ ИЛ ПРОЦЕСС ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТЕСТА И КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ХЛЕБА

С целью обогащения хлеба пищевыми волокнами были пс-едоваяы различные дозировки ржаных отрубей перспектизпых токов прп использовании пх в тесте при приготовлении хлеба.

Ржаные отруби, верхние схсды V, VI драных систем, 4 раз->льнон спстем добавляли в количествах 6,10,15,20 н 25 % к 1ссе ржаной обдирной мухся в тесте, которое готовили на густой кваске. Выпеченный хлеб аналпзнровалп по общепринятым казателям оценки качества ржаного хлеба. Особое внимании

обращали па физические свойства мякиша - липкость п зами ваемость.

С целью определения оптимальных дозировок того или пно го потока отрубей проводили математическую обработку дапцы> по методу полиномов Чебышева, позволяющего получит: уравнения регрессии, отражающие комплексное влияние содер я£ания ржаных отрубей па какой-либо показатель качества хлеба Таким показателем качества нами был выбран удельный объсь хлеба.

На основе попользованного метода математической обработ пи были определены оптимальные дозировки верхнего схода ' размольной системы - 7,4% и общих отрубей к массе рэкапо1 обдпрпой муки. Добавление в тесто верхних сходов V и VI дра пых систем не приводило к увеличению удельиого объема хлеба а также к улучшению его другпх качественных характеристик.

Показатели качества хлеба, приготовленного с использованием ржаных отрубей п верхнего схода 4 размольной системы представлены в таблице 1.

Что же касается биохимических процессов, протекающих при брожении рлсапого теста с отрубями, то для этого целееооб разпее было исследовать активность хлебопекарных дрояслсей как непосредственных разрыхлителей теста, и молочнокислы: бактерий - как потенциальных накопителей кислот. И те, а дру гпе пграют огромную роль в процессе тестопрпготовленпя.

Об алтивноста дрожжей судплп по кинетике гаоообразова пня в тесте до достижения максимальной его скорости.

Бродильная активность у дрожлсей в тссте с общими отру бямл была па 11,6% больше по сравнению с контролен, у дролс я:ей в пробе с верхним сходом 4 размольной системы - па 4,4°/ по сравнению с контролем. Эти данные свидетельствуют о боле

высоком потенциале бродильной актнвпости дрожжей в тесте с общими отрубями.

Таблица 1

Показатели качества хлеба, приготовленного с использованием различных потоков ржаных отрубей

Показателия качества хлеба Хлеб, приготоаленвий:

без отрубей с верхним сходом 4 размольной с-мы (7,4%) с общими, отрубями (10,8%)

Масса хлеба 990 992 1001

Уд. объем, см^ЮОг 320 322 329

ед.прибора 11,8 11,9 12,1

Пористость,% 61 52 П2

Кислотность, град. 9.4 10.0 11.2

Влажность, % 48,7 48,9 49,0

Деятельность молочнокислых бактерий (МКБ) в тесте оценивали по показателю кислотности.

Экспериментальные данные свидетельствовали о том, что на протяжении всего периода брожения ржаного теста до максимальной скорости газообразования наблюдалось быстрое увеличение кислотности. Бродильная активность теста, характеризующаяся присутствием в них дрожжевой микрофлоры также повышалась до максимума при кислотности 11,7 град, в образце с общими отрубями, 11,3 град, в образце с отрубями 4 размольной системы, 11,0 град, в контрольной пробе. По мере дальнейшего брожения кислотность в образцах начинала понижаться, соответственно, до 11,1; 11,0 и 10,8 град. г

Одновременно наблюдалось п понижение бродильной активности в вышеуказанных пробах, что обусловлено дефицитом сбраживаемых Сахаров, с одной стороны, и старением дрожжевых и бактериальных клеток, с другой. Таким образом, анализ экспериментальных данных позволяет сделать вывод, что биохи-

мическпе процессы, происходящие прп брожешш ржаного теста с использованием отрубей, а также качественные показатели хлеба с отрубями несколько отличаются от биохимических процессов н показателей качества хлеба без пх использования. По ходу эксперимента было отмечено, что наиболее благоприятное действие па хлеб наблюдалось прп использовании общих отрубей п верхнего схода 4 размольной системы.

2.2.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЛ С/ШИТАГПО-МПКРОЬИОЛОПРПХКОЕ СОСТОЯНИЕ РЖАНЫХ ОТРУБЕЙ В

ПРОЦЕССЕ ИХ ХРАНЕНИЯ II КАЧЕСГОЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ХЛЕБА

Анализ литературных и экспериментальных данных показал, что свежевыработанные отруби в значительной степени обсеменены микроорганизмами, численность которых в отдельных случаях может достигать 107 в 1 г отрубей.

С целью снижения общего количества микроорганизмов в ржаных отрубях, а также стабилизации их свойств в процессе храпения был использован метод термообработки в псевдоол:и-нсепном слое как весьма действенный д легко осуществимый в производственных условиях.

Общие отрубп п верхние сходы V и VI драных систем, 4 размольной системы подвергали термической обработке в супшлке с псевдоожпженном слоем прп температурах 80, 100, 120 н 140°С в течение б, 10 п 16 минут. Хранение отрубей осуществляли в эксикаторах прп наиболее характерных для производственных помещений условиях - относительной влажности воздуха 60% и температуре хранения 20°С.

Контролем служили свежевыработанные ржаные отрубп с влажностью 14% (средняя), не подвергавшиеся воздействию термической обработан. Анализ экспериментальных результа-

1î.

тов, в целом, показал примерно одинаковое распределение бактериальной и грибковой микрофлоры по потокам отрубей.

Наблюдения за видовым составом микрофлоры хранившиеся отрубей показали, что им присуща как бактериальная, тик и грибковая микрофлора. Результаты исследований но изменению количества микроорганизмов на примере общих отрубей представлены в таблице 2.

Грибковая микрофлора была представлена плесневыми грибами хранения A-glaucus, A.candidus, Pénicillium, а также половыми грибами.

При апалиое полученных результатов было отмечено, что зо всех образцах отрубей наблюдалась тендмщпя к постепенному увелдчешпо гриба A.candidu3 на протяжении первых 4 Hf-дель храпения с одновременным снижением содержания гриба A. j'fiu сиз (с 2,0 до 1,7 тыс./г). По истечении этого периода ппд гриба Л. candidua постепенно нрехфащал свое существование, в то пречя сак грпб A.glaucua подавлял своим ростом все остальпые грибы, этпосящнеся к роду Pénicillium, присутствующие я зсзиа-штельнмх количествах в исследуемых отрубях.

Бактерпалъпая флора, в осповиом, характеризовалась пплто-joofрадующими шперооргагшеаяп, в топ чкслэ Ря.лагЬ'.со1й, тра-дацпоппо присущей продуктам слаксзот прспо:с;едзппя. 1£олп-ÎCCTBO слорообралугогцпх багггерил в отрубях 6i.no нгяппчлтеугьно 1 оставалось практически пкхаагпзпга пл yçvvvxs 0,07... 0,100 гыс./г.

Экспериментальные даша:е Taie.«ко покагалл, что ирикенеиие ■ернической обработка оказывало ветяпло йз ладо.пегше общего солпчества мппроергалпзкез в процесса у.у-шаиьгл огрубей. 1спольоозаипэ менее высоких температур - 80 u tOfrC з ттгерпа-га от б до 16 гшпут - нэ приводило к достаточному уничтожен::*) шкрооргаппзмов, в то время как количество грт'лсозой л баг/.-е-

Таблица 8

Изменение микрофлоры общих отрубей в процессе хранения

Продол- жит.хра- ения,нед. Бактерии, тыс./г Плеснемте грпбы, тыс,/г

Неспорообразукзщие Спорооб-разующие Грибы хранения Полевые грибы Всего

Всего В том числе Рв.Ьег-bicola A.glaucus A.candidua Pénicillium

0 . 77,00 63,00 0,08 1,80 0,90 0,30 0,30 3,80

1 73,00 46,00 0,08 1,60 1,30 0,30 0,20 3,40

2 70,00 40,00 0,07 1,50 1,70 0,20 0,20 3,60

4 63,00 86,00 . 0,07 2,30 4,60 0,1 0,10 7,10

6 50,00 30,00 0,07 5,30 3,00 н/об а/об 8,80

8 47,00 25,00 0,08 8,70 1,10 н/об н/об 9,80

10 88,00 19,00 0,07 19,80 н/об н/об н/об 19,80

12 30,00 13,20 0,08 60,15 н/об н/об н/об 60,15

14 22,00 8,90 0,08 121,10 н/об н/об н/об 121,10

риальной микрофлоры при обработке отрубей при температурах 120 и 140°С оставалось примерно па одном п том же уровне при экспозиции 10 п 16 минут.

Таким образом, в качестве оптимального режима термической обработки отрубей была выбрана темпера гура тсплопосптеля 120°С п экспозиция обработки 10 мину::. Такая обработка позволила обеспечить качество отрубей, соответствующее нормам по микробиологической обсемененлостн отруй'ей пищевого назначения в течение 12 педель - бактерий по более 50 тыс./г, плесневых грибов - не выше 0,05 тыс./г.

Хранение свежевыработанных ржаных отрубей без применения дополнительной обработки является нежелательным, поскольку, во-первых, изначально присутствующая мтсрофлоро. превышает установленные пределы и, во-вторых, наличие свободной влагп в отрубях, стимулирует процессы развитии микроорганизмов, что является недопустимы?!.

Помимо микробиологической оценки рлслшгг: отрубей различных потоков была проведена их гигиеническая оценка по содержанию тяжелых элементов (Сй, РЬ, Си, 7,п) п пестицидов (ДЦТ, гексахлоран). Сразпстхие данных по количеству тлжелгк элементов н пестицидов я исследуемых отрубях позволило сделать г,ывод, что ош1 по превышали гиглспсчсситг иорттиаы п составляли: Сс! - 0,07...С,03; РЬ - 0.27...0.Й1; Си - РД.,.11,8; -04,5...97,8 шсг/г; пгстпцпдов - 0,01...0,09 :л-у/-.\

2.2.4. ИССДЗДОЙЛГСЬЕ КЛЯЖИЯ РЕШШСЗ ХЕГМСОЕРЛЗОПЩ ОТРУБЕЙ ПА ПРОЦЕСС БГ0«£ЩТЯ «;КД!!ОГ0 исгл с пх

пркмяткггм а клпхспшшые подлит/? аяззл

Для исследования вяпяшш термооСрг.?эт<.иж-л£ ентдиаль-тля способом ржаных отрубей тм процессы бро:кзтгая и кя-

чеегвенные показатели хлеба целесообразнее было взять общие отруби п верхний сход 4 размольной системы.

Данные отрубп были обработаны при температуре 120°С в течешш 10 минут, после чего добавлены в оптимальных дозировках 10,8 и 7,4% к массе муки, соответственно. Параллельно определяли количество алкплрезорцинолов в термически обработанных ржаных отрубях п в хлебе. В качестве контроля служили пробы ржаного теста с применением общих отрубей и верхнего схода 4 размольной системы, не подвергавшихся термической обработке.

Как показали результаты исследований, биохимические процессы в тесте с применением термообработанных отрубей протекали более интенсивно. Так, бродильная мггавпость образцов рлсяного теста с применением термообработанных оптимальным способом отрубей была на 3,9...4,3 % выше по сравнению с бродильной активностью дрожжей в тесте с нетермообработашшми отрубями. По нашему млению, это происходит потому, что в процессе термообработки существенно снижается содержание бактериальной п грибковой микрофлоры, присущей отрубям, соответственно, в 3 и 8 раз. В результате устраняется конкурентоспособная микрофлора, подавляющая активность дрожжей п молочнокислых бактерий.

Участие молочнокислых бактерий в биохимических процессах, протекающих в ржаном тесте с применением отрубей, выражалось в накоплении кислотности, значения которой были примерно одинаковыми как в случае с использованием термообработанных, так и в случае с применением нетермообработанных отрубей.

На наш взгляд представлялось также интересным сравнение качественных показателей хлеба, приготовленного с использо-

вшшем термообработанных оптимальным способом отрубей на протязкеппи всего периода пх хранения.

Как показали экспериментальные данные, показатели качества хлеба, приготовленного с использованием термообработапных отрубей, прошедших 12-тн недельное хранение! нисколько не ухудшшшсь по сравнению с контрольными образцами. Это говорит о том, что примененный нами режим термообработки' (1--=120"С, 1=10 мппут) надежно предохраняет отруби от срото.¡салил различных нелселательных гидролитических процессом п размножения микрофлоры в указанные срокп.

Р:каные отруби, взятые для выпечки после 14 недель хранения, по своему внешнему виду практически не отличались от предыдущих образцов, однако, как показали результаты исследований, хлеб, приготовленный с их пепользоваш-'ем, иисл болеэ низкий удельный объем (295 против 316 см3/ 100 г хлеба - для верхнего схода 4 размольной системы; 319 против 334 ем3/100 г хлеба - для общих отрубей), другие показатели качества так;ко желали быть лучшими. Вкус выпеченных образцоз Г»¿л менее присущ ржаному хлебу.

Таким образом, на основа экспериментальных данных был сделан вывод, что хранение ржаных отрубей свыше 12 педель является нежелательным.

Использование высоких температур сказалось и на снижении количества алкилреоорцниолов, оодерзглгсг.Ехсл з ржаных отрубях. Чтобы нагляднее увидеть тендтцпк еш.мс.ии д ка:шчестаа атих веществ и отрубях, использовавгт л''-с>солъхо температур обработки - 100, 120 и 110°С. Врс:'.л сбрг.'Зоксп составляло 10 минут.

Экспериментальное данные (табляпс и) лезяэдятот сделать вывод, что чем выше температура обработка огрубей, там нижа л них содержание алклилресорцгшолоз.

Анаши экспериментальных данных, касающихся хлеба (таблица 3), приготовленного с отрубями, показал, что применение термообработки отдельно для отрубей не является актуальным, поскольку последующая выпечка хлеба происходит при достаточно высокой температуре, действие которой позволяет снизить количество алкилрезорцинолов примерно в б. раз по сравнению с первоначальным количеством.

Таблица 8

Содержание алкилрезорцинолов в ржаных отрубях и в хлебе

Продукт Температура обработки, °С Содержание алкилрезорцинолов, мг%

Впрх.сход •1 размол, с-мы Без обработки 80 100 120 154,4 146,8 139,8 130,8

Общие отруби Без обработки 80 100 120 155,3 148,1 140,9 . 135,0

Хлеб с использованием верх, схода 4 размол, системы 220 (Ьпыпечкн) 30,6

Хлеб с использованием термообработан. пр.'4 140°С отрубей 4 размол, системы 220 (¿выпе'иси) 30,4

ХлеО с использование общих отрубей 220 ^выпечки) 31,0

Хлеб с использованием термообработан. при 140°С общих огрубей 220 (¿выпечки) 30,8

Такпм образом, применение термообработки приобретает больший смысл, когда рясаные отруби используются как отдельный продукт шш же как источник сырья, предназначенный для длительного хранения.

2.2JS. ПРОВЕДЕНИЕ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПТИМАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ОТРУБЕЙ IIA ОРГАНИЗМ

ЧЕЛОВЕКА

Клпннческие псследова1Шя по выявлению оптимального действия ржаных отрубей на организм человека проводились « Государственном научном центре проктологии России.

Для этих целей была взяты отруби различных потоков: верхппе сходы отрубей V п VI драных систем, 4 размольной системы я общие отруби. Все отруби проходили термическую обработку (t =■ 120"С, t = 10 минут) с целью снижения в mix микрофлоры, количества алкплрезорцпнолоп, а также увели тепля срока их хранения до 12 педель. Храпение отрубей проводили в помещении клиники в холодильнике.

Под наблюдением находилось 3 группы больных но 20 человек в каждой. Диагноз - синдром раздря,*::ггтой толстой кяш-ют. Возраст больных - от 20 до 60 лет. Леюппе исах пациентов проводилось по отработанной методике с применением отрубей при полной отаепе слабительных средстэ. ОтруЗл добавляли я щццу 3 раза в депь по 1,6-2,0 столотс: лояпш, с;-"I очная. доза составляла S0-35 г. Курс лечения - 23-35 дргк.

Проведенные исследования показали, пплСйпыппй .эффект сиазыгалп оОхцпе отруби, размер частиц хоторьгж колеблется от 150 до 1600 яки, средний размер част&ц ooerwan &23 гжк. Ии обследованных больных улучшения опдаеш! 7 (64 человека), пэ отсечено нгтее:сого зффеята у ß% (т? челе зек), ухудшений не било отаечэпо ?ns у одагого Сольного.

Эффект от применения верхних сходов V, VI драных систем п 4 размольной системы был менее заметен, вероятно это связано с недостаточной крупностью частичек верхнего схода 4 размольной системы или влиянием каких-либо других факторов.

Таким образом, но результатам клинических исследований сформулированы основные требования к составу отрубей лечебного назначения:

• размер частиц ржаных отрубей порядка 600 мкм;

• содержание ппщевых волокон, близкое к их количеству в общих отрубях (около 70% от общего количества СВ).

3. имподы н ш-литочссшн: РЕКОМЕНДАЦИИ

На осповашш проведенных исследований былп сделаны следующие выводы:

1. По результатам исследования химического состава ржаных отрубей с систем технологического процесса определены потоки отрубей с наибольшим содержанием пищевых волокон. Это верхние сходы V, VI драных систем, 4 размольной системы и общие отруби. Количество ппщевых волокон в пнх колебалось от 68,6 до 76,8% от общей суммы СВ.

1.1. Установлено соотношение компонентов ппщевых волокон в ржаных отрубях выделенных потоков. Данные потокп отрубей характеризуются высоким содержанием клетчатки (22,9...26,4 отп.ед.) и лигнина (20,0...21,6 отп.ед.) в общем количестве ппщевых волокон, а также гемпцеллюлоз (47,7...50,1 отп.ед.), обладающих высокими сорбциокньшп свойствами.

1.2. Определено соотношение общей суммы усвояемых и иеусвояемых полисахаридов в ржаных отрубях различных потоков. При атом показана динамнка изменения содержания пищевых волокон в сходах последующих драных н размольных

систем (от 42,0 до 79,9 отн.ед.) и крахмала (от 68,0 до 20,1 отп.ед.)

1.3. Установлена тенденция к увеличению содержания треоннпа, валина, метионина и лизина, в то время как количество нзолейцина, лейцина л феннлалшшна уменьшалось, соответственно, от сходов V, VI драных систем к верхним сходам 4 размольной системы н общим отрубям.

1.4. Показано, что выделенные потоки отрубей имели большую витаминную ценность по сравнению с обдирной мукой. Количество витамина РР в нпх изменялось в пределах 3,75... 4,05 мг%; витамина В, - 0,20—0,35 мг%; витамипа В2 - 0,20...0,28 пг%, в то время как в обдирной муке содержание витаминов составляло 1,02; 0,18 п 0,13 мг%, соответственно.

1.5. Установлено, что ржаные отруби исследованных потоков содержали значительное количество алкнлресюрщшолов, их содержание в верхних сходах V, VI драных систем, 4 размольной системы п общих отрубях изменялось в пределах 154,3...174,6 мг%СВ.

2. Установлено, что добавление общих отрубей п верхнего схода 4 размольной системы з оптимальных количествах 10,8 п 7,4% к массе муки, соответственно, ведет к ноимшению удельного объема хлеба в среднем на 3...8% по сравнению с контролем.

• 2.2. Показано, что верхние схода V и "Л пдх систем прп добавлении их в хлеб з количествах б...25% к касса мукп та оказывали существенного эффекта иа показателя :;ачестза хлеба и его органолептпчсекие свойства.

3. Предложена схема и разработай оптамельяъги режим термообработки выделенных потоков отрубей а :зсевдоол?ижсжюм слое при температуре 120"С п акспозпцпн 10 минут. При этом количество бактериальных микроорганизмов а лгр:шнх сходах V,

VI драных систем, 4 размольной п общих отрубях снизилось, соответственно, в 31,6; 32,6; 33,5; 34 раз; содержание грибковой микрофлоры уменьшилось по потокам в 87,5; 68,0; 66,0 и 81,8 роза.

8.1. Было отмечено, что бактерии в основном представлены неслорообразующими микроорганизмами, в том числе Рз.ЬегЫ-со1а, традиционно присущей продуктам злакового происхождении. Грибковая микрофлора характеризовалась, в основноы, плесневыми грибами А.^аисиэ и А.сапсМиз.

3.2. Установлено, что применение термообработки при оптимальном режиме позволило поддерживать количество микрофлоры в р;'саных отрубях на относительно низком уровпй, согласующемся с санитарно-микробиологяческими нормами в точение 12 недель - бактерий до более 50 тыс./г, плесневых грибов - но выше 0,05 тыс./г. Сальмонелл обнаружено пе было.

4. Показано, что по гигиеническим показателям - содержанию тяжельгх элементов (Сс1, РЬ, Си, 7л\) и пестицидов (ДДТ, I ексахлоран) - ржаные отруби различных технологических потоке» имели примерно одинаковое их количество, которое пе превышало установленные гигиенические нормы. Отмечено, что общин отруби и верхний сход 4 размольной системы имели наименьшее содержание меди, свипца и кадмия.

5. Установлено, что применение термообработки отрубей оказывало положительное действие и на процессы брожения ржаных пол; фабрикатов и качественные показатели хлеба.

5.1. Показано, что оптимальный режим термообработки О« 12и"С, минут) отрубей позволяет несколько повысить ак-

тивность хлебопекарных дрожжей в ржавых полуфабрикатах, при втим удельный объем хлеба в образцах с использование;.! верхнего схода 4 размольной системы возрос на 5,1 сма/100 г хлеба, а с применением общих отрубей - на 7,7 см*/Ю0 г хлеба.

Функционирование молочнокислых бактерий осталось примерно па прежнем уровне, о чем наглядно свидетельствовали показатели кислотности во время брожения ржаных полуфабрикатов.

5.2. Было отмечено, что хлеб, приготовленный с отрубями, хранпвшпхся на протяжении 12 недель, имел качественные токазатели не хуже контрольных. По органолептическим свойст-:ам экспериментальные образцы имели вкус, присущий ржаному теву.

5.3. Показано, что действие высоких температур позволяет ¡азрупшть часть алкнлрезорциполов, находящихся в ржаных прубях. Их количество при использовании температур 80, 100 п !20°С снноплосв, соответственно, для верхнего схода 4 размоль-юй системы на 2,8; 6,0; &,5%; для общих отрубей - на 2,2; 4,6 и f,3%.

G. Установлено, что ржавые отруби выбранных потоков, в (Слои, оказывают положительное действие на лечение оаболена-гпй кишечника а титанических условиях.

6.1. По результатам клпппческих исследования сформули-ованы освошше требования к составу отрубей лечебного дейст-ня: размер частад ржаных отрубей около 600 m см; содержа -не лицевых волокон, близкое к пх количеству в общих отрубях ipnMepno 70% СВ).

6.3. Экономический оффект от использования ржаных отру-эй в качестве пищевого продукта могкет составлять 2S0170 руб. а 1 т све:кевьгработапяых отру£ей (в цекаг:. ш декабрь 1994 г.).

СПИСОК РАБОТ, ОПУЗЛПЯОПЛШ!ЫЯ ПО ТО!« ДИССИПАЦИИ

1. В.Голеакэв, Ё.Мельжзков, О.Якоелйел. Р::!хшыа отруСп -уточник растателышя валовой //Мукойольяго-элезаторпая в эмбигсормовая промышленность. - 1987. - №22. • С.4 5.

2. О.Яковлева, В.Голенков, Е.Мельников. Использование ржаных отрубей при выпечке ржаного хлеба //Хлебопродукты. -1991. - N2 10. - С.26-28.

3. О.Яковлева, В.Голенков, Е.Мелышков. Алкплрезорцп-нолы в ржаных отрубях и хлебе //Хлебопродукты. -1991. - №11. - С.48-49.

4. О.Яковлева, В.Голенков, Е.Мелышков. Сравнительная характеристика ппщевых волокон в ржаных и пшеничных отрубях. - Деп.в ЦНИИТЭИ Хлебопродуктов, №1057 хб 90 "Деп. научные работы "(ВИНИТИ). - М., 1990, №10.

5. О.Яковлева, В.Голенков, Е.Мельников. Применение побочных продуктов переработки ржп при изготовлении рясапо-шпеничного хлеба. - Деп. в ЦНИИТЭИ Хлебопродуктов, №1194x6 91 "Деп. научные работы" (ВИНИТИ). - М., 1991, №11.

Тираж * ГИ Гут I