автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка хлебопекарных улучшителей полифункционального действия на основе айвового жома

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

На правах рукописи МАМЕДОВА Динар Гамид .кызы

УДК 664.644:634.14.002.3 (043.3)

РАЗРАБОТКА ХЛЕБОПЕКАРНЫХ УЛУЧШИТЕЛЕЙ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ АЙВОВОГО ЕОМА

Специальность 05.18.01. - Технология хлебопекари«* кондитерских и макаронных- продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1994

Разработана и выполнена в Московской Государственной Академии пщевых производств

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор С.Е.ТРАУБЕНБЕРГ

доктор технических наук, профессор Т.Б.ЦЫГАНОВА

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Г.Ф.ДРЕМУЧЕВА

Концерн "Мосхлеб"

Защита состоится •• июня 1994 г. на заседании Специализированного Совета Д 053.51.01. Московской Государственной Академии пищевых производств по адресу: ' 125080, Москва, Волоколамское шоссе, 11.

С диссертацией молшо ознакомиться в библиотеке Ака-деши.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учрелдения, просим направлять в Ученый Совет Академии. ■

Автореферат разослан »/6 «лсЛ 1994 Г.

|Ные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь Специализированного Совета кандидат технических наук, доцент

И.Б.КОБЕЛЕВА

SUMMERY

The study of the chemical composition of Quince pulp and it's influence on acid accumulation in wheat dough as well as the analysis.of reological properties of the dough, of bread quality and it's food and biological value have shown that Quince pulp can be used as a bread improver of multifunctional action.

The results of the research allow to come to the conclusion that Carrot powder, Dry Milk Whey and enzyme Pektofoetidin PlOx can be beneficially utilized as bread improvers cn the basis of Quince pulp.

Various compositions Of additives have been designed to improve dough characteristics as well as quality and food and biological value of wheat bread:

1. Two-component additives: Quince pulp and Pektofoetidin PlOx; Quince pulp and Carrot powder; Quince pulp and Dry Milk Whey; Carrot powder and Dry Milk Whey.

2. Three-component additives: Quince pulp, Dry Milk Whey and Pektofoetidin PlOx; Quince pulp, Dry Milk ITiey and Carrot Powder.

3. Four-component additives: Quince pulp, Dry Milk V/hey, Carrot powder and Pektofoetidin PlOx.

The study of microstructure of dough with improvers has revealed that the latter appears to be a well developed protein matrix containing both large and small starch granules. The inside structure of dough with the above improvers is rich in pores.

Quince pulp ballast materials form conglomerates with protein thus strengthening the dough structure.

- 2 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Главными задачами, стоящими перед хлебопекарной про*гьЕленностью, е- 'Настоящее время являются расширение структуры ассортимента, улучшение качества продукции, повышение ее пищевой и биологической ценности, интенсификация производства. Все это определяет актуальность исследований, направленных на поиск путей для решения этих задач.

В последние годы многими исследователят обоснована целесообразность использования при производстве хлебобулочных изделий нетрадиционного для хлебопекарной отрасли сырья - фруктово-ягодных и орощных пюре, соков, паст, порошков, а также вторичных продуктов переработки зерновых и бобовых культур, плодов и овощей.

Большой вклад в эти разработки внесли исследования Л.И. Пучковой, Р.Д. Подандовой, И.А. Попадич, В.И. Дробот, В.А. Карнаушенко, С.Я. Корячкквой, И.В. Матвеевой, Л.П. Пащенко, М.А. Силагадзе, Т.Б. Цыгановой. ...

Применение этих вторичных продуктов переработки плодо-овогцного сырья при производстве хлебобулочных изделий позволяет решить проблему их рационального использования, что чрезвычайно актуально, учитывал, что эти продукты содержат значительные количества ценных пищеЕьк компонентов (белков, углеводов,-витаминов, органических кислот и др.). С другой стороны, применение этих продуктов позволяет репить и ряд технологических задач: улучшение качества готовой продукции, обогащение ее ценными питательными веществами, интенсификадая процесса тестоприготовления, экономичное использование основного сырья (муки), сокращение содержания сахара в рецептуре и. др.

Учитывая различный химический состаЕ вторичных продуктов переработки плоло-овощного сырья (в частности, по содержанию и качественному состазу углеводов, вигамшгав. органических кислот, белко-

вых веществ') гораздо больший эффект может быть получен щзи создании многокомпонентных добавок. При этом для обеспечена более широкого полифункционального действия этих композиционна добавок при производстве хлеба целесообразным может быть применение в их составе некоторых традиционных хлебопекарных улучпитегей (например, молочной сыворотки) и некоторых ферментных препаратов, характеризующихся мультиферментным комплексом. Данная кскпозиционнак добавка может быть достаточно лабильна и частично (и легко) изменяема в зависимости от свойств, муки, применяемого спссоба тестоп-риготовления и возможностей региона с учетом наличия з нем тех или иных продуктов для получения рациональной композиции.

Для республики Азербайджан большой интерес представляет разработка рациональных способов использования айвового жска, получайте гося в значительном, количестве при .переработке afea, на айвовый сок. До настоящего времени этот лродукт не нашел прЕзгнения в пищевой промышленности. В то же время найти пути примечания айвового жома для пищевых целей очень актуально, поскольку б шее 50% всех компонентов, содержащихся в плодах айвы, после полугнил сока остается в атом вторичном продукте1

В связи с. этим и с учетом анализа данных научзэ-технической литературы по применению различных добавок в хлебопечении нами было выбрано направление исследования, сформулирована его цель и определены основные задачи для достижения этой цели.

Цель работы. Обоснование целесообразности использования айвового жома при производстве хлебобулочных изделий из пзгничной муки 1 сорта и разработка композиций хлебопекарных улутапелей полифункционального действия на его основе.

В соответствии с поставленной целью били определены основные задачи исследования:

- изучение химического состава айвового жома;

- изучение возможности применения айвового жома в качестве хлебопекарного улучшителя;

- выбор дополнительных компонентов для создания хлебопекарных улучштелей полифункционального действия на основе айвового жома;

- примевение композиций из айвового жома, ферментного препарата Пектофоетидин П10х, сухой молочной сыворотки и морковного порошка для удучшения свойств теста и качества хлеба;

- изучение микроструктуры теста с композициями добавок; ■

- изучение пищевой ценности хлеба;

- разработка рекомендаций по применению композиций добавок из айвового жада с сухой молочной сывороткой, ферментным препаратом Пектофоетидна ШОх и морковным порошком в качестве хлебопекарного улучшителя.

Научная новизна. На основании экспериментальных исследований и теоретического обобщения и- анализа опубликованных .в литературе данных научно обоснованы рациональные способы применения вторичного продукта переработки айвы - айвового кома - в качестве хлебопекарного улучшителя путем конструирования двух-, трех- и четырех-компонентных композиций с сухой молочной сывороткой, ферментным препаратом Пектофоетидин П10х и морковным порошком.

ПолучеЕы'данные, характеризующие возможность использования айвового жс&а в качестве улучшителя качества пшеничного хлеба. В экспериментальных исследованиях на модельных системах и в условиях теста получены зависимости, характеризующие роль ферментного препарата Пектофоетидин ШОх как фактора, способствующего увеличению содержания Сахаров и накоплению аминного азота в процессе тестоп-риготовленга.

Получеш данные и зависимости, показывающие влияние морковного порошка и ферментного препарата Пектофоатидин ШОх на качество хлеба и его пащзвув ценность, процессы кислотонакопления, сахарои газообразования при т&стодрИд'-оуовлеь.т, формирование структуры

теста и его реологические свойства, анализ которых позволил охарактеризовать потенциальные возможности морковного порошка и Пек-тофоетидина ШОх как дополнительных к айвовому .жому компонентов при составлении композиций хлебопекарных улучшителей полифункционального действия. Экспериментально обоснован состав двух-.трех- и четырехкомпонентных композиций для улучшения качества хлеба.

Получены данные и зависимости, иллюстрирующие полифункциональный характер действия разработанных композиций при тестоприготов-лении: интенсификация кислотонакопления, сахаро- и газообразования, увеличение скорости газообразования,сокращение периода времени, необходимого для достижения второго экстремума скорости газообразования, являющегося косвенной характеристикой готовности теста, улучшение его реологических характеристик (водопоглотительной способности, устойчивости, эластичности).

Методом электронной микроскопии показано, что применяемые добавки на основе айвового жома оказывает влияние на формирование микроструктуры теста.

Практическая значимость. Предложены способы использования вторичного продукта переработки айвы - айвового кома - при производстве пшеничного хлеба. Показана целесообразность применения двух-, трех- и четырехкомпонентных композиций добавок из айвового жома с ферментным препаратом Пектофоетидин ШОх, сухой молочной сывороткой и морковным порошком в качестве хлебопекарных улучшителей полифункционального действия и разработан композиционный состав добавок. На основании исследований в лабораторных и производственных условиях хлебокомбината г.Гянджи показано, что применение разработанных композиций добавок при различных способах тестоприготовле-ния:

- позволяет улучшить качество хлеба из пшеничной муки среднего хлебопекарного качества, муки с пониженной газообразушей способ-

ностью, со слабой клейковиной по всем основным физико-химическим, структурно-механическим и органолеятическим показателям;

- дает возможность повысить пищевую ценность хлеба, способс- . твует обогащению пищевыми волокнами, сахарами, белковыми компонентами, минеральными веществами, витаминами, а также в значительной степени 0-каротином (при использовании композиции с морковным порошком) ;

- способствует интенсификации процесса брожения и формирования структуры теста, благодаря чему длительность стадии тестоприготов-ления может быть сокращена на 15-25 минут при одновременном улучшении качества хлеба.

Показано, что наиболее эффективны в качестве хлебопекарного удучшителя паш&ункционального действия трехкомпонентные (айвовый ком, ферментный препарат Пектофоетидин ШОх и сухая молочная сыворотка) и четырехкомпонёнтная (айвовый жом, сухая молочная сыворотка, морковный порошок и ферментный препарат Пектофоетидин ШОх) композиции.

Разработали ТУ на айЕовый лом как пищевую добавку для использования в качестве хлебопекарного улучштеля.

Разработаны технологические рекомендации по конструированию и применению композиций из айвового жома с дополнительными компонентами - Пегсгофоетидином ШОх, сухой -молочной сывороткой и морковным порошком в качестве хлебопекарных улучштелей при производстве пшеничного хлеба.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на Всесоюзной научно-технической конференции'"Совершенствование техноло- . гических процессов производства; новых видов пищевых продуктов и добавок. Использование вторичного сырья пищевых ресурсов" (Киев, 1991), на научной конференции, посвященной 60-лети» МТЖШ "Научное обеспечение хранения к переработки растительного сырья в пищевой промышленности" (Москва,1991), на научно-технической конференции

"Разработка и внедрение новых технологий и оборудования в пищевую и перерабатывающую отрасли промышленности" (Киев,1993), на Международной конференции "Экоресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья" (Астрахань,1993), на научно-технической конференции "Экология человека: проблемы и состояние" (Пятигорск, 1993).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ, имеется решение патентной экспертизы Госпатента СССР о выдаче патента.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 220 страницах основного текста, в том числе содержит 27 рисунков и 38 таблиц. Список литературы включает 263 источника отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и определены основные задачи исследования, сформулированы новизна и практическая значимость полученных результатов.

В обзоре литературы рассмотрены современные налраздения использования вторичных продуктов переработки сырья растительного и животного происхождения в хлебопекарной промышленности. Обобщены данные научно-технической литературы о способах их прменения для активации дрожжей и интенсификации процесса тестоприготовления, для улучшения свойств теста и качества хлеба, удлинения сроков сохранения их свежести и повышения лищеЕой ценности готовых изделий.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 1. Объекты и методы исследования

При проведении исследований в лабораторных условии использовали В проб товарной пшеничной муки 1 сорта и 7 проб товарных прес-

сованных дрожжей.(табл. 1)

1. Характеристика муки и прессованных дрожжей

Показатели качества муки Показатели качества дрожжей

Газообразующая способность, см /100 г 789-1020 Подъемная сила по ГОСТ 171-83, мин 75-100

Качество клейковины: пСжЙП,ед.пр. 65,5-74,0 Ферментативная активность В-фруктофуранози-дазы, мин 60-75

и идк е1Г пп пдвф ,ед.пр. 56,5-69,5 а-глюкозидааы,мин 120-192

Ферментативную активность дрожжей оценивали по активности а-фруктозидазы и й-глвкозидазы, определение которых проводили газометрическим методом (Новаковская, Шишацкий, 1980).

Качество муки оценивали по общепринятым показателям (Пучко-ва,1982).

В лабораторных условиях приготовление теста" осущест вляли бе-зопарным способом,' на густой, большой густой . и жидкой опа рах).(Пучкова, 1982).

Качество хлебз оценивали по общепринятым показателям (Пучкова, 1982).

Структурно-механические, свойства теста определяли на фариног-рафе "ВгзЬепдег". (Аузрман,1984)

Определение общего белка осуществляли методом Къельдаля (Грачева, 1982)

Содержание растворимого белка по методу Лоури (Грачева, 1982).

Анализ аминокислотного состава проводили на аминокислотном анализаторе КВ-4101.

Аминный азот определияли методом формольного титрования (Пет' ров,1982)

Содержание обида Сахаров определяли гексацианоферратным методом

Содержание редуцирующих сахароз определяли по методу Шорля (Чижова,1975).

Состав Сахаров определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием системы "5рес1горМз1с5~ (НРЬС) и хроматографа 'ЧМопех". ■■ ■

Содержание клетчатки определяли методом Кюршнера и Гзнека (Ермаков, 1987).

Определение общего количества гемицеллолоз осуществляли методом, основанным на гидролизе гемицеллюлоз до сахара, общее количество которых оценивали по методу Бертрана (Ермаков, 1337)

Содержание пентозанов определяли методом гидролиза пентозанов до пентоз с дальнейшим образованием фурфурола (Ермаков, 1987)

Содержание лигнина определяли методом кислотного гидролиза клетчатки и гемицеллюлоз (Ермаков, 1987)

Содержание пектиновых веществ определяли карбазольнш методом (Ермаков, 1987).

Содержание пищевых волокон определяли методом, основанным на гидролизе белковых и крахмалистых веществ.

Определение витаминов проводили по "методикам, разработанным Институтом Питания АМН СССР (Скурихин, 1988).

. Определение макро-микроэлементов проводили методом эмиссионного и атомно-абсорбционного спектрального анализа (Скургхин, Гри-Эовская, 1979) и переменно-токовой полярографии по ГОСТ 26929-86,-ГОСТ 26928-86, ГОСТ 26931-86, ГОСТ 26934-86.

Микроструктуру теста исследовали методом электронно-сканирую-дей микроскопии на электронном сканирующем микроскопе В5-301.

Обработку экспериментальных данных проводили с использованием методов математической статистики (Грачев, 1978)

2. Обоснование целесообразности использования айвового жома в качестве хлебопекарного улучшителя Анализ химического состава айвового жома (табл.2) показал, что айвовый жом богат углеводами (клетчаткой, гемицеллюлогаш, сахара-

ми, пектиншыми веществами, лигнином), витаминами (В1,В2,РР,С),

2. Химический состав айвового жома

Компонент Содержание, г/100 г

Белок . 1,3 +.0,5

в том числе:

растворимый белок 1,1 ± 0,3

Углеводы:

- клетчатка 18,6 ± 0,4

- геиацедшолозы 13,2 ± 0,3

в том числе: пентозаны 3,7 ± 0,3 .

- обшзй сахар 8,6 ± 0,1

в той числе: редуцирующие сахара 7,3 ± 0,1

- пектиновые вещества 4,0 ± 2,0

в тш 'числе:

растБоришй пектин 0,5 ± 0,4

протопектин 3,5 ± 1,7 •

- лигнин 32,4 ± 1,2

Зола 3,2 ± 0,5

Влажность 8,3 ± 2,0

целым рядом шкро-микроэлементов (К, Ыа, Са, Ме, Си, 1п, Ре). Состав Сахаров векрахмалистых полисахаридов представлен глюкозой, фруктозой, галактозой, • арабиноэой, ксилозой, маннозой, рамнозой.

Анализ полученных данных дает основание пред положить, что применение айвового жома может оказывать благоприятное влияние на процесс созревания теста и качество хлеба из пшеничной муки, на повышение его пидавой ценности.

В связи с этим были проведены исследования по применению айвового кома при производстве хлебобулочных изделий из пшеничной муки 1 сорта, для чего проводили лабораторные выпечки. Тесто готовили безопарным способом с внесением айвового жома в количестве 1, 3, *5, 7 и 10Х к массе муки. Было установлено, что внесение айвового жома в количестве 1-32 способствует улучшению физико-химических и структурно-механических показателей качества хлеба, (табл.3)

Наилучший эффект наблюдался при внесении айвового жома 37. к массе муки.

3."-слер»ак:;талько установлено, что при всех способах приготовления теста внесение айвового жома способствует улучшению качества хл«ба, но наибольший эфффект имеет место при приготовлении теста

на жидкой опаре.

На протяжении всего процесса термостатирования (рис.2) наблюдается увеличение по сравнению с контролем -редуцирующих Сахаров. Этот фактор,, а также наличие витаминов и минеральных веществ способствует активизации жизнедеятельности бродильной микрофлоры;

HotTt гестй увеличивается на -13Z (рис.1), газообразование - на 20% по сравнению с контролем. Показано, что второй зкстреаум скорости газообразования достигается через 175 минут от начала процесса (контроль - черев 1Q0 минут), что свидетельствует об интенсификации процесса созревания теста. При этом имеет место повышение водо-поглотительной способности геста, его формоустойчивоста, пластичности," что может быть обусловлено наличием в айвовом жоме некрахмалистых полисахаридов (в первую очередь, гемицедлюлоз), которым отводится важная роль, как гидрофильному компоненту, при формировании структуры теста. (Fennema, 1985)

Применение айвового жома способствует обогащению хлебобулочных изделий пищевыми волокнами и макро-и микро-элементами - K,Ca,Fe,2n.

3. Влияние различных композиции добавок на основе айвового кома на качество хлеба из пшеничной муки 1 сорта, процесс брожения и свойства теста 3.1. Выбор дополнительных компонентов для создания хлебопекарных улучшителей полвфунк-ционального действия на основе айвового жома С точки зрения повышения пищевой ценности " хлебобулочных изде лий роль айвового жома довольно ограничена, в первую очередь, это относится к витаминизации хлеба и обогащения его белкпзым веществами. Кроме того, хотя зйвоеый жом и может рассматриваться как са-харосо держашая добавка, однако, внесение его в количестве 3Z к массе муки не способствует значительному (не относительному, а абсолютному) увеличению Сахаров. Вследствие этого целесообразны--' был

З.1 Влияние айвового soua и двухконпонентных композиций на основе апвового noua 11а качество хлеба (способ тсстоприготовлекия - бззопарнал)

№

опыта

Вариант опыта

Показатели качества хлеба

Влак- , Кислот- Порис-' Удель-

HOfiTb,' НООТЬ, TOûTb, ннп

--------% oejeii,

сн /ХООг

град.

Структурно-исханпчсскис овшотва мякиш( сд.пгкб.

2,0 70 272' 45 30 15

2,2 73 310 ■ 64 48 16

2,'4 75 325 76 58 18

2 6 72 290- 58 42 16

2,6 69 270 42 28 14

2,8 66 262 39 25 14

Контроль (беэ добавок)

С'Внесение!! ailsoDoro иона (% к иассе иуки)1

3 %■ 5

I&

42,0

42,0 42 5 43!0 44,0 44*0

Контроль (без добавок) 42,0 2,4 70 270 . 40 26 14

2 С совместным внесением апвового ноиа (3$) и сулой молочной сыворотки (5%) 44,0 2,8 78 330 74 54 20

Контроль (без добавок) 42,0 2,2 67 268 42 27 15

3 С совисстдавнссениеи апвового ноиа и морковного порошка (1,5$) 43,0 2,6 73 ■293 67 49 18

Контроль (без добавок) 42,0 2,2 72 273 45 24 21

4 . С совместный внссениен апвово-' го я ома (да) и ферментного п|эеш^оатаПектО(ООетидин ПЮх 43,5 2,4 78 330 72 50 22

поиск до полнительных компонентов для создания на основе айвового дома хле Оопекарных улучшителей полифункционалъного действия. С этой целью были исследованы; ферментный препарат Пектофоетидин П10х, сухая мо лочная сыворотка и морковный порояок.

Выбор молочной сыворотки .был осуществлен на основе анализа опубликованных в научно-технической литературе данных. Многими исследователями показана целесообразность применения молочной сыворотки для улучшения качества хлеба и повышения его пищевой и биологической ценности.

Выбор оптимального соотношения айвового хша и сухой молочной сыворотки осуществляли методом статистического моделирования на основе унифсрм-ротатабельного планирования.

В результате проведенных исследований установлена целесообразность использования айвового жома и сухой молочной сыворотки в количествах соответственно.31 и 5% к массе муки для -улучшения качества хлебобулочных изделий, (табл.3)

Вследствие значительного содержания некрахмалмчтых полисахаридов в айвовом жоме (35%) внесение вместе с жомом ферментных препа-■ратов, гидролизующих некрахмалистые полисахариды должно оказывать

положительное действие на повышение эффективности использования айвового кома как сахаросодержащей добавки. При этом ферментный

препарат должен обладать комплексом активностей: цеялюлолитичес-ких, гемицеллюлазных, пектолитических, что обусловит широкий спектр его действия на биополимеры айвового жша. 1ага?м комплексным препаратом является Пектофоетидин ШОх. Кроме, того, что немаловажно, этот препарат является промышленным и широко используется во многих пищевых технологиях. Характеристика препарата дана в табл.4.■

На модельных системах установлено, что ферментный препарат Пектофоетидин П10х в количесвте 0,07 г/г субстрата способствует гидролитическому расщеплению углеводов' и белковых веществ айвового

кома и пшеничной муки: наблюдается увеличение содержания редуцирующих Сахаров соответственно в 1,9 и 6 раз, а аминного азота - соответственно в 1,9 и 1,8 раза по сравнению с контрольным вариантом. Эти данные позволяют сделать заключение, что внесение Бектофоети-дина ЩОх с айвовым жомом должно оказывать положительное влияние на активизации жизнедеятельности бродильной микрофлоры при тестоп-риготовлении и в конечной итоге на качества хлеба.

4. Характеристика ферментного препарата Пектофоетидин ШОх

Каталитическая активность, ед/г

АФБ

■ КМЦ- эндо- эндо- экзо- ШС

осах. -1,4 - ПГА ПГА

-В-ГЛЮ

коназа

ПА

¿опт ПО АФБ

рНопт ПО АФБ

6,5 116,8 150,0 56,0" 275,0 36,0 16,0 45-50 4,5-5,5

где: АФБ - по фильтровальной бумаге, . КМЦосах ~ осахаривающая, эн-до-ПГА - эндоповигалактуроназа, зкзо-ПГА - экзополигалактуроназа, ПкС - пектолитическая, ПА - протеолитическая.(Активности препарата, рН и Ьо-вш оптимум действия определялись в соответствии с принятыми методиками).

При проведении эксперимента в условиях теста установлено, что при внесении Пектофоетидина П10х совместно с айвовым жомом увеличивается содержание редуцирующих Сахаров и аминного азота в бездрожжевом тесто' соответственно на 56% и 64% по сравнению с контролем и соответственно на .35% и 58% по сравнению с пробой теста, приготовленной с внесением только айвового жома.

Содержание редуцирующих Сахаров в дрожжевом тесте через 5 часов брожения было на ЭОХ больше по сравнению с контролем и на 14Х больше по сравнению спробой теста, содержащей только айвовый жом.

При этом показано, что потребление аминного азота за 5 часов брожения теста увеличивается на 7-13Х по сравнению с контролем.

При проведении лабораторных вьшечкек, тесто готовили безопарным способом с внесением ?Л айвового кома и Пектофоетидина П10х в количестве 0,15; 0,2; 0,32 к масса муки (в пересчете на айвовый жом -

- 0,33; 0,46; 0,65 ед.АФБ/ г жома).

Из представленных данных (табл.3) видно, что наилучшие показа тели .качества. хлеба .наблюдаются у образца хлеба приготовленного с внесением айво вого жома в количестве 3% к массе муки и ферментного препарата Пек тофоетидин П10х в количестве 0,27. к массе муки. По органолепти ческим показателям хлеб отличался более эластичным мякишем; интен сивно окрашенной коркой.

В связи с тем, что в настоящее время большое значение придается обогащению хлеба-в-каротином, применение морковного порошка в качестве добавки при производстве хлебобулочных изделий может быть весьма целесообразным.

В результате анализа химического состава морковного порошка было установлено, что он содержит до 45% Сахаров, 11% клетчатки, 12% гемицеллшоз, 15,3% .белка. Минеральные вещества представлены На, К, М?, Са. Содержание з-каротина - до 45 мг%. Анализ химического состава морковного порошка указывает на его потенциальные возможности как хлебопекарного улучшителя. Пробными лабораторными выпечками было установлено, что внесение морковного порошка в определенной дозировке способствует повышению кислотности теста, увеличению редуцирующих Сахаров и аминного азота в тесте, интенсификации процесса газообразования, увеличению водопоглотительной способности теста, его формоустойчивости.

При изучении совместного использования айвового жома и морковного порошка определяли оптимальное соотношение этих добавок с. помощью математического метода планирования. Анализ полученных зависимостей позволил спрогнозировать оптимальное соотношение .компонентов: 3% айвового жома и 1,5% морковного порошка. Пробные лабораторные выпечки с раздель ным и совместным внесением айвового жома и. морковного, порошка пол ностью подтвердили сделанный прогноз. Показано, что при совмест ном внесении айвового жома (3%) и мор-

ковного порошка (1,5%) удельный объем хлеба увеличивается на 9%, пористость - на 7% по сравнению с контролем. При этом установлена незначительная разница по казателей качества хлеба, приготовленного с внесением айвового жома и морковного порошка при разных способах тестоведения, В этой связи можно говорить о целесообразности применения в данном случае безопарного способа как менее длительного и трудоемкого.

3.2. Применение различных композиций на основе айвового кома для улучшения качества пшеничного хлеба

С учетом полученных результатов (раздел 3.1) были выбраны-следующие композиции для изучения их влияния на качество хлеба-.

- айвовый жом, сухая молочная сыворотка и ферментный препарат;

- айвовый жом, сухая молочная сыворотка и морковный порошок;

- айвовый жом, сухая молочная сыворотка, ферментный препарат Пек-тофоетидин ШОх и морковный порошок.

При этом каждый из дополнительных к айвовому жому компонентов может давать свой:вклад в действие композиции как хлебопекарного улучшителя:

- сухая молочная сыворотка: как дополнительный источник бел ковых компонентов, минеральных веществ и молочной кислоты; компонент, имеющий значение для активизации жизнедеятельности бродильной микрофлоры в процессе тестоприготовления; компонент, оказывающий влияние на формирование структуры теста и его свойств, имеющих значение для получения хлеба хорошего качества;

- ферментный препарат Иектофоетидин ШОх: благодаря наличию мультиферментшй системы способствует образованию в процессе тес-топриготоБления сбраживаемых Сахаров и других продуктов гидролиза (в частности, аминного азота), что важно для активизации-жизнедеятельности дрожжей и интенсификации процесса брожения; способствует образованию и несбраживаемых Сахаров - пентоз, которые, как известно, активно вступают в реакцию Майяра и потому могут в аначи-

тельной степени способствовать образованию меланоидиновых пигментов и других продуктов реакции меланоидинообразования.

- морковный порошок: благодаря относительно высокому содержанию Сахаров может служить сахаросодержащей добавкой, способствующей интенсификации процесса брожения теста, способствует улучшению водопоглотительной способности теста; является источником для обогащения хлеба в-каротином.

При проведении лабораторных выпечек тесто готовили безопарным и опарными способами с внесением (% к массе муки); айвового жома в сухом виде - 3%, морковного порошка в сухом виде - 1,5%, сухой молочной сыворотки (предварительно разведенной в воде) - 5%, Пекто-фоетидйна П10х (в виде водного раствора)- 0,15; 0,2; 0,3%. (табл.5) Было установлено, что наилучшие показатели качества хлеба наблюдались у хлеба с внесением в композиции добавок Пектофоетидина ШОх в количестве 0,2% при всех способах тестоприготвления. Наибольший эффект по улучшению качества хлеба наблюдался при приготовлении теста на жидкой опаре.

Результаты исследований, обобщенные в таблице 5, показывают, что использование.трех- и четырехкомпонентных композиций на основе айвового жома с выбранными дополнительными компонентами дает больший эффект улучшения качества хлеба по сравнению с одним айвовым жомом или двухкомопнентными композициями, причем в наибольшей степени это относится к композищям аЙВОЕОГО жома с сухой молочной сывороткой м Пектофоетидином П10х: удельный объем хлеба увеличивается на 22-25%, общая деформация сжатия мякиша - на 70-75%, пористость улучшается на 15-18% по сравнению с контролем, хлеб отличался нежным воздушным мякишем, интенсивно окрашенной коркой. Однако, хотя использование в композициях морковного порошка и не вносит особенно большого вклада в улучшение качества хлеба по сравнению с композицией без него, все же можно считать, что применение моргав-

5? Влияние трох- и чозчфехкоыпопзтшх коипоэициП на оонове апиового нона па качеотво хлоба (опоооб приготовления тсота - беэспарнывй

■ 1 : I < г 1 ;

Ш ■ у 5 Показатели качества хлеба * ■ > •;' - : - *

опыта Вариант опыта - -------------------- ------.-----

Шап- Кислот- Порио- Удаль- Структурпо-цсханпческие-поегь,'пооть,' тоать,' 1ШЯ овопотва иякиша, сд.'прпо.

% град. % обьем, . - - --------- - -

. г- .1 р , V • ...... . . . о»г7Й00г Лнобв л тш 4Мупр

ксв1роль""(б88 добавок)"" ~ 4г;о г~2 тг гто ~ ~24 гГ"

О оовиеотвыи внесение« аавоэото яош (3%),' стхоя

1 иолочпой быворотки (.5%) и Пектофветилипа ПЮх в ко-лпчеогве к иаоов цгкя)'.

0,15 % ' 44.0 2,8 79 332 73 55 10

О,'2 | 44*0 2 6 82 338 76 57 19

*. ; 0,э ■% 45,0 3,0 78 330 70 56 14

~ " " ~ Контроль"(бо8 до&вок) 427о г7г 70*"' 2П 47 " ~ ~30 17~

О оовиеотнки внеоеии«^

3$ айвового нома,' % оухоп

2 иоасчнод оывороткв я 1,5$ ■ „„ „_п __ « т<7 морковного по$Ьшка 43,'0 2,8 78 320 72 55 17

36 Шов ого воиа,1 5$ сухой цолочпоп выворотки/ 1;5». Йорйсшного порошка и 0:2$ ■Г •• • Пе«ТОфООТИДИНа; ПЕОх * • 1. ■ 43*5- ■2,8 83 • 330 , 84 65 19.

Оо

ного порошка в композиции весьма целесообразно, так как дает возможность наряду с улучшением качества хлеба обогатить его и в-ка-рстиком.

3.3. Влияние различных гампозиций добавок на основе айвового жома на процесс брожения и свойства теста из пшеничной муки 1 сорта Установлено, что внесение различных композиций добавок на основе айвового шма способствует активизации жизнедеятельности бродильной микрофлоры геста. В процессе брожения теста кислотность его возрастает на 13-32% по сравнению с контролем. Интенсифицируется процрсс газообразования и за 5 часов брожения теста газообразование увеличивается на 27-68% по сравнению с контролем. Причем, в большей степени увеличение газообразования имеет место при наличии в составе композиции Пектофоегвдина П10х; что является следствием существенного увеличения количества редуцирующих Сахаров и аминного азота в тесте.(см.раздел 3.1.)

Второй экстремум скорости газообразования достигается через 165-170 минут от начала процесса (контроль - через 190 минут), что говорит о возможности сокращения длительности процесса тестоприго-товления на 20-25 минут.

При исследовании реологических свойсгв теста на фаринографе "ВгаЬепс1ег" установлено, что внесение композиций добавок приводит к повышению водопоглотительной способности теста, его эластичности, стабильности.

4. Изучение влияния добавок на микроструктуру пшеничного теста При изучении . микроструктуры теста с композициями добавок установлено существенное влияние улучшителей на структуру теста: белковая матрица становится более развитой, тонкой, наблюдаются плотные участки, образованные взаимодействием белков с гемицеллюлозами и пектиновыми веществами, крахмальные зерна округлой формы, отмечается наличие мелких зерен крахмала, что благоприятно влияет на

Кнс-,_ лот-] мости град

1^3ООб-разова-шг ,

ил, С02

"30" 60 а)

Кислотность (а>.и газообразование (б) в тесте из пшеничной муки I сорта: х-контроль: о внесением: 2- % '.4-- % " - • — 7- %' АЛ, %'ра Фоетидина IIХОх;1 тидина ШОх

.СИС)> 1,% МП и 0,2% Пектошое-

Вреия тсрпостатаро-вання, мин

Рис.2 Накопление редуцирующих Сахаров в бсздроиевом тесте из пшсннчноп пуки I сорта: I- контроль, с внесением: 2- % =АД; 3- 0,2£ Некио-фоетидина ПЮХ; % АЕ и 0,2$ Перто-шоетидина.

качество готовых изделий. Внутренняя структура теста с улучшителя-ми более рыхлая, пронизана большим количеством пор, равномерно распределенных, более организованная и связная, чем контрольное тесто, ■ что определяет улучшение качества хлеба с этими композициями добавок.

5. Пищевая ценность хлеба с различными композициями добавок Показано, что использование двух- (айвоЕый ком и сухая молочная сыворотка), трех- (зйвоеый жом, сухая молочная сыворотка и морковный порошок) и четырехкомпонентных (айвовый жом, сухая молочная сы- • воротка, морковный порошок и ферментный препарат Пектофоетидин ПЮх) композиций добавок при производстве хлеба способствует увеличению содержания в хлебе белка на 7-107. (табл. 6), улучшению аминокислотного состава, в частности, по лизину, метионину, улучшению аминокислотного скора по лизину.

Таблица 6. Содержание некоторых компонентов в хлебе с композициями добавок (на 100 г хлеба)

Хлеб, приготовленный с внесением,-

Без до- 3% айво- 3% айво- 3£ айв.жо

бавок вого жо- вого жо- ма,5% сух

Наименование компонентов ма и Ъ7. ма. 52 су мол. сывор

сух.мол. хой мол. \,Ъ7. морк

сыворот. сыворот. и 1,57. морк. пор пр.и 0,27. Пекгофоет ПЮх

Белки, г 8,4 9,0 9,2 9,1 .

Сахара, г 1,85 1,92 2,25 2.3

Нерастворимые пищевые

волокна, г Клетчатка, г 1,9 4,2 4,3 4,1

-0,24 0,6 0,7 0,64

Гемицеллюлоза, г 1,8 2,2 2,33 2,19

Лигнин, г 0,64 1.2 1,25 1,22

Золность, г 2,7 3,0 3,1 3,1

Минеральные вещества, мг

Ыа 497 560 562 562

К 125. 200 220 . 220

Са 20 70 72 72

Мг 27 . 36 37 37

Си 0.12 0,20 0.20 0,20

7л 0,68 1,00 1.00 1,00

Ре 1,50 1.80 1,80 1,80

Установлено увеличение содержания балластных веществ в хлебе при внесение двух- и трехкомпонентных композиций добавок: пищевых

волокон в 2,2-2,3 раза, в том числе, клетчатки - в 2,5-2,9 раза, гемицеллюлоз - в 1,2-1,3 раза, лигнина - е 1,9-2,0 раза по сравнению с контролем;' При использовании трех- и четырехкомпонентных композиций увеличивается содержание Сахаров на 27-292 по сравнению с контролем.

Довольно значительно увеличение содержания минеральных веществ в хлебе с улучшителями (табл.6), что позволяет обеспечить суточную потребность человеческого организма в существенно важных - макро- и микроэлементах на 'Зо- 60%. - -

Использование морковного порошка в составе композиций добавок .способствует обогащению хлеба в-каротином и обеспечению суточной поч ревности организма в в-каротине на ~20-25Х.

7.Разработка технологических рекомендаций На основании обобщения результатов исследований в лабораторных условиях и производственных испытаний на хлебокомбинате г.Гянджи Азербайджанской Республики разработаны технологические рекомендации по конструированию и применению композиций хлебопекарных улуч-шителей на основе айвового жома.

Применение разработанных композиций может быть легко реализовано в условиях существующих технологий и требует лишь их незначительной модернизации, а именно - установления дополнителных емкостей и дозировочных устройств, в качестве которых могут быть успешно использованы универсальные дозаторы для сыпучих и жидких материалов, разработанные в лаборатории робототехники МГАПП.

Разработанные двух-, трех- и четырехкомпонентные композиции не имеют ограничения- с точки зрения применяемого способа тестоприго-товления (опарный или безопарный) и эффективны для пшеничной муки ■ 1 сорта среднего хлебопекарного качества, муки с пониженной саха-ро- и газообразующей способностью, а также муки со слабой клейковиной.

- 23 -ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований разработаны научные и практические основы .конструирования и применения хлебопекарных улучлштелей полифункционального действия, представляющих различные композиции айвового «ома с дополнительными компонентами - ферментным препаратом Пектофоетидин ШОх, сухой молочной сывороткой и морковным порошком.

1. Установлено, что по химическому составу айвоЕый жом обладает потенциальными возможностями, позволяющими использовать его для улучшения качества хлеба и повышения его пищевой ценности. Показано, что основную долю в айвовом жоме составляет лигно-угле-водный комплекс (76,3%), в том числе сахара составляют 8,67., клетчатка - 18,6%, гемицеллюлозы - 13,2%, пектиновые вещества - 4,0%. Установлено, что жом богат минеральными веществами (К, Са, Щ, Си, 2п, Ге) и витаминами '(С, РР, Вь Вг).

2. Экспериментально установлено, что применение айвового жома при производстве хлеба из пшеничной муки 1 сорта способствует улучшению его.качества и интенсификации процесса тестоприготовления. Применение жома дает возможность увеличить содержание Сахаров в тесте на 11-15%, способствует интенсификации кислотонакопления на 10-12% и газообразования на 7-8% в процессе тестоприготовления. Показано, что внесение айвового жома в определенной дозировке в тесто или опару при различных способах тестоведения (безопарный, на. большой густой, густой и жидкой опарах) способствует увеличению удельного объема хлеба, улучшению показателей пористости и структурно-механических свойств мякиша.

3. На основании изучения химического состава морковного порошка, анализа данных научно-технической литературы и экспериментальных исследований на модельных системах и в условиях теста обоснован выбор ферментного препарата Пектофоетидин ШОх, сухой молочной сыворотки и морковного порошка в качестве дополнительных компонентов

для конструирования хлебопекарных улучшителей полифункиионального действия на основе айвового жома. Установлено, что применение Пек-тофоетидина ШОх способствует существенному увеличению содержания Сахаров в бездрожжевом (на - 60%) и дрожжевом ( на - 30%) тесте и активизации жизнедеятельности бродильной микрофлоры; применение морковного порошка и сухой молочной сыворотки оказывает благоприятное влияние на процесс созревания и реологические свойства теста, позволяет обогатить хлеб в-каротином (морковный порошок) и белковыми веществами животного происхождения (сухая молочная сыворотка).

4. Методами статистического моделирования и экспериментальными исследованиями обоснован состав двух-, -трех- и четырехкомшнентных композиций из айвового жома с Пектофоетидином ШОх, сухой молочной сывороткой и морковным порошком для использования б качестве хле бопекарных улучшителей лолифункдаонадьного действия. Показано, что применение всех разработанных композиций позволяет -получить боль ший эффект улучшения качества хлеба, чем при использовании одного айвового жома, при различных способах тестоприготовления. Показа на эффективность применения этих композиций для муки 1 сорта сред него хлебопекарного качества, муки с пониженной' и газообрааующей способностью и со слабой клейковиной. Установлено, что наиболее эф фективны с точки зрения улучшения качества хлеба трех-(айвовый жом сухая молочная сыворотка и Пектофоетидин ШОх) и четырехкомпонент ная (айвовый жом, сухая молочная сыворотка, морковный порошок и Пектофоетидин ЛПОх) комопзиции-. удельный объем хлеба составляет 330-340 см3/100 г, пористость - 82-84%, общая деформация сжатия мя киша - 76-84 ед.приб.

5. Установлено, что применение разработанных композиционных доба-еок способствует активизации жизнедеятельности бродильной микрофлоры в процессе тестоприготовления: потребление аминного азота увеличивается на 12-131, кислотонакопление - на 25-30%, газообра-

зование - на 35-70%, скорость газообразования на 30-50%, период созревания теста сокращается на 20-25 минут.

6. фаринографическими исследованиями установлено улучшение реологических свойств теста по показателям водопоглотительной способности, эластичности, стабильности.

7. Изучено влияние айвового жома и композиций из айвового жома с Пектофоетидиком П10х и сухой молочной сывороткой на микроструктуру теста. Показано, что изучаемые добавки способствуют образованию хорошо развитого губчатого каркаса из тонкорастянутых белковых молекул, агрегации мелких зерен крахмала между собой и с крупными, балластные вещества айвового жома (пектиновые вещества, гемицеллю-лозы, клетчатка), образуя конгломераты с белком, укрепляют структуру теста.

8. Установлено, что использование предлагаемых композиций добавок позволяет обогатить хлеб сахарами,. белком, незаменимыми .аминокислотами, в том числе лизином и метионином, клетчаткой, гемицеллюло-зами, лигнином, минеральными веществами. Благодаря наличию в композициях морковного порошка хлеб обогащается ц-каротином.

9.. Целесообразность применения разработанных композиций на основе айвового жома для улучшения качества пшеничного хлеба подтверждена производственными испытаниями в условиях хлебокомбината г.Гянджи Азербайджанской Республики.

Разработаны ТУ на айвовый жом как пищевой добавки и технологические рекомендации по конструированию и применению композиций из айвового жома с Пектофоетидином ШОх, морковным порошком и сухой молочной сывороткой в качестве хлебопекарных улучшителей полифункционального действия. С учетом результатов проведенных исследований разработанные рекомендации позволяют варьировать составом композиций в зависимости от наличия на хлебозаводе дополнительных к айвовому жому компонентов - сухой молочной сыворотки, морковного порошка и Пектофоетидина ПЮх.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Траубенберг С.Е.. Милорадова Е.В., ЛяшенкоЕ.В., Мамедова Л.Г., Соловьева В.В. Способ приготовления теста. Решение патентной экспертизы Госпатента СССР.о выдаче патента от 31.07.91 на заявку N 4897403/13/от 23.12.90 г.

2. МамедоЕа Д.Г., Милорадова Е.В., Фуголь O.A.Применение плодово-ягодного сырья в хлебопекарном производстве // Тез. докл. Все-союз.науч.-тех.конф. "Совершенствование технологических процессов производства новых видов пищевых продуктов и добавок, использование вторичного сырья пищевых ресурсов". - Киев, 1991. - с. 77 •

3. Мамедова Д.Г.,Ляшенко Е.В..Милорадова Е.В.,Траубенберг С.Е., Матвеева И.В. Нетрадиционные пищевые добавки для хлебобулочных изделий // Тез. докл.научн. конф. ,посвящ. 60-Летию МТИПП,"Научное обеспечение хранения и переработки растительного сырья в пищевой промышленности". - Москва, 1991. - с. '8

4. Мамедова Д.Г_, Милорадова Е.В. Влияние совместного внесения зерновых и плодово-ягодных добавок на качество хлеба из пшеничной муки // Тез.докл.науч.конф. "Разработка и внедрение новых технологий и оборудования в пищевую и перерабатывающую отрасли промышленности". - Киев, 1993.104

5. Мамедова Д.Г., Милорадова Е.В. .-Траубенберг С.Е. Применение ферментного препарата Пектофоетидин ШОх для улучшения качества пшеничного хлеба // Тез.докл.науч.конф. "Разработка и внедрение ноеых технологий и оборудования в пищевую и перерабатывающую отрасли промышленности". - Киев, 1993. - с. 105

6. Мамедова Д.Г., Милорадова Е.В. Новая добавка для хлебобулочных изделий // Тез.докл.Междунар.научн. конф. . "Зкоресурсосбере-гающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья". - Астрахань, 1993. - с. 115

7. Мамедова Д.Г., Милорадова Е, В., Траубенберг С.Е. Повышение эффективности использования продуктов переработки айвы в хлебобулочных изделиях // Тез.докл.Междунар.научн.конф. "Экоресурсосбере-гающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья". - Аст-рахнь, 1993. - с. П4

8. Мамедова Д.Г.Ляшенко Е.В., Фуголь O.A., Милорадова Е.В. Детоксицирующие свойства . нетрадиционных пищевых добавок J J Тез.докл.научн.-техн. конф. "Экология человека: проблемы и состояние". - Пятигорск, 1993. - с. 58