автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Разработка комплексных хлебопекарных улучшителей восстановительного действия и оценка их влияния на потребительские свойства пшеничного хлеба

На правах рукописи

Абдулаева Наталья Николаевна

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНЫХ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ УЛУЧШИТЕЛЕИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ И ОЦЕНКА ИХ ВЛИЯНИЯ НА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА ПШЕНИЧНОГО ХЛЕБА

Специальность: 05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

2 8 НОЯ 2013

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

11111 IIII 005541071

Владивосток - 2013

Работа выполнена на кафедре товароведения и экспертизы товаров Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Чижикова Ольга Григорьевна

Официальные оппоненты: Шульгина Лидия Васильевна, доктор

биологических наук, профессор, Федеральное государственное унитарное предприятие «Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр», заведующая лабораторией микробиологии

Соловьева Любовь Павловна, кандидат технических наук, доцент, Владивостокский филиал государственного казенного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российская таможенная академия», профессор кафедры товароведения и таможенной экспертизы

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Владивостокский государственный университет экономики и сервиса»

Защита состоится 24 декабря 2013 года в 15.30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.056.16 при Дальневосточном федеральном университете по адресу: 690922, г. Владивосток, о. Русский, б. Аякс-10, корп. 24 (В), 10 этаж, зал заседаний диссертационных советов.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Дальневосточного федерального университета по адресу: 690090, г. Владивосток, ул. Алеутская, 65-6.

Автореферат разослан 21 ноября 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Л.О. Коршенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современное развитие пищевой промышленности требует разработки новых направлений для хлебопекарного производства, связанных, с расширением ассортимента изделий, улучшением качества и продлением срока сохранения свежести хлебобулочных изделий.

Пшеничный хлеб хорошего качества имеет достаточный объем, румяную корку без разрывов и трещин, эластичный мякиш с мелкой тонкостенной и равномерной пористостью. На формирование перечисленных показателей качества хлеба влияет целый ряд факторов, в том числе хлебопекарные свойства муки. На российские предприятия поступает мука с разными хлебопекарными свойствами и не всегда ее состояние удовлетворяет производителей. При поступлении пшеничной муки с пониженными хлебопекарными свойствами, в том числе со «слабой» или излишне «крепкой» клейковиной, низкой сахаробразующей способностью, на предприятии возникают проблемы с качеством хлеба при ее использовании.

Одним из способов регулирования хлебопекарных свойств муки является применение хлебопекарных улучшителей, роль которых значительно возросла в последние годы.

В хлебопечении наряду с индивидуальными хлебопекарными улучшителями используются комплексные хлебопекарные улучшители. Большой вклад в создание и применение отечественных хлебопекарных улучшителей внесли такие ученые как Л.Я Ауэрман, Н.П. Козьмина, Г.Ф. Дремучева, Л.И. Пучкова, Р.Д. Поландова, И.Г. Белянская, И.В. Матвеева, И.В. Корячкина.

В настоящее время в хлебопечении используются отечественные и импортные хлебопекарные улучшители. Однако ассортимент отечественных комплексных улучшителей, в том числе восстановительного действия, которые обеспечивают качество хлеба при использовании муки с «крепкой» клейковиной недостаточно широкий. В связи с этим выбранная нами тема является актуальной.

Цель и задачи исследования: Целью работы явилась разработка комплексных хлебопекарных улучшителей восстановительного действия, предназначенных для корректировки качества хлебобулочных изделий из пшеничной муки с «крепкой» или короткорвущейся клейковиной.

Для достижения поставленной цели экспериментальные исследования были направлены на решение следующих взаимосвязанных задач:

1. Обосновать выбор дрожжевой муки, солода (рисового, гречневого, пшеничного), смеси дрожжевой муки и солода, семян льна и муки льняной в качестве основ комплексных хлебопекарных улучшителей.

2. Исследовать и оценить пищевую ценность дрожжевой муки, солода (рисового, гречневого, пшеничного), семян льна и муки льняной.

3. Исследовать влияние дрожжевой муки, солода, смеси дрожжевой муки и солода, семян льна и муки льняной на хлебопекарные свойства пшеничной муки, активность дрожжей и качество хлеба для установления их функционально-технологических свойств.

4. Разработать рецептуры комплексных хлебопекарных улучшителей и провести оценку эффективности их действия на качество хлеба и его сохраняемость.

5. Разработать и утвердить нормативную документацию на комплексные хлебопекарные улучшители.

Научная новизна. В работе впервые:

- научно обоснована и разработана дрожжевая мука (в качестве источника глутатиона), которая рекомендована в качестве основы комплексного хлебопекарного улучшителя восстановительного действия;

- научно обосновано и экспериментально подтверждено содержание в дрожжевой

\

муке, солоде рисовом, гречневом, пшеничном веществ, обладающих функционально -технологическими свойствами;

- обоснованы и разработаны комплексные хлебопекарные улучшители на основе смеси дрожжевой муки и солода (рисового, гречневого, пшеничного); муки льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар», использование которых улучшает потребительские свойства хлеба из пшеничной муки с «крепкой» клейковиной. Установлены их рациональные дозировки;

- научно обосновано улучшение потребительских свойств хлеба из пшеничной муки с «крепкой» или «средней» клейковиной за счет воздействия разработанных комплексных хлебопекарных улучшителей;

- доказано, что использование комплексных хлебопекарных улучшителей обуславливает снижение интенсивности процессов черствения и усыхания хлеба.

Практическая значимость работы. Разработаны рецептуры и технология получения комплексных хлебопекарных улучшителей восстановительного действия; установлены рациональные количества вносимых компонентов, позволяющие корректировать хлебопекарные свойства пшеничной муки с «крепкой» клейковиной и качество готовых изделий. На разработанный ассортимент хлебопекарных улучшителей разработана и утверждена нормативная документация: СТО 02067942049-2013 «Улучшитель хлебопекарный «ДМС», СТО 02067942-050-2013 «Улучшитель хлебопекарный «Линум», Технологические инструкции по производству улучшителей хлебопекарных «ДМС» и «Линум».

В производственных условиях выработаны и реализованы опытные партии хлеба: (ООО «Контакт ДВ» г. Владивосток) из пшеничной муки высшего сорта с добавлением улучшителя хлебопекарного «ДМС-П» (справка о выпуске от 04.02.2013 г.); (ИП Шкилев P.E. г. Владивосток) - хлеб «Столичный с добавлением улучшителя хлебопекарного «Линум» (справка о выпуске от 20.05.2013 г.).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Обоснование выбора основ для комплексных хлебопекарных улучшителей, предназначенных для хлебобулочных изделий из пшеничной муки с «крепкой» клейковиной.

2. Влияние потенциальных основ комплексных хлебопекарных улучшителей на хлебопекарные свойства пшеничной муки, активность дрожжей и качество хлеба.

3. Оценка эффективности действия разработанных комплексных хлебопекарных улучшителей на качество и сохраняемость хлеба.

Апробация работы. Основные материалы исследований были представлены на научных конференциях: XII Всероссийской научно-практической конференции «Современное хлебопекарное производство» (Екатеринбург, 2011); II Международной научной конференции «Молодежная наука — пищевой промышленности» (Ставрополь, 2011); Всероссийской научно - практической конференции «Актуальные проблемы качества и конкурентоспособности товаров и услуг» (Набережные Челны», 2012); VII Всероссийской научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, 2012); VI Международной научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (Челябинск, 2013).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 4 - в изданиях, рекомендуемых ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания объектов, направлений и методов исследования (глава 2), результатов собственных исследований (главы 3 - 5), выводов, списка литературы, включающего 194 российских и 44 иностранных источников,

приложений. Работа изложена на 143 страницах основного текста и содержит 45 таблиц и 22 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, изложена научная новизна и практическая значимость, уровень апробации диссертации.

В первой главе освещены вопросы применения хлебопекарных улучшителей в хлебопекарной промышленности, дана их характеристика и описан механизм действия. Проанализирован современный ассортимент комплексных хлебопекарных улучшителей. В ходе аналитического обзора научно-технической и патентной литературы в данной области выявлена целесообразность применения комплексных хлебопекарных улучшителей в технологии хлебопекарного производства и расширение ассортимента улучшителей отечественного производства.

Во второй главе приведена общая схема исследования (рисунок 1), характеристика объектов и методы исследования.

Рисунок 1 - Общая схема диссертационных исследований

Основными объектами исследования являлись: дрожжевая мука, выработанная по специальной технологии; солод рисовый, выработанный из зерна риса сорта «Ханкайский 52», солод гречневый - из зерна гречихи сорта «Изумруд», солод пшеничный - из зерна пшеницы сорта «Приморская 39» (все указанные сорта районированы в Приморском крае Приморским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук); смеси дрожжевой муки и солода; семена льна и мука льняная (ООО Научно-производственное объединение «Компас здоровья», г. Новосибирск); мука льняная с мукой зародышей пшеницы «Витазар», (ООО «СибТар», г. Новосибирск); разработанные комплексные хлебопекарные улучшители на основе смесей дрожжевой муки и солода; муки льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар».

Для проведения пробных выпечек хлеба использовали муку пшеничную хлебопекарную высшего и первого сорта, дрожжи хлебопекарные сушеные.

Исследования осуществляли общепринятыми стандартными методами: содержание белка - методом Кьельдаля по ГОСТ 10846; жира - экстракционным методом с предварительным гидролизом навески по ГОСТ 13496.15; сахара -спектрофотометрическим методом; крахмала - кислотным гидролизом по ГОСТ 10845; золы по ГОСТ 27494; содержание минеральных веществ в частности, кальция и магния, определяли комплексонометрическим методом (Минеев, 2001); фосфора -фотометрическим методом по ГОСТ 26657; железа - колориметрическим методом по ГОСТ 26928; марганца - фотометрическим методом по ГОСТ Р 51637; цинка и меди -инверсионно-вольтамперометрическим методом МУК 4.1.1501-03. Содержание глутатиона устанавливали по методу, основанному на окислении глутатиона йодом (Мальцева, 1976). Амилолитическую активность солода по ГОСТ 20264.4; Р каротина-по ГОСТ 13496. Массовую долю сырой клейковины на приборе МОК-1 по ГОСТ 27839; качество (упругость) сырой клейковины определяли на приборе ИДК 3-М, подъёмную силу дрожжей - по длительности подъёма теста на высоту 70мм в стандартной форме; качество хлеба: органолептические показатели по ГОСТ 5667, объёмный выход и формоустойчивость по ГОСТ 27669; пористость мякиша по ГОСТ 5669, кислотность мякиша по ГОСТ 5670; массовая доля воды по ГОСТ 21094; крошковатость и набухаемость мякиша (Салун, 1972).

Обработку результатов балловой оценки, органолептических показателей качества и степени свежести хлеба провели с помощью методов математической статистики (стандартного отклонения) (Кибзун, 2002).

Пробные выпечки хлеба проводились в условиях производства хлебопекарного цеха на базе Инновационного технологического центра Школы экономики и менеджмента Дальневосточного федерального университета (г. Владивосток).

В третьей главе обоснован выбор основ для комплексных хлебопекарных улучшителей восстановительного действия, предназначенных для хлебобулочных изделий из пшеничной муки с «крепкой» клейковиной.

Известно, что в комплексном хлебопекарном улучшителе важная роль принадлежит его основе, которая должна выполнять не только роль наполнителя, но и обладать функционально - технологическими свойствами. В этой связи, в качестве потенциальной основы для комплексных хлебопекарных улучшителей исследовали дрожжевую муку, солод рисовый, гречневый, пшеничный, смеси дрожжевой муки и солода, семена льна, муку льняную, муку льняную с мукой зародышей пшеницы «Витазар».

В главе изложены технологические режимы производства дрожжевой муки и результаты исследования химического состава дрожжевой муки, солода рисового, гречневого и пшеничного, смеси из дрожжевой муки и солода, семян льна и муки

льняной.

Дрожжевую муку вырабатывали из пшеничной муки высшего сорта и сушеных хлебопекарных дрожжей в соотношении 95:5 по технологии, предложенной ранее О.Г. Чижиковой (2007). Для получения полуфабриката замешивали тесто с высокой влажностью 63-65%, затем оставляли на три часа для брожения. По окончании брожения тесто распределяли тонким слоем (1,5-2,0 мм) на противне и высушивали при температуре 120-130°С в течение 30-35 минут. Высушенное тесто охлаждали и измельчали до порошкообразного состояния. В готовом продукте дрожжи были полностью инактивированы.

В процессе получения дрожжевой муки в результате жизнедеятельности дрожжей, накапливается трипептид - глутатион, который в восстановленной форме является активатором протеолиза белковых веществ, способен влиять на все элементы белково-протеиназного комплекса пшеничной муки, в результате чего происходит расслабление клейковины (Дубцов, 1994).

Дрожжевая мука (далее ДМ) представляла собой порошок желтого цвета с кремовым оттенком и со специфическим запахом высушенного теста. С целью прогнозирования расслабляющего действия дрожжевой муки в ней было определено содержание восстановленного глутатиона, которое составило 47,2 мг/100 г.

Известно, что солод, сохраняющий в активном состоянии ферментативную систему, содержит активные а- и р - амилазы, поэтому использование его в производстве хлебобулочных изделий, способствует накоплению в тесте, мальтозы и глюкозы, которые, в свою очередь, являются питательной средой для дрожжей. Последние активно сбраживают сахара, активизируя газообразование, и как следствие улучшают пористую структуру хлеба. Для установления функционально -технологических свойств выработанных сортов солода были определены показатели их амилолитической активности, данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Амилолитическая активность солода и пшеничной муки, ед. XV - К

Солод: Мука пшеничная, сорт:

рисовый гречневый пшеничный высший первый

245,8 210,4 255,7 55,1 44,7

Из таблицы 1 следует, что амилолитические ферменты проявляют высокую активность во всех анализируемых видах солода, в тоже время активность амилолитических ферментов в пшеничной муке в 4-5 раз ниже.

Из дрожжевой муки и солода были составлены смеси в соотношении 1:1 (ДМ -рисовый солод, ДМ - гречневый солод, ДМ - пшеничный солод).

Для характеристики пищевой ценности дрожжевой муки и солода был исследован их химический состав. Химический состав смеси ДМ - солод определен расчетно-аналитическим методом, исходя, из химического состава входящих ингредиентов (таблица 2).

Таблица 2 - Химический состав дрожжевой муки, солода и их смесей

Объект Содержание, % Содержание, мг/100г.

Вода Белок Жир Сахара Крахмал ПВ Зола Са м8 Р Бе Р-каротин Рутин

Дрожжевая мука 8,0 13,4 1,5 2,6 67,2 3,4 0,8 22 24 151 1,7

Солод рисовый 7,1 8,9 2,3 10,3 50,8 19,0 1,60 147 88 236 6,2 0,09 42,0

Солод гречневый 7,5 14,9 2,4 13,0 49,2 11,6 1,55 98 94 290 10,8 0,29 52,0

Солод пшеничный 7,9 16,5 1,7 1,7 53,6 16,6 1,90 410 113 190 2,5 0,20 30,0

ДМ - рисовый солод 7,55 11,2 1,9 6,5 59,0 11.2 1,2 85 56 193 4,0 0,05 2,1

ДМ- гречневый солод 7,75 14,2 1,9 7.8 58,2 7,5 1,2 60 59 220 6,3 0,15 26

ДМ- пшеничный солод 7,95 14,9 1,6 2,2 60,4 10,0 1,4 216 69 170 2,2 0,1 15

Пшеничная мука высший сорт* 14.0 10,3 1,1 1,6 68,5 3,5 0,5 18 16 86 1.2 сл-

Пшеничная мука первый сорт* 14.0 10,6 1,3 1,8 66,7 4,4 0.7 24 44 115 2,1 сл-

♦Химический состав российских пищевых продуктов, 2008

Был проведен сравнительный анализ с химическим составом пшеничной муки. Установлено, что ДМ отличается от пшеничной муки повышенным содержанием белка на 3,1 - 2,8 абс. %, сахара на 1,0 - 0,8 абс. %. Солод значительно превосходит пшеничную муку по содержанию белка (кроме рисового солода), Сахаров (кроме солода пшеничного), пищевых волокон, минеральных веществ, в том числе кальция, магния, железа. Кроме того в солоде установлено содержание (3 - каротина и рутина, который отсутствует в пшеничной муке. Смеси, составленные из ДМ и солода, отличаются от пшеничной муки более высоким содержанием: белка, Сахаров, пищевых волокон, минеральных веществ, в том числе кальция, магния, железа и наличием р - каротина, рутина.

В качестве предполагаемых основ для комплексных хлебопекарных улучшителей исследовали семена льна и муку льняную, исходя из имеющихся сведений, о том, что в определенных количествах мука льняная оказывает расслабляющее действие на клейковину пшеничной муки (Миневич, 2008) и обладает высокой пищевой ценностью.

Для эксперимента были выбраны семена льна, мука льняная и мука льняная с мукой зародышей пшеницы «Витазар». В объектах был определен химический состав, данные приведены в таблице 3. Кроме того, установлено, что содержание (3 - каротина (мг/кг) и рутина соответственно составляют (мг/100г): 1,8 и 184 - в семенах льна; 2,9 и 236 - в муке льняной; 5,9 и 298 - в муке льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар».

Таблица 3- Химический состав семян льна и муки льняной

Показатель Семена льна Мука льняная Мука льняная с мукой зародышей пшеницы «Витазар»

Вода, % 6,3 7,6 4,6

Жир, % 41 10 7,5

Белок, % 23,6 38,2 21,7

Сахара, % 1,6 4,9 5,5

Крахмал, % 4,5 5,0 20

ПВ, % 19,5 30 35

Зола, % 3,3 4,8 5,3

Железо, мг/100 5,66 13,67 2,68

Кальций, мг/100г 380 470 490

Магний мг/100 168 306 319

Фосфор, мг/100 590 730 927

Цинк, мг/кг 0,7 1,0 3,2

Медь, мг/кг 0,62 0,80 0,41

Марганец, мг/кг 4,2 6,5 9,4

Анализ химического состава (таблица 3) показал, что семена льна, мука льняная и мука льняная с мукой зародышей пшеницы «Витазар» отличаются от пшеничной муки высшего и 1 сорта (таблица 2) более высоким содержанием белка (13,3-13,0%; 27,9-27,6%; 11,4-11,1%, соответственно), значительно превосходят пшеничную муку по содержанию жира, Сахаров (кроме семян льна), пищевых волокон, минеральных веществ, в том числе кальция, магния, железа. Кроме того, в семенах льна и муке

льняной обоих видов установлено содержание рутина и р - каротина.

Таким образом, показано, что ДМ, солод рисовый, гречневый, пшеничный и смеси из дрожжевой муки и солода, содержат вещества, обладающие необходимыми свойствами. Все исследуемые объекты обладают высокой пищевой ценностью и по содержанию ряда важных компонентов превосходят муку пшеничную.

В четвертой главе изложены результаты исследований по оценке влияния ДМ, солода, смесей дрожжевой муки и солода (ДМ - солод рисовый, ДМ - солод гречневый, ДМ - солод пшеничный), семян льна и муки льняной на хлебопекарные свойства пшеничной муки, активность дрожжей и качество хлеба.

Установлено, что ДМ, внесенная в пшеничную муку высшего сорта в количестве от 0,5 до 2,0% оказывает расслабляющее действие на клейковину муки (таблица 4).

По мере повышения вносимого количества ДМ увеличивается показатель ИДК (ед. прибора), который характеризует упругие свойства клейковины. Чем слабее клейковина, тем больше она сжимается и тем большая величина будет зафиксирована на приборе (упругость клейковины снижается на 6,0-20,8 отн. %). Растяжимость увеличивается на 3,1-12,5 отн. %.

Таблица 4 - Упругость и растяжимость сырой клейковины в зависимости от содержания ДМ

Показатель Контроль Содержание ДМ, % к массе пшеничной муки

0,5 1,0 1,5 2,0

Упругость, ИДК, ед. 65,4 69,3 71,9 80,7 79,0

Растяжимость, см 16,0 16,5 17,0 18,0 18,0

Изменение к контролю, отн. - + 3,1 +6,3 + 12,5 + 12,5

%

Отмечено, что при добавлении дрожжевой муки в тесто повышается его расплываемость в процессе брожения (таблица 5). Из опытных образцов теста, в состав которых включали ДМ, формовали шарики массой по 80 г. и измеряли средний диаметр сразу после замеса теста и в процессе б часов брожения через каждый час. Установлено, что через 6 часов брожения средний диаметр опытных образцов теста увеличился по отношению к началу брожения на 74,0%; 77,9%; 95,5% (соответственно внесенного количества), в то время как средний диаметр контрольного теста увеличился лишь на 69,6 %.

При добавлении солода в пшеничную муку высшего сорта (с «крепкой» клейковиной ИДК - 47,6 ед., растяжимость 13,7 см) в количестве до 2,0 % (с шагом 0,25 %) отмечено расслабляющее действие на клейковину муки. При этом упругость клейковины по отношению к контролю снижалась при добавлении солода: рисового на 13,0 - 29,6 %; гречневого - 4,2 - 25,6 %; пшеничного - 12,8-29,2 %.

При добавлении солода в пшеничную муку закономерно увеличивалась растяжимость клейковины. Добавка солода в количестве 2% к массе муки повышала растяжимость ее клейковины по отношению к контролю на 16,8 %.

Таблица 5 - Диаметр шарика теста в зависимости от содержания ДМ и продолжительности брожения

Продолжительность брожения, ч. Контроль Содержание ДМ, % к массе пшеничной муки

0,5 1,0 2,0

Средний диаметр шарика, см

0 5,10 5,20 5.20 5,50

1 6,05 6,40 6,55 7,05

2 7,20 7,55 7,40 8.65

3 7,65 8,00 8,10 9,50

4 8.05 8,60 8,15 9,90

5 8,55 8,90 8,95 10,40

6 8,65 9,05 9,25 10,75

Увеличение к началу брожения отн. % 69,6 74,0 77,9 95,5

Установлено, что смеси ДМ и солода также оказывают расслабляющее действие на клейковину пшеничной муки (таблица 6).

Таблица 6 - Упругость и растяжимость сырой клейковины в зависимости от вида и дозировки смеси ДМ — солод

Показатель Контроль Содержание смеси ДМ-солод, % к массе пшеничной муки

1.0 | 2,0 | 3,0 | 4,0

Смесь ДМ - солод рисовый

Упругость, ИДК, ед 65,4 75,8 73,3 75,2 82,0

Растяжимость, см Изменение к контролю, отн. % 16,0 18,0 + 12,5 18,0 + 12,5 18,3 + 14,4 18,8 + 17,5

Смесь ДМ - солод гречневый

Упругость, ИДК, ед. 65,4 72,0 1Ъ,1 74,9 76,3

Растяжимость, см Изменение к контролю, отн. % 16,0 17,8 + 11,3 18,0 + 12,5 18,0 + 12,5 18,5 + 15,6

Смесь ДМ - солод пшеничный

Упругость, ИДК, ед. 65,4 72,7 74,8 77,3 79,6

Растяжимость, см Изменение к контролю, отн. % 16,0 18,0 + 12,5 18,3 + 14,4 18,5 + 15,6 19,0 + 18,8

Определено влияние семян льна (измельченных), муки льняной и муки льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар» на хлебопекарные свойства пшеничной муки высшего сорта (со «средней» клейковиной - ИДК-63,3 ед., растяжимость - 16,0 см). Показано, что при внесении в муку 2,0 % семян льна упругость клейковины снижалась по отношению к контролю на 24,8 %, муки льняной и муки льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар» на 16,7 - 22,4 %, соответственно.

Выявленная расслабляющая способность ДМ, солода, смесей дрожжевой муки и солода, семян льна и обоих видов муки льняной на клейковину пшеничной муки, обусловлена действием специфических веществ, входящих в состав добавок, в том числе глутатиона и ферментов.

Известно, что в процессе производства хлеба большую роль в формировании его качества играет активность дрожжей. Такие показатели качества как объём, структура мякиша хлеба зависят от интенсивности газообразования, протекающего при созревании теста. Все компоненты теста в той или иной степени влияют на жизнедеятельность дрожжей.

Для установления факта влияния исследуемых добавок на процесс жизнедеятельности дрожжей определяли подъемную силу и рассчитывали скорость подъема теста. Добавки ДМ в количестве до 2,0 % (с шагом 0,5 %) к массе пшеничной муки заметно влияли на скорость подъема теста. Скорость повышалась на 16,6 -47,0 % по отношению к контрольному образцу в зависимости от количества вносимой добавки дрожжевой муки.

Солод, добавленный от 0,25 до 2,0 % (с шагом 0,25 %) к массе пшеничной муки по-разному влиял на скорость подъёма теста в зависимости от его вида. Максимальное повышение скорости подъема теста установлено при внесении солода 0,75 — 1.0 % к массе муки. При вышеуказанных дозировках скорость подъёма теста по сравнению с контролем повышалась (отн. %): при внесении солода: рисового на 8,8 -9,2; гречневого 5,3 -4,3; пшеничного 3,0 - 3,7.

Установлен факт влияния смеси из дрожжевой муки и солода, внесенной в пшеничную муку в количестве до 4,0 % (с шагом 1,0 %) на скорость подъёма теста. Максимальная скорость подъёма опытных образцов теста отмечена при внесении смесей в количестве 1 % к массе муки. При этом повышение скорости подъема теста по отношению к контролю составило (отн. %): ДМ - солод рисовый - 32,3, ДМ -солод гречневый — 14,2, ДМ — солод пшеничный — 8,2.

Для оценки влияния семян льна (измельченных), муки льняной и муки льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар» на активность дрожжей определяли скорость подъёма теста, полученного из пшеничной муки, в состав которой были включены, вышеуказанные добавки в количестве до 2,0 % (с шагом 0,25 %). Отмечена максимальная скорость подъема теста с добавлением муки льняной в количестве 0,25 %, муки льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар» - 0,75 %. При этом по отношению к контролю скорость подъема теста повышалась на 8,0-6,4 отн. %. Семена льна, в свою очередь снижают скорость подъёма теста. Снижение скорости подъёма теста при добавлении измельчённых семян льна, вероятно, связано с наличием в них большого количества слизеобразующих веществ.

Определено влияние исследуемых объектов на качество хлеба. Пробные выпечки хлеба проводились из пшеничной хлебопекарной муки, за основу брали рецептуру (кг): пшеничная хлебопекарная мука высшего сорта - 100, дрожжи хлебопекарные сушеные - 1,0, соль поваренная пищевая - 1,5, вода - по расчету (влажность теста 45,0 %).

Все образцы хлеба из пшеничной муки высшего сорта (со «средней» клейковиной, ИДК 65,4 ед., растяжимость 16,0 см.) с добавлением ДМ (от 0,5 до 2,0 % с шагом 0,5) имели по сравнению с контролем (без добавок ДМ) более привлекательный вид, за счет равномерного и насыщенного цвета корок, хорошо выраженного запаха, развитой пористостью мякиша. При этом наилучшими результатами по объёмному выходу и пористости мякиша отличались образцы хлеба с добавлением 0,5 % ДМ.

С добавлением солода вырабатывали хлеб из пшеничной муки высшего сорта (с «крепкой» клейковиной, ИДК 47,6 ед., растяжимость 13,7 см). Добавки вносили в количестве до 2,0 % (с шагом 0,25 %) к массе пшеничной муки. Анализ опытных образцов хлеба показал, что поверхность изделий, независимо от вида вносимого солода была гладкой, блестящей, цвет корок золотисто-коричневый, причем интенсивность окраски корок хлеба возрастала с увеличением количества вносимого солода. Контрольные образцы имели бледную корку, с трещинами и подрывами. Также установлено, что мере увеличения количества вносимого солода повышалась пористость мякиша, максимальное увеличение по сравнению с контролем отмечено при добавлении 1,0 % солода рисового и гречневого (прирост составил 1,5-1,8 абс. % соответственно) и 2 % солода пшеничного (прирост составил 3,4 абс. %).

Использование смеси из дрожжевой муки и солода в количестве до 4 % к массе муки (с шагом 1,0 %) оказывало влияние на качество хлеба. Образцы хлеба готовили из пшеничной муки высшего сорта (со «средней» клейковиной, ИДК 65,4 ед., растяжимость 16,0 см). Более высокими потребительскими свойствами по отношению к контролю отличались опытные образцы с добавлением 1,0 % смеси, независимо от вида солода входящего в её состав. Изделия отличались более высоким объёмом и развитой пористостью. Образцы хлеба с добавлением смеси ДМ - солод гречневый, по сравнению с другими образцами, имели более интенсивно окрашенную корку; на поверхности и в мякише изделий наблюдались вкрапления светло-коричневого цвета.

Для выяснения влияния семян льна (измельченных), муки льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар» на качество готовых изделий использовали муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта (со «средней» клейковиной, ИДК 63,4 ед., растяжимость 16 см.). Добавки вносили в количестве до 1,0 % (с шагом 0,25 %) к массе муки. Опытные образцы хлеба с добавлением исследуемых добавок имели правильную форму, золотисто-коричневый цвет корки, свойственные пшеничному хлебу вкус и запах, без привкуса и запаха вносимых добавок. На поверхности хлеба в состав, которого включались измельчённые семена льна наблюдались вкрапления. Изделия отличались более высоким объемным выходом на 5,5 отн. % и пористостью мякиша на 1,1 абс. %, при добавлении измельченных семян льна в количестве 0,5% к массе муки. Объемный выход и пористость мякиша хлеба с добавками муки льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар», независимо от количества вносимой добавки отличались незначительно от контрольных образцов.

На основании проведенного исследования были выбраны основы (смеси из дрожжевой муки и солода, мукальняная с мукой зародышей пшеницы «Витазар») для составления композиций комплексных хлебопекарных улучшителей.

Пятая глава посвящена разработке комплексных хлебопекарных улучшителей и оценки эффективности их действия на качество и сохраняемость хлеба из пшеничной муки.

Композиции комплексных хлебопекарных улучшителей составлялись из основ, в которые вносили питательные вещества для дрожжей - фосфорнокислый кальций 1-

замещенный и сернокислый аммоний, в рекомендуемых для хлебопечения дозировках. На 100 кг основы добавляли 3,0 кг фосфорнокислого кальция 1-замещенного и 1,72 кг сернокислого аммония. Было разработано 4 вида комплексных хлебопекарных улучшителей. Три вида улучшителей серии «ДМС»: на основе - смеси дрожжевой муки и солода рисового - «ДМС-Р», на основе - смеси дрожжевой муки и солода гречневого - «ДМС-Г», на основе смеси муки дрожжевой и солода пшеничного - «ДМС-П» и на основе муки льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар» - улучшитель «Линум».

Для проверки эффективности действия комплексных улучшителей серии «ДМС» на качество хлеба в производственных условиях вырабатывали опытные образцы хлеба из пшеничной муки 1 сорта (ИДК - 52,8 ед, растяжимость - 12,0 см) с добавлением улучшителя в количестве 1 % к массе муки. Изделия вырабатывали формовыми и подовыми на основе базовой рецептуры приведенной в 4 главе. Органолептическим анализом установлено, что образцы хлеба с добавлением улучшителей серии «ДМС», независимо от вида, входящего солода имели правильную форму, гладкую, блестящую корку золотисто-коричневого цвета без трещин и подрывов, запах и вкус -приятные, свойственные пшеничному хлебу. Контрольные образцы имели бледную корку с трещинами и подрывами. Мякиш опытных образцов хлеба по сравнению с контролем был более эластичный, с равномерной, хорошо развитой пористостью. Балловая оценка качества хлеба показана в таблице 7. Набранные баллы соответствовали категории качества «отличное». Контрольные образцы характеризовались менее эластичным мякишем с неравномерной пористостью и были оценены на 87,4 - 86,6 баллов (категория качества «хорошее»). Установлено, что при добавлении комплексных улучшителей «ДМС-Р» и «ДМС-П» улучшался объёмный выход хлеба на 3,9-4,0 и 11,9-5,9 отн. % соответственно; повышалась пористость мякиша, по сравнению с контролем, увеличение составляло (абс. %): при использовании: «ДМС-Р» - 2,7, «ДМС-Г» - 1,8, «ДМС-П» - 2,2-2,5. В подовых образцах хлеба отмечалось незначительное снижение формоустойчивости.

Для проверки эффективности действия комплексного улучшителя «Линум» была проведена пробная выпечка из муки пшеничной высшего сорта (ИДК - 47,6 ед., растяжимость - 13,7 см) с добавлением улучшителя в количестве 1 % к массе муки. Образцы хлеба с добавлением улучшителя «Линум» имели, гладкую, без трещин корку, золотисто-коричневого цвета с небольшими вкраплениями, несколько сниженный объём и формоустойчивость. Корка контрольных образцов была бледней и на её поверхности наблюдались трещины. При органолептической оценке по количеству набранных баллов контрольные и опытные образцы получили категорию качества «хорошее» (таблица 8), однако балловая оценка опытных образцов формового и подового хлеба была выше (88,0-87,0) чем у контроля (83,6-85,2). Пористость мякиша хлеба с добавлением улучшителя «Линум» составляла 76,8-78,0%, что превосходило пористость контрольных образцов на 2,0-1,6 абс.%

Таблица 7 - Органолептические показатели качества хлеба с добавлением комплексных улучшителей серии «ДМС»

Показатель * Оценка единичных показателей с учетом коэффициента весомости _ , баллы ХхКв

Контроль Хлеб из пшеничной муки с добавлением комплексного улучшителя

формовой подовый «ЦМС-Р» «ДМС-Г» «1 МС-П»

формовой подовый формовой подовый формовой подовый

Форма, состояние поверхности корки, Кв=2 4,6 ± 0,22 9,2 4,8 ± 0.24 9,6 4,6 ± 0,22 9,2 4,2 ±0.14 8,4 4.4 ± 0.23 8,8 4,0 ±0 8,0 4,8 ± 0,24 9,6 4,4 ± 0.23 8,8

Окраска корок, Кв=2 4,2 ±0,14 8,4 4,2 ±0,14 8,4 4.6 ±0,22 9,2 5,0 ±0 10,0 4,4 ±0,23 8,8 4,0 ±0 8,0 4,8 ± 0,24 9,6 4.8 ± 0.24 9,6

Цвет мякиша, Кв=3 5.0 ±0 15,0 4,8 ± 0,24 14,4 5.0 ±0 15,0 5.0 ±0 15,0 4,4 ± 0,23 13,2 4,2 ±0,14 12,6 5,0 ±0 15,0 5,0 ±0 15,0

Характер пористости, Кв=3 3.8 ±0.16 11,4 4.0 ±0 12,0 5.0 ±0 15,0 5.0 ±0 15,0 4,8 ± 0,24 14,4 4.6 ± 0.22 13,8 4,8 ± 0,24 14,4 4.8 ± 0.24 14,4

Эластичность мякиша, Кв=3 4,4 ± 0,23. 13,2 4.2 ±0,14 12,6 4.6 ± 0.22 13,8 4.8 ±0.24 14,4 4,6 ± 0,22 13,8 4,8 ± 0,24 14,4 4,6 ± 0,22 13,8 4,8 ± 0.24 14,4

Запах, Кв=3 4,4 ± 0,23 13,2 4,2 ±0,14 12,6 4,8 ± 0,24 14,4 4,8 ± 0,24 14,4 4.8 ± 0,24 14,4 4,8 ± 0.24 14,4 5,0 ±0 15,0 5,0 ±0 1520

Вкус, К„=3 4,2 ±0,14 12,6 4,2 ±0,14 12,6 4,8 ± 0,24 14,4 4,6 ± 0,22 13,8 4,8 ± 0,24 14,4 4,8 ± 0,24 14,4 4,8 ±0,24 14,4 5,0 ±0 15,0

Разжевываемость, Кв=1 4,4 ± 0,23 4,4 4,4 ±0,23 4,4 4,6 ± 0.22 4,6 5,0 ±0 5,0 4,8 ± 0,24 4,8 4.8 ± 0,24 4,8 4,8 ± 0.24 4,8 4.8 ± 0,24 4,8

Суммарный показатель качества баллы 87,4 86,6 95,6 96,0 92,6 90,4 96,6 97,0

Категория качества хорошее хорошее отличное опгчичиое отличное отличное отличное отличное

* X -среднее арифметическое, 5 - среднеквадратическое отклонение среднего результата, Кв - коэффициент весомости 1-го показателя

Таблица 8 - Органолептическиепоказатели качества хлеба с добавлением комплексного улучшителя «Линум»

X + 5 Оценка единичных показателей^^—, ХхКв

Показатель баллы

Хлеб формовой Хлеб подовый

Контроль Опытный Контроль Опытный

Форма, состояние поверхности корки, К,=2 3.8 ±0.16 7,6 4,0 ±0 8,0 4,0 ±0 8,0 4.4 ±0 8,8

Окраска корок, К, =2 4,2 ±0,14 8,4 4.6 ±0.14 9,2 4.2 ±0,14 8,4 4.6 ±0 9,2

Цвет мякиша, К, =3 3,6 ± 0.22 10,8 3.8 ±0,16 11,4 3,8 ±0,16 11,4 3.6 ±0.20 10,8

Характер пористости, к„ =3 3.4 ±0.16 10,2 4.0 ±0.16 12,0 3,4 ±0.16 10,2 4.0 ± 0.22 12,0

Эластичность мякиша, К, =3 4,2 ± 0.22 12,6 4.2 ± 0.22 12,6 4,2± 0,14 12,6 4,4 ± 0,20 13,2

Запах, к, =3 4,8 ±0 14,4 5,0 ±0 15,0 5.0 ±0 15,0 4.6 ±0 13,8

Вкус, К,=3 5.0 ±0 15,0 5.0 ±0 15,0 5,0 ±0 15,0 4.8 ±0 14,4

Разжевываемость, К, =1 4,6 ±0.22 4,6 4.8 ±0.20 4,8 4.6 ± 0.22 4,6 4,8 ± 0.22 4,8

Суммарный показатель качества 2 А' х К„ баллы 83,6 88,0 85,2 87,0

Категория качества Хорошее Хорошее Хорошее Хорошее

Изучено влияния комплексных улучшителей на сохранение свежести пшеничного хлеба. Исследование проводилось на подовых образцах хлеба, хранившихся в полиэтиленовой упаковке в лабораторных условиях при нерегулируемой температуре воздуха (16 - 25 °С) в течение 72 часов. При этом, качество пшеничного хлеба в процессе хранения контролировали через 3, 24, 48 и 72 часа по органолептическим и физико-химическим показателям, а также по изменению его массы, набухаемости и крошковатости мякиша. При оценке свежести хлеба в процессе хранения использовали 100 балловую систему. В процессе хранения происходило изменение качества хлеба, связанное с процессом черствения и усыхания. Постепенно ослабевал приятный аромат, изменялось физическое состояние корки, снижалась эластичность мякиша, возрастала крошковатость.

В хлебе с добавлением комплексных улучшителей серии «ДМС» в процессе хранения, происходило изменение качества, связанное с процессом черствения, однако по сравнению с контрольными образцами эти процессы шли медленнее (таблица 9). Все опытные образцы с добавлением улучшителей «ДМС-Р», «ДМС-Г», «ДМС-П», через 48 часов хранения, набрали суммарное количество баллов (63.4, 65,4, 65,0 соответственно), которые соответствовали категории «свежий». В тоже время контрольные образцы набрали 59,6 баллов (категория - «умеренно черствый»), В конце хранения, через 72 часа опытные образцы были умеренно черствыми,

контрольные отнесены к черствым.

Таблица 9 - Оценка свежести хлеба с добавлением комплексного улучшителя серии «ДМС» в процессе хранения

Показатель Продолжительность хранения хлеба час.

3 24 48 72

Контрольный образец

Суммарный показатель 85,8 73,6 59,6 39,2

качества

2 X х К,, баллы Категория свежести очень свежий свежий умеренно черствый черствый

Хлеб с добавлением улучшителя «ДМС-Р»

Суммарный показатель 91,6 78,6 63,4 52,0

качества

ЕХх К., баллы Категория свежести очень свежий свежий свежий умеренно черствый

Хлеб с добавлением улучшителя «ДМС-Г»

Суммарный показатель 93,6 79,6 65,4 53,4

качества

2л'х Кв, баллы Категория свежести очень свежий свежий свежий умеренно черствый

Хлеб с добавлением улучшителя «ДМС-П»

Суммарный показатель 94,0 79,8 65,0 55,8

качества

2ЛГхК„ баллы Категория свежести очень свежий свежий свежий умеренно черствый

В процессе хранения хлеба происходили изменения в структуре мякиша, что отражалось на его пористости. Исследованиями показано, что пористость в опытных и контрольных образцах к концу хранения по сравнению с первоначальной уменьшалась, разшща между показателями образцов была незначительной. Влажность мяиппа снижалась в опытных образцах на 2,9 - 4,2 абс. %, в контрольных на 5,0 абс. %.

Исследовали изменения массы хлеба, крошковатость и набухаемость его мякиша в процессе хранения. Из диаграмм на рисунке 2 следует, что в процессе хранения во всех образцах с добавлением комплексных улучшителей серии «ДМС» и в контрольных образцах происходила усушка.

5 4

5? я" 3

У

3 о ^ I

О

4Д_

3,6. .........................3,9.......Ц ,3,7

3,2 [....._ ....____ 3,1 Щ22 |рЕ

1 ! 2,5 ш — ^Шиз Ш—

1 :§Ё = ЯП

3 24 48 72

Продолжительность хранения хлеба, час

* контроль -ДМС-Р

а)

.12

3,9

>

3,2 3,2 3,2 I ......3.4

■ - .'

Щ ¿¿г'

1 : ч 05»:

3 24 48 72

Продолжительность хранения хлеба, час

'контроль • ДМС-Г

б)

.XI...

■ контроль V ДМС-П

3 24 48 72

Продолжительность хранения хлеба, час

в)

Рисунок 2 - Изменение усушки хлеба с добавлением комплексного улучшителя серии «ДМС» в процессе хранения: а) «ДМС-Р», б) «ДМС-Г», в) «ДМС-П».

Потеря массы к концу хранения составляла для хлеба с добавлением улучшителя (%): «ДМС-Р» - 3,7, «ДМС-Г» - 4,3, «ДМС-П» - 3,7, в контрольном образце - 4,7. Крошковатость мякиша к концу хранения увеличивалась (абс. %) по сравнению с началом хранения для хлеба с добавлением улучшителя: «ДМС - Р» - 1,9, «ДМС-Г» -1,4, «ДМС-П» - 1,7. За этот же период хранения крошковатость контроля повысилась на 2,7%.

Набухаемость мякиша хлеба с добавлением комплексных улучшителей серии «ДМС» на протяжении всего срока хранения была значительно выше, чем контрольных образцов, что свидетельствовало о положительном влиянии улучшителей на сохраняемость хлеба.

С целью установления влияния комплексного улучшителя «Линум» на сохранение свежести хлеба образцы были заложены на хранение в условиях, которые указаны выше. Показано, что через 48 часов хранения образцы не имели явных признаков черствения и были оценены на 65,0 баллов (таблица 10), что соответствовало категории свежести «свежий», в то время как в контрольных образцах хлеба наблюдались признаки черствения: вкус и запах хлеба становились менее выраженными, а мякиш хлеба - крошковатым. Общая балловая оценка контрольных образцов хлеба составляла 60,8 баллов.

Таблица 10 - Оценка свежести хлеба с добавлением комплексного улучшителя «Линум» в процессе хранения

Показатель Продолжительность хранения хлеба, час.

3 24 48 72

Контрольный образец

Суммарный показатель 90,0 73,6 60,8 41,6

качества

Т,Х х К„ баллы Категория свежести очень свежий свежий умеренно черствый черствый

Хлеб с добавлением улучшителя «Линум»

Суммарный показатель 94,0 79,8 65,0 57,6

качества

2 X х К„ баллы Категория свежести очень свежий свежий свежий умеренно черствый

К концу хранения хлеба происходило снижение влажности и пористости мякиша, повышение кислотности, но разница между результатами опытных и контрольных образцов было незначительной. Потеря массы (усушка) опытных и контрольных образцов к концу хранения составляла 4,0 % и 4,3 % соответственно. Как следует из диаграммы на рисунке 3 крошковатость мякиша к концу хранения опытных и контрольных образцов увеличивалась и составила 4,1% и 4,8%.

Рисунок 3 - Изменение крошковатости мякиша хлеба с добавлением комплексного улучшителя «Линум» в процессе хранения

Кроме того, к концу хранения набухаемость мякиша хлеба с добавлением улучшителя «Линум» была значительно выше, чем контрольных образцов и составляла 76,0 см^, контрольных образцов - 66,0 см3 (рисунок 4).

78 з 76

*а

Й 72 I 70

I 68 £б6

К 64

62

78 ..........................

/6

74 /4 ■

70 ..........69 :4__________

М ...........

§ 66 ■и" ШШк_______

1

■

|

контроль

3 24 48 72

Продолжительность хранения хлеба, час

Рисунок 4 - Изменение набухаемости мякиша хлеба с добавлением улучшителя «Линум» в процессе хранения

Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о положительном влиянии комплексных улучшителей «ДМС» и «Линум» на качество и сохранение свежести хлеба.

выводы

1. Обоснован выбор основ для комплексных хлебопекарных улучшителей. Установлено, что выбранные основы - дрожжевая мука, солод рисовый, солод гречневый, солод пшеничный, смеси ДМ - солода, семена льна и мука льняная содержат в своем составе вещества, способные оказывать расслабляющее действие на клейковину пшеничной муки и активизировать деятельность дрожжей. Такие функциональные технологические свойства объясняются: содержанием в дрожжевой муке глутатиона, высокой амилолитической активностью солода. Выбранные основы обладают высокой пищевой ценностью.

2. Исследована и оценена пищевая ценность дрожжевой муки, солода рисового, гречневого, пшеничного, семян льна, муки льняной, муки льняной с мукой зародышей «Витазар». Сравнительным анализом с пшеничной мукой показано их превосходство по содержанию белка, пищевых волокон, рутина, р - каротина, минеральных веществ, в том числе кальция, магния, железа.

3. Установлено, что введение в пшеничную муку дрожжевой муки (от 0,5% до 2,0%) оказывает расслабляющее действие на клейковину муки, увеличивает скорость подъёма теста на 16,6 - 47,0 отн. %. Рациональное количество дрожжевой муки, повышающее качество хлеба из пшеничной муки со «средней» клейковиной составляло 1,0% к массе пшеничной муки.

4. Солод рисовый, гречневый, пшеничный внесенные в пшеничную муку, в количестве 2,0 % к массе муки проявляли наибольшее расслабляющее действие на клейковину. При добавлении 1,0% солода к массе муки повышалась скорость подъема теста на 9,2; 4,3; 3,7 отн. %, улучшалась структура мякнша хлеба и повышалась пористость на 1,5; 1,8; 2,5 абс. %, соответственно.

5. Смеси дрожжевой муки и солода (в соотношении 1:1) добавленные в пшеничную муку повышают массовую долю сырой клейковины и оказывают на неё расслабляющее действие. Рациональное количество вносимой смеси, повышающее скорость подъема теста и качество хлеба составляло 1 % к массе муки.

6. Добавление в пшеничную муку измельчённых семян льна и муки льняной повышает массовую долю клейковины, увеличивает её растяжимость и снижает упругость, внесение в количестве 0,5-0,75% повышает скорость подъёма теста.

7. Разработаны композиции комплексных хлебопекарных улучшителей, обладающих восстановительным действием и высокой пищевой ценностью, предназначенные для хлеба из пшеничной муки с «крепкой» клейковиной. Комплексные хлебопекарные улучшители: на основе смеси дрожжевой муки и рисового солода («ДМС-Р»), на основе смеси дрожжевой муки и гречневого солода («ДМС-Г»), на основе смеси дрожжевой муки и пшеничного солода («ДМС-П»), на основе муки льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар» («Линум»),

8. Рациональным количеством при внесении комплексных хлебопекарных улучшителей к муке пшеничной с «крепкой» или «средней» клейковиной, позволяющим получить хлеб с высокими потребительскими свойствами и хорошей сохраняемостью, является 1,0% к массе муки.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Абдулаева, H.H. Потенциальное сырье для разработки комплексного хлебопекарного улучшителя / H.H. Абдулаева, О.Г. Чижикова, Л.О. Коршенко // Молодежная наука - пищевой промышленности: материалы II Международной научной конференции. - Ставрополь, 2011. - С. 44-45.

2. Коршенко, Л.О. Композиционная смесь для улучшения качества хлеба из пшеничной муки с низкими хлебопекарными свойствами / Л.О. Коршенко, О.Г. Чижикова, Т.К. Каленик, H.H. Абдулаева // Современное хлебопекарное производство: материалы XII Всероссийской научно-практической конференции. - Екатеринбург, 2011. - С. 40-42.

3. Чижикова, О.Г. Разработка порошкового полуфабриката для хлебопекарного производства / О.Г. Чижикова, Т.В. Тилиндис, Л.О. Коршенко, H.H. Абдулаева // Техника и технология пищевых производств. - 2012. — № 2. — С. 96-101.

4. Коршенко, Л.О. Использование зерна гречихи в качестве основы для комплексного хлебопекарного улучшителя / Л.О. Коршенко, О.Г. Чижикова, H.H. Абдулаева, Е.А. Коршенко И Известия вузов. Пищевая технология. -2012. - № 4 (328). - С. 46-48.

5. Коршенко, Л.О. Роль хлебопекарных улучшителей в обеспечении качества и конкурентоспособности хлебобулочных изделий / Л.О. Коршенко, О.Г. Чижикова,H.H. Абдулаева, Е.А. Коршенко // Актуальные проблемы качества и конкурентоспособности товаров и услуг: тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции. -Набережные Челны, 2012. - С. 141-143.

6. Коршенко, Л.О. Роль минеральных веществ в формировании качества хлебобулочных изделий / Л.О. Коршенко, О.Г. Чижикова, H.H. Абдулаева, Е.А. Коршенко // Качество продукции, технологий и образования: материалы VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. -Магнитогорск: МиниТип, 2012. -С. 109-111.

7. Чижикова, О.Г. Роль хлебопекарных улучшителей в сохранении свежести хлеба / О.Г. Чижикова, Л.О. Коршенко, H.H. Абдулаева // Товаровед продовольственных товаров. - 2012. — № 9. - С. 48-51.

8. Коршенко, Л.О. Изменение хлебопекарных свойств пшеничной муки при добавлении семян льна и продуктов их переработки / Л.О. Коршенко, О.Г. Чижикова, H.H. Абдулаева, Е.А. Звягинцева // Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания: материалы VI Международной научно-практической конференции. -Челябинск: Издательский центр ЮУрГу 2013. -Т. 1. -С. 206-208.

9. Коршенко, Л.О. Разработка композиции хлебопекарного улучшителя на основе рисового солода / Л.О. Коршенко, О.Г. Чижикова, H.H. Абдулаева, С.М. Доценко, Е.А. Коршеико // Товаровед продовольственных товаров. - 2013. - № 9.-С. 36-39.

Абдулаева Наталья Николаевна

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНЫХ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ УЛУЧШИТЕЛЕЙ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ И ОЦЕНКА ИХ ВЛИЯНИЯ НА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА ПШЕНИЧНОГО ХЛЕБА

Автореферат диссертации

Отпечатано по оригинал-макету, подготовленному автором, минуя редподготовку

Подписано в печать!5. И.2013. Формат 60x84 1/16 Усл.-печ. л.1,33. изд. л. 1,24 Тираж ¡10 экз. Заказ 639 Отпечатано в Дирекции публикационной деятельности ДВФУ 690990, Владивосток, Пушкинская, 10

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

04201453263

Абдулаева Наталья Николаевна

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНЫХ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ УЛУЧШИТЕЛЕЙ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ И ОЦЕНКА ИХ ВЛИЯНИЯ НА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА ПШЕНИЧНОГО ХЛЕБА

05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

ЦГрл .'ТТТТ1 111 ГЧХ^/АПЛТТТП^ОГТТ •

А ХсХу -Т.П01Г1 диоидп 1 ^ЛО.

кандидат технических наук, профессор Чижикова О.Г.

Владивосток - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................4

ГЛАВА 1 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОЗДАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ УЛУЧШИТЕЛЕЙ..................................8

1.1 Хлебопекарные улучшители. Характеристикам современное представление о механизме их действия.............................................................10

1.2 Современный ассортимент комплексных хлебопекарных улучшителей и перспективы развития............................................................................................19

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ, НАПРАВЛЕНИЯ И МЕТОДЫ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ....................................................................................................37

2.1 Объекты и направления исследования..........................................................37

2.2 Методы исследования......................................................................................41

ГЛАВА 3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОСНОВЫ ДЛЯ КОМПЛЕКСНЫХ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ УЛУЧШИТЕЛЕЙ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ХЛЕБА ИЗ ПШЕНИЧНОЙ МУКИ С «КРЕПКОЙ» КЛЕЙКОВИНОЙ......................................................................................................55

3.1 Дрожжевая мука. Технология производства, исследование пищевой ценности и обоснование выбора...........................................................................55

3.2 Солод рисовый, гречневый, пшеничный. Технология производства, исследование пищевой ценности и обоснование выбора..................................61

3.3 Смеси дрожжевой муки и солода. Обоснование выбора.............................70

3.4 Семена льна, мука льняная, мука льняная с мукой зародышей пшеницы «Витазар». Исследование пищевой ценности и обоснование выбора.............73

ГЛАВА 4 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ИССЛЕДУЕМЫХ ОСНОВ НА ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ СВОЙСТВА ПШЕНИЧНОЙ МУКИ, АКТИВНОСТЬ ДРОЖЖЕЙ И КАЧЕСТВО ХЛЕБА........................................................................79

4.1 Изучение влияния дрожжевой муки на хлебопекарные свойства пшеничной муки, активность дрожжей и качество хлеба.................................81

4.2 Изучение влияния солода на хлебопекарные свойства пшеничной муки, активность дрожжей и качество хлеба..................................................................86

4.3 Изучение влияния смеси дрожжевой муки и солода на хлебопекарные свойства пшеничной муки, активность дрожжей и качество хлеба.................91

4.4 Изучение влияния семян льна и муки льняной на хлебопекарные свойства пшеничной муки, активность дрожжей и качество хлеба.................................97

ГЛАВА 5 СОСТАВЛЕНИЕ КОМПОЗИЦИЙ КОМПЛЕКСНЫХ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ УЛУЧШИТЕЛЕЙ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ДЕЙСТВИЯ НА КАЧЕСТВО ХЛЕБА И ЕГО СОХРАНЯЕМОСТЬ.................104

5.1 Оценка влияния комплексных улучшителей на основе смеси дрожжевой муки и солода («ДМС- Р», «ДМС-Г», «ДМС-П») на качество и сохраняемость хлеба......................................................................................................................106

5.1.1 Исследование влияния комплексного улучшителя на основе смеси дрожжевой муки и солода рисового «ДМС-Р» на качество и сохраняемость хлеба...................................................................................................................106

5.1.2 Исследование влияния комплексного улучшителя на основе смеси дрожжевой муки и солода гречневого «ДМС-Г» на качество и сохраняемость хлеба.........................................................................................115

5.1.3 Исследование влияния комплексного улучшителя на основе дрожжевой муки и солода пшеничного «ДМС-П» на качество и сохраняемость хлеба.........................................................................................124

5.2 Исследование влияния комплексного улучшителя на основе муки льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар» на качество и сохраняемость хлеба ................................................................................................................................132

ВЫВОДЫ.................................................................................................................144

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ..........................146

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................................................147

ПРИЛОЖЕНИЯ.......................................................................................................171

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Современное развитие пищевой промышленности требует разработки новых направлений для хлебопекарного производства, связанных, с расширением ассортимента изделий, улучшением качества и продлением срока сохранения свежести хлебобулочных изделий.

Пшеничный хлеб хорошего качества имеет достаточный объем, румяную корку без разрывов и трещин, эластичный мякиш с мелкой тонкостенной и равномерной пористостью. На формирование перечисленных показателей качества хлеба влияет целый ряд факторов, в том числе хлебопекарные свойства муки. На российские предприятия поступает мука с разными хлебопекарными свойствами и не всегда ее состояние удовлетворяет производителей. При поступлении пшеничной муки с пониженными хлебопекарными свойствами, в том числе со «слабой» или излишне «крепкой» клейковиной, низкой сахаробразующей способностью, на предприятии возникают проблемы с качеством хлеба при ее использовании.

Одним из способов регулирования хлебопекарных свойств муки является применение хлебопекарных улучшителей, роль которых значительно возросла в последние годы.

В хлебопечении наряду с индивидуальными хлебопекарными улучшителями используются комплексные хлебопекарные улучшители. Большой вклад в создание и применение отечественных хлебопекарных улучшителей внесли такие ученые как Л.Я Ауэрман, Н.П. Козьмина, Г.Ф. Дремучева, Л.И. Пучкова, Р.Д. Поландова, И.Г. Белянская, И.В. Матвеева, И.В. Корячкина.

В настоящее время в хлебопечении используются отечественные и импортные хлебопекарные улучшители. Однако ассортимент отечественных комплексных улучшителей, в том числе восстановительного действия, которые обеспечивают качество хлеба при использовании муки с "крепкой" клейковиной недостаточно широкий. В связи с этим выбранная нами тема является актуальной.

Цель и задачи исследования: Целью работы явилась разработка комплексных хлебопекарных улучшителей восстановительного действия, предназначенных для корректировки качества хлебобулочных изделий из пшеничной муки с «крепкой» или короткорвущейся клейковиной.

Для достижения поставленной цели экспериментальные исследования были направлены на решение следующих взаимосвязанных задач:

1. Обосновать выбор дрожжевой муки, солода (рисового, гречневого, пшеничного), смеси дрожжевой муки и солода, семян льна и муки льняной в качестве основ комплексных хлебопекарных улучшителей.

2. Исследовать и оценить пищевую ценность дрожжевой муки, солода (рисового, гречневого, пшеничного), семян льна и муки льняной.

3. Исследовать влияние дрожжевой муки, солода, смеси дрожжевой муки и солода, семян льна и муки льняной на хлебопекарные свойства пшеничной муки, активность дрожжей и качество хлеба для установления их функционально-технологических свойств.

4. Разработать рецептуры комплексных хлебопекарных улучшителей и провести оценку эффективности их действия на качество хлеба и его сохраняемость.

5. Разработать и утвердить нормативную документацию на комплексные хлебопекарные улучшители.

Научная новизна. В работе впервые:

- научно обоснована и разработана дрожжевая мука (в качестве источника глутатиона), которая рекомендована в качестве основы комплексного хлебопекарного улучшителя восстановительного действия;

- научно обосновано и экспериментально подтверждено содержание в дрожжевой муке, солоде рисовом, гречневом, пшеничном веществ, обладающих функционально - технологическими свойствами;

- обоснованы и разработаны комплексные хлебопекарные улучшители на основе смеси дрожжевой муки и солода (рисового, гречневого, пшеничного); муки льняной с мукой зародышей пшеницы «Витазар», использование которых улучшает потребительские свойства хлеба из пшеничной муки с «крепкой» клейковиной. Установлены их рациональные дозировки;

- научно обосновано улучшение потребительских свойств хлеба из пшеничной муки с «крепкой» или «средней» клейковиной за счет воздействия разработанных комплексных хлебопекарных улучшителей;

- доказано, что использование комплексных хлебопекарных улучшителей обуславливает снижение интенсивности процессов черствения и усыхания хлеба.

Практическая значимость работы. Разработаны рецептуры и технология получения комплексных хлебопекарных улучшителей восстановительного действия; установлены рациональные количества вносимых компонентов, позволяющие корректировать хлебопекарные свойства пшеничной муки с «крепкой» клейковиной и качество готовых изделий. На разработанный ассортимент хлебопекарных улучшителей разработана и утверждена нормативная документация: СТО 02067942-049-2013 «Улучшитель хлебопекарный «ДМС», СТО 02067942-050-2013 «Улучшитель хлебопекарный «Линум», Технологические инструкции по производству улучшителей хлебопекарных «ДМС» и «Линум».

В производственных условиях выработаны и реализованы опытные партии хлеба: ООО «Контакт ДВ» (г. Владивосток) из пшеничной муки высшего сорта с добавлением улучшителя хлебопекарного «ДМС-П» (справка о выпуске от 04.02.2013 г.); ИП Шкилев Р.Е. (г. Владивосток) - хлеб «Столичный с добавлением улучшителя хлебопекарного «Линум» (справка о выпуске от 20.05.2013 г.).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Обоснование выбора основ для комплексных хлебопекарных улучшителей, предназначенных для хлебобулочных изделий из пшеничной муки с «крепкой» клейковиной.

2. Влияние потенциальных основ комплексных хлебопекарных улучшителей на хлебопекарные свойства пшеничной муки, активность дрожжей и качество хлеба.

3. Оценка эффективности действия разработанных комплексных хлебопекарных улучшителей на качество и сохраняемость хлеба.

Апробация работы. Основные материалы исследований были представлены на научных конференциях: XII Всероссийской научно-практической конференции «Современное хлебопекарное производство» (Екатеринбург, 2011); II Международной научной конференции «Молодежная наука — пищевой промышленности» (Ставрополь, 2011); Всероссийской научно - практической конференции «Актуальные проблемы качества и конкурентоспособности товаров и услуг» (Набережные Челны», 2012); VII Всероссийской научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, 2012); VI Международной научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (Челябинск, 2013).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 4 - в изданиях, рекомендуемых ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания объектов, направлений и методов исследования (глава 2), результатов собственных исследований (главы 3-5), выводов, списка литературы, включающего 194 российских и 44 иностранных источников, приложений. Работа изложена на 143 страницах основного текста и содержит 45 таблиц и 22 рисунка.

ГЛАВА 1 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОЗДАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ

УЛУЧШИТЕЛЕЙ

В настоящее время одним из основных направлений исследований в области хлебопекарной промышленности является разработка и внедрение современных технологий, позволяющих управлять процессом приготовления хлеба на основе обоснованного применения хлебопекарных улучшителей с различными функциональными свойствами.

Эффективность применения хлебопекарных улучшителей определяется технологическими факторами, в частности, хлебопекарными свойствами муки и параметрами производственного процесса.

На российские предприятия поступает мука с разными хлебопекарными качествами, и далеко не всегда её состояние удовлетворяет производителей. Одной из возможностей регулирования хлебопекарных свойств муки с целью выпуска продукции с требуемыми показателями качества является применение хлебопекарных улучшителей [4,11,12,15,36,51,69,70,72].

Хлебопекарные свойства муки - это способность муки давать хлеб определенного качества. Они обусловлены ее химическим составом и свойствами отдельных веществ.

Пшеничная мука хорошего хлебопекарного качества позволяет при правильном ведении технологического процесса получать хлеб с достаточным объемом, правильной формы, нормально окрашенной коркой без разрывов и трещин, эластичным мякишем и равномерной пористостью.

Хлебопекарное качество пшеничной муки в основном определяется следующими ее свойствами: газообразующей способностью; способностью образовывать тесто, обладающее определенными реологичекими свойствами -силой муки; цветом и способностью к потемнению в процессе производства хлеба [3,4,136].

Газообразующая способность муки обуславливается ее углеводно-амилазным комплексом, т.е. содержанием Сахаров и ее сахаробразующей способностью.

Сахаробразующая способность муки связана с действием содержащихся в ней амилолитических ферментов (а- и (3-амилазы) на ее крахмал, в результате гидролиза которого в тесте образуются сахара, что немало важно для изделий, рецептура которых не предусматривает внесения сахарав тесто.

Достаточный уровнь сахара и сахарообразующей способностей муки обеспечивают необходимую интенсивность процессов брожения и расстойки, позволяют получать хлеб с хорошим объемом, нежным мякишем и нормальной окраской корки. Низкая амилолетическая активность муки, приводит к тому, что хлеб получается нестандартного качества — с низким объемом, бледной коркой и грубым плотным мякишем. В связи с этим появляется проблема повышения сахарообразующей способности муки. Это достигается с помощью применения улучшителей, усиливающих гидролиз углеводов, в результате чего интенсифицируется процесс брожения и повышается качество конечной продукции [4,94,177].

«Сила» муки - способность муки образовывать тесто, обладающее после замеса, а также при брожении и расстойке определенными реологическими свойствами. По хлебопекарным свойствам муку подразделяют на сильную, среднюю и слабую.

В основном сила муки определяется белково-протеиназным комплексом. Понятие «белково-протеиназный комплекс муки» включает белки, протеолитические ферменты и активаторы или ингибиторы протеолиза. Эти компоненты белково-протеиназного комплекса в их взаимодействии в основном обусловливают состояние и изменения белковых веществ и в связи с этим реологические свойства теста [4,41,42,83].

Белковые вещества муки во время замеса и последующей отлежки или брожения теста способны интенсивно набухать. При этом нерастворимые в воде фракции белков (глиадиновая и глютениновая) образуют упругую,

пластичную, способную растягиваться массу, называемую клейковиной. Набухшие, нерастворимые в воде белки образуют непрерывную губчато-сетчатую структурную основу, которая в значительной мере обуславливает реологические свойства теста.

От «силы» муки зависит такие показатели качества хлеба, как объем, структура пористости мякиша и форма.

Повышение или корректировка хлебопекарных свойств пшеничной муки при внесении улучшителей возможны как при выработке муки на мукомольных заводах с помощью дозаторов и смесей, так и при выпечке хлеба и хлебобулочных изделий путем добавления в тесто при замесе на хлебопекарных предприятиях.

1.1 Хлебопекарные улучшители. Характеристика и современное представление о механизме их действия

Хлебопекарный улучшитель - это пищевая добавка или смесь пищевых добавок, улучшающих свойства теста и качество хлебобулочных изделий [29].

Дозировка улучшителей обычно составляет менее 4 % к массе муки. При более высоких дозировках сырье относят к хлебопекарным концентратам и смесям [75].

Применение улучшителей в хлебопекарном производстве позволяет обеспечить ряд технологических преимуществ:

• гарантирует стабильное качество хлебобулочных изделий из муки с

Т.ТТТГ>1УТДГЛ/ГТ/Т V ТТ*=»^:\ГЧТТ<=»Т/-'аГ\иХ.ТЛ-1Т/Г Г4!} ГЪТТГ^ТО Т,Т •

ЛJAVWilVA\u^/lil^lm^l VIIV х. Х>с+а»д.хА 7

• ускоряет процесс брожения;

• обеспечивает интенсификацию газообразующей способности и, как следствие, увеличивает объем и улучшает структуру мякиша;

• улучшает вкус и аромат изделий, придает более интенсивную окраску корке и глянец;

• снижает зависимость конечного результата от отклонений в качестве муки, дополнительного сырья и параметров технологического процесса;

• создает устойчивость изделий к глубокой заморозке;

уве�