CC BY
400
Новое в пищевых технологиях
Е.С. СМЕРТИНА,
Т.К. КАЛЕНИК,
Л.Н. ФЕДЯНИНА
Новые хлебобулочные изделия функционального назначения
Показаны практическая возможность и целесообразность обогащения хлебобулочных изделий биологически активной добавкой к пище «Фуколам», разработанной на основе бурой водоросли Fucus evanescens.
Ключевые слова: функциональные продукты, БАД, водоросль, фуколам, фукоидан, хлеб, биологическая активность, альгиновые кислоты.
New Functional Purpose Bakery Goods. E.S. SMERTINA, Т.К. KALENIK, L.N. FEDYANINA
Shows the feasibility and desirability of enriched bakery products with the biologically active food supplement “Fukolam ” developed on the basis of the brown seaweed Fucus evanescens.
Key Terms: functional food, dietary supplements, seaweed, fukolam, fucoidan, bread, biological activity, alginic acid.
Развитие сегмента функциональных продуктов питания, а именно продуктов, обогащенных теми или иными функциональными компонентами, - одна из наиболее актуальных тенденций на рынке пищевой продукции.
Конструирование функциональных продуктов питания путем обогащения их традиционных аналогов биологически активными добавками (БАД) к пище (разрешенными к применению, с доказанными медико-биологическими свойствами) весьма перспективно.
Исследования Института питания РАМН показали, что в настоящее время потребляемые россиянами продукты питания не полностью удовлетворяют физиологическим потребностям человека, вследствие чего возрастает общая заболеваемость, снижается работоспособность, значительно сокращается продолжительность жизни человека, а вследствие этого и численность населения страны [1].
Хлебобулочные изделия являются продуктами повседневного потребления, причем, как свидетельствует статистика, Россия занимает ведущее место в мире по среднедушевому потреблению этих продуктов. Вполне очевидно, что создание широкого ассортимента хлебобулочных продуктов, в том числе функционального назначения, -задача важная и необходимая.
Анализ динамики потребления пищевых продуктов в РФ за последнее десятилетие показал, что доля хлебобулочных изделий в структуре рациона питания россиян существенно возросла и продолжает увеличиваться. Однако пищевая ценность традиционных продуктов, вырабатываемых по государственным стандартам, не отвечает современным требованиям науки о питании, поэтому введение в рецептуру хлебобулочных изделий компонентов, придающих им диетические, профилактические и функциональные свойства, позволит решить проблему дефицита необходимых пищевых веществ, а также придать готовой продукции заданный позитивный характер [3].
Учеными Тихоокеанского института биоорганической химии (ТИ-БОХ) ДВО РАН создана, а Институтом питания РАМН рекомендована БАД к пище «Фуколам». Она разрешена к применению (свидетельство о государственной регистрации № 779923У739.1.06.) в качестве источника полисахаридов (фукоидана) и растворимых пищевых волокон [4]. БАД «Фуколам» представляет собой сочетание фукоидана (80 %) и альгината натрия (20 %), полученных из водоросли Fucus evanescens.
Фукоидан - полисахарид, содержащий в большом количестве фукозу, обладающий самой разносторонней биологической активностью. Альгинаты - соли альгиновой кислоты - имеют свойства загустителя, стабилизатора, гелеобразователя, что обусловливает их широкое применение в пищевой промышленности. Целесообразность регулярного употребления БАД «Фуколам» в пищу подтверждается всесторонними медико-биологическими исследованиями [5].
Фукоиданы обладают широким спектром биологической активности, в числе которой иммуномодулирующая, противовоспалительная, противоопухолевая, антибактериальная, антивирусная, антиоксидантная, гиполипидемическая, антигипертензивная и др.
В ряде работ показана иммуномодулирующая активность фу-коиданов в отношении гуморальных и клеточных факторов иммунитета [2]. Выявлен стимулирующий (митогенный) эффект фукоидана на В-клетки и Т-клетки. Усиление клеточного иммунного ответа под влиянием фукоиданов лежит в основе их противоопухолевой активности и является одним из механизмов антиметастатических свойств.
Важным этапом в стимуляции иммунитета при действии фукои-данов, а также для практического использования фукоиданов с целью стимуляции антиинфекционной и противоопухолевой защиты является активация системы мононуклеарных фагоцитов. Ряд авторов [5] отмечают усиление поглотительной и переваривающей функций ней-трофилов и макрофагов, способность стимулировать продукцию активных форм кислорода под влиянием фукоиданов.
Фукоиданы из бурых водорослей обладают антагонизмом по отношению к широкому кругу патогенов (бактерий, вирусов, паразитов, грибов). Так, показано, что они подавляют инфицирование культур клеток человека вирусом простого герпеса, цитомегаловирусом, вирусом иммунодефицита человека. Механизм противовирусной активно-
сти фукоидана заключается в ингибировании репликации вирусов и объясняется подавлением проникновения вируса в клетки хозяина.
Не менее важна для клинической практики антиоксидантная активность фукоиданов. Фукоидан рекомендуют применять при стрессах, хронических заболеваниях различной природы, облучении, химиотерапии, а также при воздействии среды в экологически неблагополучных регионах [5].
Целью настоящего исследования является разработка технологии нового вида хлебобулочных изделий с использованием БАД к пище «Фуколам».
Разработку хлеба с фуколамом проводили на базовых рецептурах, в частности, на следующей рецептуре хлеба пшеничного: мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта - 100,0 кг; дрожжи хлебопекарные сушеные - 1,0 кг; сахар-песок - 0,5 кг; соль поваренная пищевая - 1,5 кг; влажность хлеба - 46 %.
Тесто готовили ускоренным безопарным способом. Выпечку изделий производили в увлажненной пекарной камере при температуре 200 оС в течение 30-35 мин.
В работе были использованы общепринятые и стандартные методы исследования.
Хлебопекарные свойства пшеничной муки во многом зависят от ее клейковины. Для изучения влияния фуколама на хлебопекарные свойства пшеничной муки проводили анализ количества и качества клейковины (табл. 1).
Вносили фуколам в количестве 0,05; 0,1 и 0,15 % от массы пшеничной муки высшего сорта, с учетом рекомендуемой разработчиками нормы. Количество и качество сырой клейковины определяли стандартным методом. Выход сырой клейковины пшеничной муки зависел от дозировки вносимой БАД (табл. 1).
Таблица 1
Характеристики сырой клейковины в зависимости от количества вносимого фуколама в пшеничную муку
Показатель Контроль Содержание фуколама, % от массы пшеничной муки
0,05 0,1 0,15
Содержание сырой клейковины, % 29,8±0,2 30,9±0,2 31,7±0,1 33,8±0,2
Изменения к контролю, % - +3,7 +6,4 +13,4
Растяжимость 16,2 ± 0,2 15,5 ± 0,3 15,3 ± 0,2 15,05± 0,2
Упругость 81,0 ± 0,4 80,0 ± 0,3 76,5 ± 0,4 75,3 ± 0,4
Из данных табл. 1 видно, что с увеличением дозировки фукола-ма увеличивается количество сырой клейковины, причем при внесении полисахарида в количестве от 0,05 до 0,15 % количество клейковины увеличивается на 13,4 % по сравнению с контролем, а следовательно, повышается гидратационная способность муки.
Параллельно с выходом сырой клейковины устанавливали ее качество. Для выяснения влияния фуколама на клейковину муки определяли ее свойства по растяжимости и эластичности (табл. 1).
При добавлении фуколама к муке пшеничной высшего сорта упругость клейковины увеличилась. По мере увеличения дозировок отмечали заметное улучшение в качестве (переход из 2-й группы в 1-ю) при внесении фуколама в количестве 0,1 и 0,15 %.
Подобная закономерность наблюдалась и в изменении растяжимости клейковины в зависимости от дозировок фуколама. Полученные результаты послужили основанием для дальнейших исследований.
Внесение в тесто различных добавок предполагает их влияние на микрофлору теста, в том числе и на дрожжи. Одним из факторов, воздействующих на ход технологического процесса и качество хлеба, служит биологическая активность дрожжей.
Известно, что для нормальной жизнедеятельности дрожжей необходима питательная среда, содержащая азот, усвояемые формы углеродсодержащих соединений, макро- и микроэлементы. Источниками углерода для дрожжей являются различные углеводы. Дрожжи сбраживают глюкозу, фруктозу, сахарозу, мальтозу и простые декстрины.
Фуколам содержит все вещества (как установлено ее авторами), необходимые для питания дрожжей, поэтому мы изучали его влияние на процесс брожения по накоплению дрожжевых клеток в тесте и скорости поднятия теста (подъемной силе дрожжей).
При определении прямого подсчета числа дрожжевых клеток в 1 г теста установлено, что при внесении фуколама в выбранных нами дозировках от 0,05-0,15 % к массе муки количество дрожжевых клеток увеличивается соответственно на 2,8-3,3 % по сравнению с контрольным образцом (рис. 1).
Продолжительность брожения теста, мин
Рис. 1. Влияние фуколама на рост дрожжевых клеток в 1 г теста в зависимости от продолжительности брожения и количества вносимой добавки: 1 -контроль; 2 - 0,05 %; 3 - 0,10 %; 4 - 0,15 %
Через 20 мин в контроле количество дрожжевых клеток составило 2,418х106, а при внесении фуколама в количестве 0,1 % -2,782х106. В конце брожения, т. е. через 3 ч, количество дрожжевых клеток в контроле составило 5,804х106, а при внесении фуколама в количестве 0,15 % - 5,994х106.
С целью установления факта влияния фуколама на процесс газообразования определяли подъемную силу дрожжей. Для наглядности был введен показатель скорости подъема теста (мм/мин).
Внесение фуколама в количестве 0,05-0,15 % положительно повлияло на скорость подъема теста (рис. 2).
Прирост к контролю, %
Рис. 2. Скорость подъема теста с различными дозировками фуколама
Самая большая скорость подъема была отмечена в тесте с добавлением фуколама в количестве 0,1-0,15 %, что соответственно составило 3,3 и 3,7 мм/мин.
Полученные результаты эксперимента послужили основанием для дальнейших исследований влияния фуколама на качество пшеничного хлеба.
В условиях производства Инновационно-технологического центра Института пищевых технологий и товароведения Тихоокеанского государственного экономического университета были выработаны опытные образцы хлеба пшеничного с добавлением фуколама.
Фуколам добавляли в количестве 0,05 %, 0,1 %, 0,15 % к массе пшеничной муки.
Экспериментально были выработаны три образца подового хлеба, каждый массой 0,65 кг, в трех параллелях.
Оценку качества выпеченных изделий проводили после их остывания по органолептическим и физико-химическим показателям, в соответствии с нормативной документацией. Определяли формо-устойчивость, удельный объем, пористость, симметричность формы, цвет и структуру мякиша, вкус и запах хлеба.
Авторами было установлено, что контрольный образец имел правильную форму, но неровную поверхность, пониженный объем, вкус и запах, свойственные данному виду хлеба.
Результаты анализа свидетельствовали, что добавление фуколама в количестве от 0,05 до 0,15 % оказало положительное влияние на качество подового хлеба. Поверхность опытных образцов была гладкой, вкус и аромат по сравнению с контролем не изменился. Хлеб имел развитую пористость и высокий объем. Контрольный образец был оценен на 15,36 баллов, что соответствует категории качества «хороший». Образцы подового хлеба с добавлением фуколама соответствовали категории качества «отличные».
При добавлении фуколама в количестве 0,05-0,15 % удельный объем хлеба увеличился на 4,7-6,7 % соответственно (табл. 2).
Таблица 2
Показатели качества хлеба пшеничного с добавлением фуколама
Показатель Контроль Содержание фуколама, % от массы пшеничной муки
0,05 0,1 0,15
Формоустойчи-вость, (Н/Оср) 0,4 ± 0,01 0,49 ± 0,01 0,50 ± 0,01 0,52 ± 0,01
Изменение к контролю, % +22,5 +25,0 +30,0
Удельный объем, 3/ см /г 2,403 2,516 2,540 2,564
Изменение к контролю, % +4,7 +5,7 +6,7
Пористость, % 72,2 74,1 73,5 72,9
Изменение к контролю, % +2,6 +1,8 +1,0
Кислотность, град 2,2 2,2 2,0 2,0
Изменение к контролю, % -9,0 -9,0
Влажность, % 39,8 40,0 39,9 39,9
Изменение к контролю, % +0,5 +0,2 +0,2
Заметно улучшилась пористость мякиша: с добавлением 0,05 % фуколама она была более равномерной и развитой - на 2,6 % выше, чем в контрольном образце.
Определено, что внесение различных концентраций добавки обеспечивает заметное увеличение высоты изделий - на 11,8-17,1 % -и их формоустойчивости - на 22,5-30,0 %.
Следует отметить, что показатели качества хлеба - кислотность и влажность - практически не изменялись при добавлении 0,05-0,15 % фуколама по сравнению с контрольным образцом.
Таким образом, установлено положительное влияние фуколама на количество и качество сырой клейковины пшеничной муки. Добавление фуколама улучшает органолептические показатели качества хлеба, его удельный объем и формоустойчивость. По результатам исследований и проведенных производственных испытаний разработан проект технических условий на хлеб пшеничный «Дары моря».
Полученный новый хлеб может быть отнесен к категории продуктов функционального питания. Спектр показаний к его применению довольно широк и определяется свойствами функционального компонента БАД «Фуколам», обладающего положительным многоплановым действием на организм человека.
Литература
1. Атаев А. А. Диетические хлебобулочные изделия для здорового питания / А. А. Атаев // Хлебопечение России. 2000. № 1. С. 21.
2. Гаппаров М.Г. Функциональные продукты питания / М.Г. Гап-паров // Пищ. пром-сть. 2003. № 3. С. 6-7.
3. Драчева Л.В. Пути и способы обогащения хлебобулочных изделий / Л.В. Драчева // Хлебопечение России. 2002. № 2. С. 20-21.
4. Пат. Российская Федерация. С1 С08В37/00, С08В37/18, С07Н1/08. Способ получения водорастворимых полисахаридов бурых водорослей / Т.Н. Звягинцева, Н.М. Шевченко, И.Б. По-пивнич и др.; заявитель и патентообладатель Тихоокеан. ин-т биоорг. химии ДВО РАН - № 98111675/04; заявл. 1998.06.17; опубл. 27.08.1999; Бюл. 24. - 3 с.: ил.
5. Sagawa T.I.H. Fucoidan as functional foodstuff. Structure and biological potency / T.I.H. Sagawa, I. Kato // Jap. J. Phycol. (Sorui). 2003. Vol. 51. P. 19-25.
© Смертина Е.С., Каленик Т.К., Федянина Л.Н., 2009 г.
