CC BY
46
664.66:664.849:635.64
ПРОДУКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНА ОВСА -ПЕРСПЕКТИВНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ХЛЕБОПЕКАРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
В.В. РУМЯНЦЕВА, Т.Н. ШЕЛАМОВА, Д.А. ОРЕХОВА
Орловский государственный технический университет,
302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29; электронная почта: hleb@ostu.ru
Представлены результаты исследования влияния состава биомодифицированной сахаросодержащей пасты (БСП) «Сахарок» на бродильную активность дрожжей, установлены возможность и целесообразность снижения рецептурного количества дрожжей на 60% при использовании БСП «Сахарок» для их активации. Исследовано влияние БСП «Сахарок» на изменение количества восстановленного глютатиона дрожжей в тесте, качественных и количественных показателей клейковины и газоудерживающей способности теста, установлена интенсификация выделения глютатиона дрожжей, вследствие чего ослабляются упругие свойства клейковины, снижается масса гидратированной клейковины, что приводит к уменьшению газоудерживающей способности теста. Проведены исследования влияния различных дозировок аскорбиновой кислоты на процесс укрепления упругих свойств клейковины, установлена целесообразность использования аскорбиновой кислоты в количестве 0,02% к массе муки с целью укрепления упругих свойств клейковины.
Ключевые слова: биомодифицированная сахаросодержащая паста (БСП) «Сахарок», хлебопекарные дрожжи, активация, показатели качества, клейковина.
Изыскание новых видов сырья, обладающего необходимыми технологическими свойствами, богатым химическим составом, структурные компоненты которого будут не только активизировать биотехнологические процессы производства хлеба, но и экономить дефицитное сырье, используемое в хлебопечении, а также улучшать химический состав готовой продукции, - актуальная проблема хлебопекарной отрасли.
В ОрелГТУ разработана технология производства БСП «Сахарок» (ТУ 9295-213-02069036-2006), обладающей богатым химическим составом (на 100 г сухого вещества), г: белки - 10,21, липиды - 6,33,общее содержание углеводов - 63,26, из них гемицеллюлоза -10,21, пектин - 2,62, Р-глюкан - 1,12; минеральные вещества: кальций - 119,48 мг, железо - 5647,14 мкг, йод - 7,66 мкг, медь - 612,71 мкг, селен - 24,30 мкг, цинк-3686,47 мкг; витамины, мг: а-каротин - 0,02, витамин Е - 2,86, рибофлавин - 0,12, тиамин - 0,49, холин -112,33; особую ценность представляют аминный азот -1426,28 мг, редуцирующие вещества - 36,43 г, минеральные вещества и витамины, являющиеся биостимуляторами биотехнологических свойств дрожжей [1], мг: калий - 429,98, магний - 137,88, фосфор - 368,70, марганец - 5,36, пантотеновая кислота - 1,02, биотин -15,32 мкг. Применение данной БСП в хлебопекарной промышленности позволит расширить сырьевую базу, снизить затраты традиционного сырья, энергоресурсов, расширить ассортимент хлебобулочных изделий.
Цель работы - исследование влияния БСП «Сахарок» на показатели качества хлебопекарных полуфабрикатов и готового хлеба. В соответствии с этим исследовали влияние состава БСП на бродильную активность дрожжей, влияние снижения рецептурного количества дрожжей при использовании БСП на показатели качества пшеничного теста, влияние БСП на измене-
ние качественных показателей готового хлеба и его биологическую ценность.
В связи с богатым химическим составом БСП «Сахарок» считали целесообразным ее введение на технологической стадии активации прессованных хлебопекарных дрожжей. О влиянии БСП на бродильную активность дрожжей судили по интенсивности газообразования в процессе брожения хлебопекарного теста, скорости газообразования, накоплению кислот, бродильной способности теста «по шарику» и изменению морфологических признаков хлебопекарных дрожжей, активацию которых проводили по методике [1]. Питательную смесь для активации готовили по следующим вариантам: контроль — 7г пшеничной муки 1-го сорта + 16,5 см воды; варианты 1,2,3,4 — с заменой 25,50, 75 и 100% муки на БСП соответственно; вариант 5 — обра-зецтеста, замешанный с применением дрожжей без ак-
o
3o 6o 9o 12o 15o 18o 2Ю 24o 27o 3oo
Продолжительность брожения, мин
тивации. Приготовление теста осуществляли безопар-ным способом.
Установлено, что при введении БСП «Сахарок» увеличивается интенсивность газообразования в процессе брожения теста и сокращается время накопления необходимой кислотности. Наилучшие показатели имел вариант 4, так как в нем процесс газообразования интенсифицируется на 33,18%, время кислотонакопле-ния сокращается на 41,67% по сравнению с контролем, а по сравнению с вариантом 5 теста эти показатели — 53,09 и 53,33%.
В тесте с использованием активированных дрожжей скорость газообразования (рис. 1: нумерация кривых соответствует опытным вариантам, К — контроль) нарастает без перепадов, что является объективным критерием адаптированности дрожжей к мучной среде [2]. Результаты исследования бродильной способности теста «по шарику» свидетельствуют, что лучший показатель подъемной силы имел вариант со 100%-й заменой муки пшеничной на БСП «Сахарок». Уже через 30 мин брожения у исследуемых образцов наметилась тенденция к увеличению газообразования по сравнению с контролем. Через 60 мин брожения подъемная сила варианта 4 составляла 5 мин, что интенсивнее контроля на 66,7%.
Таким образом, целесообразно применение БСП «Сахарок» в количестве 100 % для активации прессованных хлебопекарных дрожжей, время созревания теста сократилось при этом до 90 мин, что интенсивнее контроля на 46,15%. Это происходило за счет более сбалансированного состава питательной смеси БСП «Сахарок», обеспечивающего активный метаболизм хлебопекарных дрожжей в анаэробных условиях теста.
Анализ морфологических признаков хлебопекарных дрожжей, активированных с использованием БСП «Сахарок», позволил сделать вывод, что содержание почкующихся клеток в исследуемом образце не превышает 20%, что свидетельствует о способности таких дрожжей обеспечивать интенсивное брожение в тесте и при расстойке.
Для оценки состояния дрожжевых клеток после активации определяли внутриклеточные запасные вещества. При активации дрожжей с использованием БСП «Сахарок» 88,7% дрожжевых клеток содержат гликоген, что на 6,4% больше, чем у контроля. Гликоген — запасной полисахарид, используемый как энергетический материал при отсутствии внешних источников ^
[2], т. е. дрожжи, активированные БСП «Сахарок», бо- |
лее жизнеспособны - при общем числе клеток га
1870 млн/г содержание мертвых не превышает 2,5%, в §
контрольном варианте общее число клеток составило 1450 млн/г, из них 4% - мертвые. ^
В связи с увеличением качественных показателей §
хлебопекарного теста, замешанного с применением р
хлебопекарных дрожжей, активированных с использо- о
ванием БСП «Сахарок», считали целесообразным исследование возможности снижения рецептурного количества дрожжей при производстве пшеничного хлеба.
Для активации хлебопекарных дрожжей в опытных пробах использовали БСП взамен пшеничной муки
1-го сорта. Исследование проводили по следующим вариантам: контроль — 7 г пшеничной муки 1-го сорта + 16,5 см3 воды с рецептурным количеством дрожжей (2,5% к массе муки); варианты 1, 2, 3,4 — с уменьшением рецептурного количества дрожжей на 20, 40, 60 и 80% соответственно.
Влияние снижения рецептурного количества хлебопекарных дрожжей на бродильную способность полуфабриката определяли по интенсивности газообразования в процессе брожения теста, изменению скорости газообразования, накоплению кислот и по бродильной способности теста «по шарику».
Установлено, что снижение рецептурного количества хлебопекарных дрожжей на 60% при условии их активации с применением БСП «Сахарок» оптимально, так как при брожении теста интенсивность газообразования увеличивается на 8,57%, время кислотона-копления сокращается на 7,69%, бродильная способность теста «по шарику» снижается на 10% по сравнению с контролем. Дальнейшее уменьшение рецептурного количества дрожжей приводит к ухудшению исследуемых показателей.
Интенсификация биотехнологических свойств хлебопекарных прессованных дрожжей при их активации стимулирует выделение продукта жизнедеятельности — глютатиона; это трипептид, в восстановленной форме являющийся активатором протеиназы муки, который выделяется дрожжами в тесто, оказывая дезагрегирующее действие на белки клейковины. Известно, что при отсутствии легкоусвояемых сахаров в среде, когда бродильная активность практически равна нулю, дрожжевые клетки выделяют в среду лишь незначительные количества глютатиона. Добавление легкоусвояемых сахаров стимулирует выделение дрожжами восстановленного глютатиона, что приводит к дезагрегации поперечных дисульфидных связей клейковинных белков из-за действия самого глютатиона и активированных им собственных протеаз муки, вследствие чего увеличивается степень протеолиза белков клейковины [3].
Чрезмерный протеолиз клейковинных белков в тесте отрицательно влияет на его газоудерживающую способность. В связи с этим посчитали целесообразным
О 30 60 90 120 150
Продолжительность брожения, МИН □ К ШИ □ 2 ПЗ □ 4
определить в бродящем тесте, приготовленном по заданным вариантам, интенсивность накопления восстановленного глютатиона, массу сухой и гидратированной клейковины, ее качественные показатели на приборе ИДК-1 и газоудерживающую способность теста. Результаты изменения содержания восстановленного глютатиона в процессе брожения теста (рис. 2: нумерация диаграмм соответствует вариантам опыта) свидетельствуют, что при использовании БСП «Сахарок» для активации прессованных хлебопекарных дрожжей в тесте увеличивается содержание восстановленного глютатиона, вследствие чего уменьшается масса гидратированной клейковины и происходит ослабление ее упругих свойств (по показателю ИДК) по сравнению с контролем, уменьшается и газоудерживающая способность теста.
В связи с ухудшением качественных показателей клейковины целесообразно предпринять действия по укреплению клейковинного каркаса, что возможно путем окислительного воздействия на сульфгидрильные группы восстановленного глютатиона и белковые компоненты муки, для чего использовали аскорбиновую кислоту.
Исследовали влияние аскорбиновой кислоты на интенсивность накопления восстановленного глютатиона, количество сухой и гидратированной клейковины, ее качественные показатели на приборе ИДК-1, газоудерживающую способность теста и показатели качества готового хлеба по следующим вариантам: контроль - тесто, замешанное с уменьшенным на 60% от рецептурного количества дрожжей, активированных с использованием БСП «Сахарок»; варианты 1, 2, 3, 4, 5 - тесто, аналогичное контролю с добавлением 0,005; 0,01; 0,015; 0,02 и 0,025% аскорбиновой кислоты по отношению к муке. Аскорбиновую кислоту вводили на стадии замеса теста. Результаты изменения содержания восстановленного глютатиона в процессе брожения теста с добавлением аскорбиновой кислоты (рис. 3: нумерация диаграмм соответствует вариантам опыта) свидетельствуют, что оптимальная дозировка аскорбиновой кислоты - 0,02% к муке. При этом количество восстановленного глютатиона в тесте снижается на 15,73% по сравнению с контролем. Это связано с тем, что при добавлении аскорбиновой кислоты окисляются сульфгидрильные группы восстановленного
4,5
Продолжительность брожения, мин □ К □ 1 □ 2 □ 3 □ 4 □ 5
глютатиона, и он переходит в окисленное состояние [3]. Улучшаются по сравнению с контролем показатели упругих свойств клейковины на 15,69%, показатель газоудерживающей способности на 10,26%, пористости хлеба на 11,95%, удельного объема и объемного выхода на 12,90 и 16,11% соответственно. Увеличение дозировки аскорбиновой кислоты более 0,02% приводит к чрезмерному укреплению упругих свойств клейковины, вследствие чего хлеб получается обжими-стым с уплотненным мякишем, происходит снижение показателя пористости на 5,18% и удельного объема на 9,32%.
На следующем этапе исследовали влияние нетрадиционных добавок на динамику технологического процесса производства хлеба из пшеничной муки 1-го сорта. Полученные данные свидетельствуют, что более сбалансированный состав питательной среды для активации хлебопекарных прессованных дрожжей позволяет сократить время брожения тестовых заготовок до 120 мин, что интенсивнее контроля на 7,69%, сократить продолжительность расстойки до 40 мин, что интенсивнее контроля на 42,86%. Таким образом, длительность технологического цикла приготовления хлеба по предлагаемому способу составила 215 мин, что интенсивнее контроля на 21,82%.
Влияние БСП «Сахарок» на процесс черствения хлеба исследовали с помощью автоматизированного пенетрометра через 3, 16, 24 и 48 ч хранения, определяя общую деформацию мякиша хлеба АН0ъщ.
Как видно из представленных данных (рис. 4), общая деформация мякиша хлеба, приготовленного на дрожжах, активированных по известному способу, снижается в процессе черствения хлеба на 46,85%, тогда как у опытных образцов хлеба этот показатель 35,27%, что свидетельствует о замедлении процесса черствения хлеба, приготовленного на дрожжах, активированных с применением БСП «Сахарок».
Внесение в тесто БСП «Сахарок» при активации прессованных хлебопекарных дрожжей позволяет повысить биологическую ценность готовых изделий: сумма аминокислот на 3,33% выше, чем в хлебе, приготовленном по известному способу, при этом содержание самой дефицитной для пшеничного хлеба аминокислоты - лизина выше на 6,52%. Это свидетельствует о том, что качество белка хлеба с применением БСП «Сахарок», его сбалансированность по аминокислот-
ному составу лучше по сравнению с контролем, усвоя- БСП «Сахарок» и аскорбиновой кислоты, получено са-
емость такого белка выше [3]. нитарно-эпидемиологическое заключение.
Таким образом, применение БСП «Сахарок» позволяет не только повысить биотехнологические свойства ЛИТЕРАТУРА
хлебопекарных дрожжей, но и значительно снизить за- 1. Сборник технологических инструкций для производст-
траты традиционного сырья и энергоресурсов при про- вахлебобулочных изделий. - М.: Преттеурашжздат; 1989 - 493 а изводстве хлеба, а также расширить сырьевую базу 2. Пащенко лп ИнтенсиФикация ?иотехнологических
_ w процессов в хлебопечении. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1991.
хлебопекарной промышленности и ассортимент хле- -205с
бобулочных изделий. На основе проведенных исследо- 3. Пащенко л.п., Жаркова И.М. Рациональное использо-
ваний разработана рецептура и технология производ- вание растительного белоксодержащегосы1рья в технологиихлеба.-ства хлеба «Богатырский» (ТУ 9114-226-02069036 Воронеж:ФГупипФ<<Воронеж>>,20°3.-239с.
-2007) из муки пшеничной 1-го сорта с применением Поступила 21.02.0S г.
PRODUCTS OF PROCESSING OF OATS GRAIN - PERSPECTIVE RAW MATERIALS
FOR THE BAKING INDUSTRY
V.V. RUMYANTSEVA, T.N. SHELAMOVA, DA. OREHOVA
Oryol State Technical University,
29, Naugorsky highway, Oryol, 302020; e-mail: hleb@ostu.ru
Results of investigation of influence biomodified sacchariferous paste (BSP) «Sakharok» are presented on yeast barmy activity. Possibility and expediency of decrease prescription quantities of yeast on 60% are established at use BSP «Sakharok» for their activation. Influence BSP «Sakharok» on change of quantity restored yeast glutathione in the test, qualitative and quantity indicators of gluten and gas-retaining abilities of the test were investigated. Intensification of yeast allocation is established, therefore gluten elastic properties are weakened, the weight of hydrated gluten decreases that leads to reduction of gas-retaining ability of the test. Researches of influence various dosages of ascorbic acid on process strengthening of gluten elastic properties are carried out, the expediency of use ascorbic acid in number of 0,02% to a flour for the purpose of strengthening of gluten elastic properties is established.
Key words: biomodified sacchariferous paste (BSP) «Sakharok», baking yeast, activation, quality indicators, gluten.
664.788.232
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНА РЖИ
Т.А. БАХИТОВ Е.Я. ЧЕЛНОКОВА Л.В. ЗАЙЦЕВА2, В.В. КОЛПАКОВА2
1 Оренбургский государственный университет,
460018, Оренбург, пр. Победы, 13 •ударственныш университет пищев 125080, Москва, Волоколамское шоссе, 11; тел.: (495) 158-71-23, электронная почта: Val-kolpakova@rambler.ru
2Московский государственный университет пищевых производств,
Разработаны ресурсосберегающие способы переработки зерна ржи с получением продуктов ферментативного гидролиза полисахаридов и белкового продукта. Определены оптимальные режимы отдельных стадий переработки, выполнен анализ физико-химических показателей качества сырья, промежуточных и конечных продуктов (экструдаты, гидролизаты, сахарный сироп, белковый препарат и остаточный продукт) и выявлены пути применения последних в производстве пищевых изделий и комбикормов.
Ключевые слова: рожь, экструзия, ферментативный гидролиз, белковый продукт.
Проблема обеспечения производства пищевых про- жащего сырья (картофель, кукуруза), к сожалению, в
дуктов современными ингредиентами требует разра- последние годы резко сократилось, к тому же цены, на-
ботки новых технологических процессов комплексной пример, на картофель, в 1,5-2 раза выше, чем на зерно-
переработки сельскохозяйственного сырья [1]. Пище- вое сырье. Для России, с учетом ее географического
вые ингредиенты с высокими показателями качества, положения и климатических условий, перспективным
взамен импортных, необходимы для создания продук- сырьем для получения указанных выше продуктов яв-
тов питания различной калорийности, обогащенных ляется рожь, прежде всего некондиционная, потенциал
белком и т. д., обязательно с высокими технологиче- которойнасегоднявостребованнев полноймере [2].К
скими показателями качества. тому же рожь одна из самых холодостойких культур, не
С учетом дефицита крахмальной патоки, свекло- очень требовательных к плодородию почв и рано со-
вичного сахара и белковых препаратов, все большее зревающих. Белок ржи (8-16%) лучше сбалансирован
внимание уделяется переработке нетрадиционного сы- по составу незаменимых аминокислот, чем белок пше-
рья. Так, производство традиционного крахмалосодер- ницы и ячменя, включая треонин и лизин [3].
