CC BY
8СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЯЧМЕННОЙ МУКИ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В СОСТАВЕ ПИЩЕВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ НАПИТКОВ
А.В. Снегирева, Л.Е. Мелешкина
Проведено исследование возможности замены крахмала в составе пищевых концентратов киселей на муку зерновых культур. Теоретически и экспериментально обоснованы режимы термической обработки ячменной муки для использования в составе пищевых концентратов напитков.
Ключевые слова: пищевые концентраты, термическая обработка, ячменная мука, крахмал, кислотность, вязкость
На современном этапе в условиях рыночной экономики актуальна проблема наиболее рационального использования природного потенциала регионов для удовлетворения различных групп населения в продуктах питания. В Сибири произрастает достаточно сырья, содержащего сбалансированный комплекс белков, углеводов, минеральных веществ, витаминов и обладающего высокими питательными, вкусовыми и лечебно - профилактическими свойствами. Из разнообразного сырья растительного происхождения большие перспективы имеют продукты переработки зерна [4].
Ячмень является древнейшей на земном шаре зерновой культурой. Лечебные свойства ячменя были известны еще древним лекарям. Он наиболее полно собрал в себе именно те витамины и микроэлементы, которые так необходимы человеку для нормальной жизнедеятельности и здоровья.
Основным компонентом ячменной муки является крахмал. Кроме того, мука содержит более 13% белка, который богат незаменимыми аминокислотами. Наличие в ячменной муке в достаточном количестве целлюлозы положительно сказывается на пищеварении и очищении организма от вредных продуктов распада, токсинов и шлаков. Ячменная мука богата витаминами (содержание витамина В! - 0,28 %, В2 - 0,11 %, РР - 2,5 %) и минеральными веществами (калием, кальцием, магнием и фосфором) [1,2,3]. Причем, в отличие от химических аналогов витаминов, к этому комплексу наш организм полностью адаптирован за многие тысячи лет.
На сегодняшний день продукты из ячменя более полно используются в пивоваренной промышленности, и меньшая часть находит применение при производстве крупы. Вместе с тем, как показывают маркетинговые исследования, проведенные нами в г.Барнауле в 2009г (рис.1), ячменная крупа находится последней в списке потребляемых круп.
■ Гречневая И Рисовая В Манная ■ Овсяная ЕЭ Горох В Пшено □ Кукурузная § Перловая
Рисунок 1. Потребительские предпочтения в отношении крупы
Однако благодаря наличию крахмала, слизеобразующих веществ и белка, обладающих способностью образовывать вязкие растворы, ячменная мука может служить достойной заменой картофельного крахмала в составе пищевых концентратов киселей. Изучение возможности использования ячменной муки в производстве напитков представляет несомненный интерес, поскольку кисели широко применяют в питании детей и в составе лечебных диет в санаториях и больницах. А употребление ячменной муки в растворенном виде значительно улучшает ее усвоение. В связи с чем, целью наших исследований являлась разработка способа подготовки ячменной муки к использованию в составе пищевых концентратов напитков.
В качестве объекта исследований использовалась ячменная мука, соответствующая требованиям ТУ 9293-002-9216970-2004. Для улучшения органолептических показателей и уменьшения влажности муку подвергали термической обработке контактным способом при температуре от 500С до 1900С в течение 5,10,15,20,25 и 30 минут. При этом происходил гидролиз крахмала (рис.2), массовую долю которого определяли по общепринятой методике. Содержание крахмала в необработанной ячменной муке составляло 76,8% на сухое вещество.
го
*
С ф
ч
о О
78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67
У1 = -0 ,072x2 + 0,2 401x + 62,1 19; R = 0,97
о_ У2 = -0 ,0489x2 - 0, )634x + 61,< .2; R = 0,96
- - « - -J. ♦ У3 = -0 ,0578x2 - 0, 0054x + 61, 557; R = 0,9!
« а " - I-V* * ■ . á
- « I « . a
- ч - *
• 1 tás
y4 = -0,0( I53x3 + 0,06 53x2 - 0,736 1 x + 61,764 R = 0,98 «Ü* 4 • ч4
У5 = -0,0 053x3 + 0,0' ■81x2 - 0,58 x + 61,056; I L = 0,99 « * J^a у 2
Уб = -0,0 019x3 - 0,02 71x2 - 0,13' x + 59,525; R = 0,99 S
*у5 у6
0 50 70 90 110 130 150 170 190
Температура, оС
♦ 5 мин х 10 мин А 15 мин ■ 20 мин ж 25 мин • 30 мин -о- Сырье
Рисунок 2. Влияние режимов термической обработки на содержание крахмала в ячменной муке
о
о о
со п; со
п; <я
О CD
т
CD X
120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
:: i
:íl
L :J
1
□ 5 мин
50 70 90 110 130 150 170 190
Температура, оС
110 мин Ш5 мин В20 мин П25 мин Ш30мин □ Сырье
Рисунок 3. Влияние режимов термической обработки на кинематическую вязкость клейстера
ячменной муки
0
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ячменной муки к использованию в составе пищевых
КОНЦЕНТРАТОВ НАПИТКОВ
Таблица 1
Влияние режимов термической обработки и процесса хранения на кислотность ячменной муки
Продолжительность, мин Температура, °С
50 | 70 | 90 | 110 | 130 | 150 | 170 | 190
Свежая мука
5 3,8+0,1 3,8+0,2 3,8+0,1 3,8+0,1 3,8+0,2 3,7+0,1 3,7+0,2 3,6+0,1
10 3,8+0,1 3,8+0,1 3,8+0,2 3,8+0,2 3,8+0,2 3,7+0,1 3,6+0,1 3,6+0,2
15 3,8+0,2 3,8+0,2 3,8+0,2 3,8+0,1 3,8+0,1 3,7+0,2 3,6+0,2 3,6+0,1
20 3,8+0,1 3,8+0,1 3,8+0,1 3,8+0,1 3,7+0,2 3,7+0,1 3,6+0,1 3,5+0,2
25 3,8+0,1 3,8+0,2 3,8+0,2 3,8+0,1 3,7+0,2 3,7+0,2 3,6+0,2 3,5+0,1
30 3,8+0,1 3,8+0,1 3,8+0,1 3,8+0,2 3,7+0,1 3,7+0,1 3,6+0,1 3,4+0,1
Через 3 месяца
5 3,9+0,2 4,0+0,1 4,1+0,1 3,9+0,1 3,8+0,2 3,7+0,1 3,7+0,2 3,6+0,1
10 3,9+0,1 4,0+0,2 4,1+0,2 3,8+0,2 3,8+0,1 3,7+0,2 3,6+0,2 3,6+0,2
15 4,0+0,2 4,0+0,1 4,1+0,1 3,8+0,2 3,8+0,2 3,7+0,1 3,6+0,2 3,6+0,2
20 4,0+0,1 4,0+0,1 4,1+0,2 3,8+0,1 3,7+0,1 3,7+0,2 3,6+0,2 3,5+0,1
25 4,0+0,1 4,1+0,1 4,1+0,1 3,8+0,2 3,7+0,2 3,7+0,1 3,6+0,1 3,5+0,2
30 4,0+0,2 4,1+0,1 4,1+0,1 3,8+0,2 3,7+0,1 3,7+0,1 3,6+0,1 3,4+0,2
Через 6 месяцев
5 4,5+0,2 4,5+0,2 4,5+0,1 4,3+0,2 3,8+0,2 3,7+0,2 3,7+0,1 3,6+0,2
10 4,5+0,2 4,5+0,1 4,5+0,1 4,2+0,1 3,8+0,2 3,7+0,1 3,6+0,2 3,6+0,1
15 4,5+0,2 4,5+0,2 4,5+0,2 3,8+0,2 3,8+0,1 3,7+0,2 3,6+0,1 3,6+0,2
20 4,5+0,1 4,5+0,2 4,5+0,2 3,8+0,1 3,7+0,2 3,7+0,1 3,6+0,2 3,5+0,1
25 4,5+0,1 4,5+0,2 4,5+0,2 3,8+0,2 3,7+0,2 3,7+0,2 3,6+0,1 3,5+0,1
30 4,5+0,1 4,5+0,2 4,5+0,2 3,8+0,1 3,7+0,1 3,7+0,1 3,6+0,1 3,4+0,2
С увеличением температуры и длительности термической обработки содержание крахмала снижается, причем на начальных этапах процесс этот идет менее интенсивно. Так, обработка при температуре 50 оС в течение 5 минут приводит к снижению содержания крахмала на 0,4 %, при 70 оС - на 0,7 %, а уже при 110 оС гидролизуется 2,0 %. При максимальной температуре и продолжительности эксперимента содержание крахмала снижается на 9,2 % по сравнению с исходным значением.
Увеличение времени термической обработки также сказывается на снижении содержания крахмала в муке. Так, при минимальной температуре обработка в течение 15 минут привела к снижению на 1,9 %, а при 30 минутах на 3,6 %.
Интенсификация процесса гидролиза крахмала заметна при температуре выше 110 0С, при этом происходит потеря всей капиллярной и части связанной влаги, что приводит к необратимому отделению воды и ускорению расщепления полисахаридных молекул. Все это сказывается на вязкости готового напитка, которая является отличительной характеристикой киселя. В связи с чем, мы отслеживали на капиллярном вискозиметре ВПЖ-4 изменение кинематической вязкости клейстера из ячменной муки прошедшей термическую обработку. Полученные данные приведены на рисунке 3.
Анализ диаграммы показывает, что с увеличением температуры обработки до 110 0С происходит интенсивный рост кинематической вязкости, что обусловлено, по-видимому, изменениями в углеводном комплексе сырья, благодаря чему крахмал лучше поглощает воду. Дальнейшее увеличение температуры приводит к более интенсивному гидролизу крахмала с образованием не способных давать вязкие растворы декстринов и сахаров и необратимой денатурации белка с потерей его гидрофильных свойств. Кроме того, при температуре 1300С начинается процесс карамелизации сахаров и начальная стадия меланоидинообразования, что приводит к образованию нерастворимых в воде веществ, которые выпадают в осадок. Термическая обработка более 20 минут при любой температуре также приводит к снижению вязкости. Так, при максимальной температуре и времени обработки кинематическая вязкость ячменного клейстера по сравнению с исходным значением снижается почти в 4 раза.
Таким образом, максимальная вязкость формируется в процессе термической обработки муки при 110 оС в течение 25 минут, и составляет 112,35 мм2/с, что в 3,5 раза больше по сравнению с исходным сырьем.
Большинство биохимических процессов в муке при хранении сопровождается накоплением кислых продуктов. В результате самосогревания или прокисания зерна и муки
значительно увеличивается содержание уксусной и молочной кислот.
После размола или при порче зерна начинается заметный гидролиз жира под влиянием триацилглицерол-липазы. В результате накапливаются свободные жирные кислоты, ухудшающие органолептические показатели продукта. Другим фактором, сказывающимся на изменении кислотности, является термическое воздействие, в результате которого происходят изменения в аминокислотном, жирнокислотном составе и в содержании органических кислот. Влияние этого фактора наиболее полно характеризуется показателем титруемой кислотности, которую мы определяли в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 27493-87. Полученные данные отражены в таблице 1.
Кислотность необработанной муки составила 3,8 град. Из приведенных в таблице данных хорошо заметно, что кислотность ячменной муки подвергнутой термической обработке до 130 С в начале хранения не изменяется, что указывает на то, что гидролиза жира с высвобождением жирных кислот не происходит и не происходит существенных изменений в белковом комплексе. Дальнейшее увеличение температуры приводит к снижению кислотности, что, скорее всего, обусловлено процессом меланоидиообразо-вания с участием аминокислот и разложением некоторой части органических кислот с образованием летучих веществ. Вместе с тем, в процессе хранения происходит нарастание кислотности муки, обработанной до 110 0С в результате гидролиза жира под действием ферментов и кислорода воздуха. По сравнению с исходной кислотностью этот показатель увеличивается на 0,7 град. Однако термическая обработка при 110 0С, по-видимому, приводит к инактивации липазы и
лопоксигиназы и прекращению гидролиза ли-пидов. В связи с чем, кислотность ячменной муки, обработанной более 10 минут при 110 0С остается на прежнем уровне, тогда как кислотность необработанной муки тоже возрастает на 0,7 град.
Улучшение органолептических показателей ячменного клейстера наблюдается при обработке ячменной муки при 90 0С в течение 30 минут и при дальнейшем увеличении температуры до 130 0С. Однако, несмотря на формирование приятного кремового цвета, термическая обработка при температуре 130 0С в течение 15 минут приводит к ухудшению запаха и вкуса. Обработка муки при температуре выше 170 0С влечет за собой появление горелого запаха, вкуса и темно-коричневого цвета клейстера.
Таким образом, комплексный анализ физико-химических и органолептических показателей свидетельствует о том, что при производстве пищевого концентрата киселя рациональной является термическая обработка ячменной муки при температуре 110 0С в течение 25 минут.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зубенко А.П. Пивоваренные ячмени советского союза. - М.: Пищевая промышленность, 1971. -208 с.
2. Казаков Е.Д. Зерноведение с основами растениеводства. - 3-е изд. доп. и перераб. - М.: Колос, 1983. - 352 с.
3. Хорунжина С.И. Бихимические и физикохимиче-ские основы технологии солода и пива. - М.: Колос, 1999. - 312 с.
4. Шендеров Б.А. Медицинская и мокробная экология и функциональное питание. Т.3. Пробиотики и функциональное питание. - М.:Грант, 2001. - 288 с.
КОРА ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ - НОВОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ХЛЕБОПЕКАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
А.С. Захарова, Л.А. Козубаева, Э.П. Могучева
Доказана возможность использования коры лиственницы Сибирской в качестве источника дигидрокверцитина при производстве пшеничных и пшенично-ржаных сортов хлеба. Ключевые слова: хлеб, кора, лиственница
В настоящее время одним из перспективных классов природных соединений, который является объектом значительного научного и терапевтического интереса являются флавоноиды. Данные соединения содержат-
ся в клетках зеленых растений и активно участвуют в метаболизме клеток [3].
Флавоноиды обладают очень интересным свойством менять реакцию человеческого организма на аллергены, вирусы, канцеро-
