CC BY
27
УДК 664:633.511
Г.З. Джахангирова
докторант,
кафедра «Технология пищевых продуктов», Ташкентский химико-технологический институт,
г. Ташкент, Узбекистан
П.М. Турсунходжаев
д-р техн. наук., профессор, кафедра «Технология пищевых продуктов», Ташкентский химико-технологический институт,
г. Ташкент, Узбекистан
ВЛИЯНИЕ ПОРОШКООБРАЗНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ КАТАБОЛИЧЕСКОЙ РЕГРЕССИИ БИОПОЛИМЕРОВ ТЕСТА
Аннотация. Статья посвящена изучению влияния порошкообразных растительных полуфабрикатов на интенсивность катаболической регрессии биополимеров теста. Особое внимание уделено влиянию исследуемых добавок на белково-протеиназный и углеводно-амилазный комплексы теста, а также на интенсивность метаболического разложения биополимеров в нём. Установлена целесообразность применения данных добавок при приготовлении хлебобулочных изделий из муки пшеничной сортовой.
Ключевые слова: порошкообразные растительные полуфабрикаты, тесто, биополимеры, катаболиче-ская регрессия, хлеб.
G.Z .Djakhangirova, Tashkent chemical-technology institute, Tashkent, Uzbekistan
P.M. Tursunkhodzhaev, Tashkent chemical-technology institute, Tashkent, Uzbekistan
THE INFLUENCE OF POWDERY WEGETATIVE CONVENIENCE FOOD ON THE INTENSITITY OF CATA-
BOLIC BIOPOLYMER CATABOLIC REGRESSION ON THE DOUGH
Abstract. The article is dedicated to research the influence of powdery vegetative convenience food on the in-tensivity of catabolic biopolymer regression of the dough. Special attention is paid to the influence of the addings under research on proteinous and carbonious amilase complexes of the dough, also on the intensivity of metabolic decomposition of biopolymers in it. The expediency of the usage of the given addings in bakery of bread products from wheat sort flour.
Keywords: powdery vegetative convenience food, dough, biopolymers, catabolic regression, bread.
Применение новых видов сырья при производстве хлеба и хлебобулочных изделий основано на изучении взаимодействия веществ, входящих в состав сырья, со структурными компонентами муки и других рецептурных ингредиентов, что влияет на свойства теста и качество готовой продукции. При приготовлении пшеничного теста доминирующее значение в формировании его свойств имеют белково-протеиназный и углеводно-амилазный комплексы муки [1].
Изучали влияние порошкообразных растительных полуфабрикатов (ПРП) на интенсивность катаболической регрессии в тесте. Пробные выпечки проводили в лаборатории ООО «Donmahsulotlari PSM» согласно ГОСТ 27669-88 с внесением изменений в рецептуре при приготовлении хлеба из пшеничной муки 1 сорта. Добавки вносили с заменой 5,0% муки от её рецептурного количества. Контролем служили образцы теста, приготовленные без добавок. В качестве объектов исследования применяли порошкообразные полуфабрикаты из яблок (ПЯ), свеклы (ПС), моркови (ПМ), тыквы (ПТ) и красного сладкого перца (ПКП), отвечающие требованиям TS 64. 18310089-01:2002 и производимые корпорацией «Ildiz» (РУз.). ПРП вносили в виде восстановленного пюре. При этом в опытных образцах с добавками влажность теста увеличивали на 1% из-за повышенной гигроскопичности вносимых добавок.
Дрожжи оказывают определенное воздействие на биохимические и коллоидные процессы в полуфабрикатах, поэтому для выяснения механизма воздействия биологически активных веществ исследуемых добавок на основные комплексы муки тесто готовили как с дрожжами, так и без них.
В процессе созревания теста определяли его основные показатели по общепринятым и специальным методам исследования [2, 3]. Количество и качество клейковины определяли по
ГОСТ 27839-2013; массовую долю восстановленного глютатиона - методом титрования йодно-ватокислым калием; водорастворимых белковых веществ - колориметрическим методом; крахмала - по методу Эверса; общего сахара - арбитражным методом; редуцирующих сахаров - по методу Вильштеттера и Шудля; количество микроорганизмов в тесте - чашечным методом путём посева на плотные питательные среды и подсчёта в камере Горяева.
Готовую продукцию анализировали через 16... 18 часов после выпечки на соответствие требованиям ГОСТ 27669-88. Результаты исследования приведены в таблицах 1-3 и изображены на рисунках 1-3.
О состоянии белково-протеиназного комплекса теста судили по изменению количественно-качественных показателей клейковины, а также по накоплению продуктов протеолиза белков (табл. 1, рис. 1, 2).
Как следует из данных, представленных в таблице 1, внесение ПРП приводило к снижению выхода сырой клейковины в среднем на 7,2.11,1% в дрожжевом и на 7,9.11,0% - в бездрожжевом тесте по сравнению с образцами без добавок, что обусловлено их повышенной гид-рофильностью (уменьшалось количество свободной влаги, необходимой для набухания клей-ковинных белков) и отсутствием в них белков, способных образовывать клейковину. При этом увеличивалось содержание сухой клейковины в среднем на 3,2.5,1%, особенно у бездрожжевых полуфабрикатов с ПТ и ПКП.
Таблица 1 - Влияние ПРП на количественно-качественные показатели отмываемой из теста клейковины
Наименование показателей Значения показателей качества отмываемой клейковины из теста, приготовленного
Без добавок с добавлением 5% к массе муки
ПЯ ПС ПМ ПТ ПКП
Дрожжевое тесто
Выход клейковины, %: - сырой - сухой 33,4±0,1 12,7±0,1 29,7±0,3 12,1 ±0,2 30,6±0,3 12,2±0,2 30,4±0,2 12,3±0,1 30,7±0,2 12,3±0,1 31,0±0,4 12,5±0,2
Гидратационная способность, % 163 146 151 148 150 148
Сопротивление деформирующей нагрузке, ндД, ед.пр. 78±1 69±2 73±1 72±1 73±1 75±2
БЧ - НИф , балл 56,00 58,05 56,65 57,20 56,65 56,65
Растяжимость, см 14,0 10,8 11,5 11,8 11,5 13,0
Бездрожжевое тесто
Выход клейковины, %: - сырой - сухой 32,8±0,1 13,6±0,1 29,2±0,3 12,9±0,2 29,7±0,3 12,9±0,2 29,8±0,2 13,1±0,1 29,9±0,2 12,9±0,1 30,2±0,4 13,0±0,2
Гидратационная способность, % 141 126 130 128 132 132
Сопротивление деформирующей нагрузке, Н*ф, ед.пр. 72±1 64±2 68±1 65±1 67±1 70±2
БЧ - НИф , балл 54,30 64,50 62,30 64,45 62,95 61,20
Растяжимость, см 13,0 10,0 10,5 11,0 10,3 12,0
В результате анализа данных по качеству клейковины, отмытой из теста с исследуемыми добавками, установлено повышение её прочностных характеристик: снижались гидратационная
способность, сжимаемость и растяжимость, возрастала упругость. Наиболее значительные изменения указанных показателей наблюдались у бездрожжевых полуфабрикатов (табл. 1). Это объясняется, вероятно, тем, что в тесте без дрожжей накапливалось большее количество несброженных сахаров. В результате повышалось осмотическое давление среды, способствующее усилению дегидратирующего воздействия на клейковину и, следовательно, её укреплению.
Вносимые в тесто дрожжи сбраживали образовавшиеся сахара, поэтому в меньшей степени укреплялась клейковина и снижалась её гидратационная способность. Это обстоятельство объясняется также активирующим действием глютатиона и смешением окислительно-восстановительного потенциала теста в восстановительную зону, что влияет на все элементы белково-протеиназного комплекса муки: протеиназа активируется, окисленная часть активаторов протеолиза восстанавливается и повышается атакуемость белков ферментами [1, 4].
Снижение выхода сырой клейковины и укрепление её структурно-механических свойств происходило также под влиянием органических кислот, вносимых с добавками, и накапливающихся в результате интенсификации процесса брожения, при этом повышалась кислотность теста и большее количество белков (в основном глиадина) переходило в промывную воду при отмывании клейковины.
Определение активатора протеолиза - восстановленного глютатиона (рис. 1) показало, что содержание его в образцах с дрожжами и без них отличалось незначительно. Протеолиз в бродящем тесте активируется и дрожжами, невыделяющими глютатион в окружающую среду. Однако внесение ПРП приводило к снижению доли восстановленного глютатиона на 23,5-40,2% по сравнению с образцами без добавок. Это объясняется тем, что образцы теста с добавками имели повышенную кислотность, что замедляло процесс восстановления окисленного глютатиона.
Рисунок 1 - Влияние ПРП на содержание восстановленного глютатиона в тесте, приготовленном с добавлением, в % к массе муки: без добавок (к); 5% ПЯ, ПМ, ПТ, ПС и ПКП
В тесте с дрожжами и без них содержание водорастворимых белковых веществ существенно не различалось, так как последние усваивались дрожжевыми клетками. Наиболее интенсивное накопление продуктов протеолиза белков отмечалось в вариантах с ПЯ и ПКП (рис. 2).
Полученные результаты показали, что добавление в тесто ПРП способствовало интенсификации процесса протеолиза белков несмотря на пониженные, относительного контрольного значения, содержания активатора протеиназ - восстановленного глютатиона. Увеличение количества водорастворимых белковых веществ, необходимых для жизнедеятельности бро-
дильной микрофлоры мучных полуфабрикатов, происходило также за счёт кислотного гидролиза биополимеров и наличия собственных белковых веществ вносимых добавок. Следует отметить, что содержание белка в ПКП превосходит аналогичные значения в других исследуемых порошках и муки пшеничной 1 сорта включительно в среднем в 1,3-2,3 раза.
Продолжительность созревания теста, ч.
(а)
5 с
8-1 £ 5
о со" ® £
'З 3"
00 Ф о -О
■ТЭ 00
§1
о ф
Продолжительность созревания теста, ч. (б)
Рисунок 2 - Влияние ПРП на интенсивность протеолиза в дрожжевом (а) и бездрожжевом (б') тесте, приготовленном с добавлением, в % к массе муки: без добавок (1); 5% ПЯ (2), ПМ (3), ПТ (4), ПС (5), ПКП (6)
В опытных образцах снижалась массовая доля крахмала в среднем на 9,9-12,1%, так как повышалась активность амилолитических ферментов, при этом содержание продуктов ами-лолиза полисахараридов - редицирующих сахаров закономерно увеличивалось на 8,9-17,0% по сравнению с контрольной пробой (табл. 2). Установлено, что сухие вещества исследуемых добавок представлены, в основном, углеводами, из которых значительную часть составляют моно- и дисахариды, легко усваиваемые дрожжами и кислотообразующими бактериями, а также участвующие в формировании вкуса и аромата готовых изделий.
Таблица 2 - Влияние ПРП на показатели, характеризующие углеводно-амилазный комплекс в тесте из пшеничной муки I сорта
Наименование Показатели, характеризующие углеводно-амилазный комплекс в тесте, приготовленном
показателей без добавок с добавлением 5% к массе муки
ПЯ ПС ПМ ПТ ПКП
Дрожжевое тесто
Массовая доля крахмала, % СВ 67,50±0,14 59,70±0,25 59,55±0,20 59,60±0,26 60,80±0,23 59,30±0,21
Массовая доля
сахаров, % СВ
(в пересчете на
глюкозу):
- общих 2,40±0,12 2,92±0,21 3,48±0,24 3,14±0,30 2,72±0,15 2,81±0,22
- редуцирующих 2,24±0,10 2,62±0,17 2,56±0,19 2,60±0,21 2,54±0,16 2,44±0,10
Бездрожжевое тесто
Массовая доля крахмала, % СВ 70,60±0,10 61,00±0,18 60,10±0,13 60,30±0,22 59,70±0,20 58,20±0,16
Массовая доля
сахаров, % СВ
(в пересчете на
глюкозу):
- общих 2,46±0,10 3,05±0,18 3,56±0,21 3,21±0,24 2,81±0,10 2,90±0,17
- редуцирующих 2,18±0,09 2,74±0,11 2,69±0,12 2,71±0,17 2,67±0,12 2,60±0,05
Рост автолитической активности, несмотря на увеличение кислотности среды, обусловлен освобождением амилаз при протеолизе, дополнительным внесением определенного количества ферментов с добавками и наличием в них водорастворимых веществ (в частности, сахаров).
Содержание моно- и дисахаридов в тесте с дрожжами и без них практически не отличалось, вероятно, за счет непрерывного потребления бродильной микрофлорой сахаров в процессе брожения.
аыхКМт
о.
пэ §
I
р
о
0.7
0.6
0.5
0,4
0.3
51
__—-----4
\з
ч
Продолжительность созревания тесте, ч.
Рисунок 3 - Изменение скорости накопления дрожжевой биомассы в тесте, приготовленном с добавлением, в % к массе муки: без добавок (1); 5% ПЯ (2), ПМ (3), ПТ (4), ПС (5), ПКП (6)
Интенсификация процесса катаболической регрессии биополимеров в опытных образцах теста с ПРП способствовала образованию большего количества легкоусвояемых микрорга-
низмами нутриентов и, как следствие, более интенсивному накоплению бродильной биомассы, в том числе и дрожжей (рис. 3).
Активизация бродильной микрофлоры в образцах с добавками относительно контрольного варианта способствовала усилению газо- и кислотообразования в нём и сокращению процесса созревания в среднем на 0,5 ч. Изменение газообразования в тесте коррелировало с его подъёмной силой. При этом отмечалось снижение газоудерживающей способности теста опытных вариантов из-за уменьшения массовой доли клейковины и её укрепления.
Установлено, что исследуемые добавки влияли на реологические свойства теста из пшеничной муки I сорта, изменяя его водопоглотительную способность и вязко-пластичные свойства за счёт высокогидрофильных балластных веществ, способных образовывать комплексы с биополимерами теста.
Таблица 3 - Влияние ПРП на показатели качества хлеба из пшеничной муки I сорта
Наименование Показатели, характеризующие углеводно-амилазный комплекс
показателей в тесте, приготовленном
без доба- с добавлением 5% к массе муки
вок ПЯ ПС ПМ ПТ ПКП
Влажность, % 44,0±0,15 44,1±0,15 44,1±0,15 44,0±0,15 44,2±0,15 44,3±0,15
Кислотность, град 2,2±0,06 3,0±0,06 3,5±0,06 3,0±0,06 3,0±0,06 3,0±0,06
Пористость, % 69,0±0,58 72,0±0,58 72,0±0,58 75,0±0,58 75,0±0,58 72,0±0,58
Формоустойчивость по отношению Н:й 0,48 0,44 0,46 0,48 0,48 0,46
Вес формового хлеба, г 570 570 570 570 570 570
Объём хлеба, см3 2180±5,0 2200±5,0 2270±5,0 2290±5,0 2310±5,0 2270±5,0
Объёмный выход хлеба см3 /100 г 583 588 607 612 618 607
Органолептическая оценка, балл 80 82 82 84 85 82
Набухаемость мякиша
хлеба, см3, через
- 24 часа 5,50 6,40 6,20 6,70 6,40 6,50
- 48 часов 0,10 2,80 2,50 2,80 3,00 3,10
Данные выпечек (табл. 3) показали, что внесение в тесто ПРП в количестве до 5% к рецептурному количеству муки, наряду с положительным влиянием на процесс созревания теста, способствует получению готовой продукции улучшенного качества. Так, изделия отличались хорошо развитой тонкостенной структурой пористости, интенсивной окраской корки, соответствующим цветом мякиша, приятным вкусом и ароматом, который сохранялся дольше обычного. Следует отметить, что в зависимости от вносимой добавки мякиш хлеба окрашивался в соответствующий цвет, а также приобретал слабовыраженный специфический привкус. В опытных образцах хлеба на 6.8 ч увеличивался срок его свежести. В изделиях с добавками ПРП наблюдалось увеличение объёмного выхода хлеба по сравнению с контролем на 0,9.6,0% и на-бухаемости мякиша хлеба в процессе хранения - на 12,7.21,8%. Лучшими были признаны образцы с ПТ. Дальнейшее повышение дозировки указанных добавок нежелательно из-за повышенной кислотности продукции и ухудшения показателей, определяемых органолептически: снижение объёма, затемнение мякиша хлеба и ухудшение его эластичности.
Установлено, что улучшающее действие растительных добавок обусловлено тем, что они образуют адсорбционные комплексы с высокополимерными веществами теста и мякиша изделий, в результате чего изменяется структура клейковинного белка и крахмала, реологиче-
ские свойства теста, структурно-механические свойства мякиша и объём готовой продукции.
Следует отметить, что с использованием ПС целесообразно готовить булочные изделия с учётом консервативных вкусов потребителей, так как мякиш хлеба окрашивается в розоватый цвет.
Результаты проведенных исследований свидетельствует об эффективности использования ПРП в количестве до 5% к рецептурному количеству муки пшеничной сортовой, что приводит к улучшению технологических свойств полуфабрикатов и качественных показателей готовой продукции, важных с потребительской точки зрения, а также к увеличению выхода изделий и экономии основного сырья.
Список литературы:
1. Ауэрман, Л.Я. Технология хлебопекарного производства / Л.Я. Ауэрман; под общ. ред. Л.И. Пучковой. - СПб.: Профессия, 2005. - 416 с.
2. Корячкина, С.Я. Контроль качества сырья, полуфабрикатов и хлебобулочных изделий: учебное пособие для вузов / С.Я. Корячкина, Н.В. Лабутина, Н.А. Березина, Е.В. Хмелева. - М.: ДеЛи плюс, 2012. - 496 с.
3. Пучкова, Л.И. Лабораторный практикум по технологии хлебопекарного производства / Л.И. Пучкова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 2004. - 259 с.
4. Нечаев, А.П. Пищевая химия / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова А.А. [и др.]; под ред. А.П. Нечаева. - Изд. 2-е, перераб. и испр. - СПб.: ГИОРД, 2003. - 640 с.
