Geum.ru
Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям  

Государственное научное учреждение

Государственный научно-исследовательский институт

хлебопекарной промышленности Россельхозакадемии

Санкт-Петербургский филиал

На правах рукописи

КУЗНЕЦОВА ЛИНА ИВАНОВНА

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЙ ХЛЕБА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЖАНОЙ МУКИ НА ЗАКВАСКАХ С УЛУЧШЕННЫМИ

БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ

Специальность: 05.18.01. - Технология обработки, хранения и переработки
злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва - 2010

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ

Цыганова Татьяна Борисовна

доктор технических наук, профессор Пащенко Людмила Петровна

доктор технических наук, старший научный сотрудник

Дулаев Валерьян Георгиевич

Ведущая организация НОУДПО Международная промышленная академия

Защита состоится  л г в  часов  на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.148.03 при ГОУВПО Московский государственный университет пищевых производств по адресу: 125080, г.Москва, Волоколамское шоссе, 11, ауд.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО МГУПП.

Диссертация в виде научного доклада разослана ___________________

Ученый секретарь  Совета по защите
докторских и кандидатских диссертаций,
кандидат технических наук, доцент Белявская И.Г.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Ржаной  хлеб традиционно является одним из основных продуктов питания не только населения России, проживающего в Северо-Западном, Центральном и Северо-Восточном  регионах, но и  Белоруссии, Украины, Литвы, Латвии, Эстонии, а также  Германии, Польши, Финляндии, Австрии.

Хлеб из ржаной муки отличается повышенной пищевой ценностью, обусловленной содержанием в муке незаменимых аминокислот (лизина и др.), витаминов Е и группы В, железа, магния и калия, высокомолекулярных пентозанов - слизей. Обладая высокой гидрофильностью, пентозаны участвуют в формировании структурно-механических свойств ржаного теста и наряду с пищевыми волокнами, содержащимися в ржаной муке в большом количестве, адсорбируют и выводят из организма конечные продукты обмена.

Характерный вкус и запах ржаных, особенно заварных, сортов хлеба  повышает их физиологическую ценность, влияя на усвояемость. В ряде европейских стран хлебобулочные изделия, выработанные с использованием ржаной муки, относятся к группе продуктов здорового питания. Однако в настоящее время в России и других странах наблюдается тенденция снижения потребления ржаных хлебобулочных изделий.

Учитывая специфические особенности углеводно-амилазного и белково-протеиназного комплексов ржаной муки, технологии приготовления хлеба с ее использованием  основаны на применении заквасок с направленным культивированием микроорганизмов.

В старину на Руси для подкисления и разрыхления ржаного теста применяли спелое тесто или  закваски спонтанного брожения.

Начиная с конца 20-х годов ХХ столетия в период строительства крупных хлебозаводов в Москве и Ленинграде и развития промышленного хлебопечения  были разработаны технологии ржаного хлеба на густой закваске с использованием чистых культур молочнокислых бактерий и дрожжей с участием ученых  П.М.Плотникова, З.И.Шмидт, А.Я Пумпянского, М.Н.Тульчинского, Г.К.Бургви-ца, И.С.Скалона и др.

Исследованиям по разработке технологий хлеба с использованием ржаной муки в условиях непрерывного производства с применением комплексно-механизированных поточных линий на жидких заквасках посвящены работы Л.Я.Ауэрмана, Е.А.Гладковой, Ф.В.Тропинина, , В.А.Николаева, А.Г.Егоровой, О.В.Афанасьевой, Л.Н.Казанской, Н.М.Дерканосовой, Л.П.Пащенко и др.

Известны фундаментальные исследования по микробиологии ржаных заквасок и теста, выполненные зарубежными учеными - Шпихером, Штефаном, Рорлихом, Шульцем и др.

В современных условиях изменившейся структуры хлебопекарных предприятий (хлебозаводы разной мощности, пекарни), дискретных режимов их работы, переработки сырья нестабильного качества, необходимости увеличения объемов производства ржаного хлеба, обеспечения населения, в экологически неблагоприятных регионах актуальными являются исследования по разработке технологий хлеба с использованием ржаной муки на заквасках с оптимизированным составом микроорганизмов с высокими бактерицидными, биосинтетическими и технологическими свойствами, обеспечивающих качество, пищевую биологическую ценность, микробиологическую безопасность изделий.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась разработка современных высокоэффективных технологий хлеба с использованием ржаной муки на заквасках с учетом состава стартовых композиций микроорганизмов с улучшенными биотехнологическими свойствами, новых  видов сырья  и хлебобулочных изделий, в том числе заварных сортов, лечебного и профилактического назначения.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Теоретически и экспериментально обосновать состав стартовой композиции микроорганизмов для заквасок с улучшенными биотехнологическими свойствами:

- осуществить селекцию путем отбора новых видов и штаммов микроорганизмов с повышенными биосинтетическими, бактерицидными и технологическими свойствами;

- оптимизировать состав и соотношение микроорганизмов, условия культивирования новых микробных композиций в разводочном и производственном циклах, взаимоувязанные с разными видами заквасок.

2. Разработать новый сорт ржаной муки с улучшенными хлебопекарными свойствами, сухие заварки - муку набухающую, заварку сухую ржаную комплексную, определить их физико-химические показатели, технологические свойства и исследовать их влияние на биотехнологические свойства заквасок и качество хлебобулочных изделий.

3. Теоретически и экспериментально обосновать и разработать иннова-

ционные технологии заварных сортов хлеба для условий дискретного производства на хлебопекарных предприятиях разной мощности (хлебозавод, пекарня) с использованием:

-  муки набухающей или  заварки сухой ржаной комплексной;

-  комплексной закваски.

4. Экспериментально обосновать и разработать технологии хлеба длительного хранения из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки, сочетающие применение заквасок с повышенными бактерицидными свойствами, упаковку и замораживание или  обработку ионизирующим излучением.

5. Теоретически, экспериментально обосновать и разработать технологии безглютеновых хлебобулочных изделий на заквасках из безглютенового и глютенсодержащего сырья, обладающих пробиотическими свойствами и повышенной антибиотической активностью в отношении споровых бактерий рода Bacillus.

6. Разработать ассортимент и технологии хлебобулочных изделий массового и лечебно-профилактического питания, заварных сортов хлеба, изделий пониженной влажности (сухарики, хлебцы), направленные на рациональное и эффективное использование объемов производства разных сортов ржаной муки по регионам РФ и новых видов сырья: продуктов переработки основных злаковых и крупяных культур в нативном виде и обработанных различными электрофизическими методами, овощных и фруктовых порошков, солодово-сахаристых экстрактов и концентратов, а также улучшающих физико-химические и потребительские свойства изделий.

Структурная схема исследований представлена на рисунке  1.


Рисунок 1 - Структурная схема исследований

Научная концепция. В основу научно-практического решения проблемы разработки технологий хлеба с использованием ржаной муки на заквасках с улучшенными биотехнологическими свойствами положен комплексный подход от исследования влияния выхода и хлебопекарных свойств ржаной муки на биотехнологические показатели ржаных заквасок, селекции путем отбора новых видов и штаммов микроорганизмов, характеризующихся синтезом витаминов, высокими бактерицидными и биотехнологическими свойствами  для создания стартовой композиции, обеспечивающей стабильное качество разных видов заквасок в условиях дискретного производства, зонах экологического неблагополучия до разработки и совершенствования технологий и ассортимента хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки.

Научные положения, выносимые на защиту:

- оптимизация состава стартовых композиций микроорганизмов для разводочного цикла, повышающих пробиотические, бактерицидные  свойства и способствующих стабилизации биотехнологических показателей разных видов заквасок и микробиологическую устойчивость хлебобулочных изделий;

- результаты экспериментальных исследований по влиянию зольности ржаной муки, ее автолитической активности, сухой заварки на биотехнологические свойства разных видов заквасок;

- теоретические и практические основы разработки технологий заварных сортов хлеба для условий дискретного производства на основе сухой заварки и комплексной закваски;

-  обоснование технологии хлеба для питания больных целиакией на биологических заквасках из безглютенового сырья и ржаной муки.

Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснована композиция стартовых культур микрорганизмов для разводочного  цикла заквасок, взаимоувязанная с пробиотическими, бактерицидными и технологическими свойствами микроорганизмов, способами внесения и сроками ее хранения.

Сформулированы требования к новым видам сырья хлебопекарного производства - муке ржаной хлебопекарной особой, муке набухающей и заварке сухой ржаной комплексной Вега и установлены их физико-химические показатели.

Установлена зависимость биотехнологических свойств заквасок (кислотность, подъемная сила, вязкость, содержание усвояемых углеводов, пенообразование) и теста (кислотность); продолжительности расстойки тестовых заготовок и показателей качества хлеба (кислотность, пористость, удельный объем) от зольности и автолитической активности ржаной муки.

Разработана технология заварных сортов хлеба с применением муки набухающей или заварки сухой ржаной комплексной Вега, в том числе на комплексной закваске с направленным культивированием микроорганизмов для условий дискретного производства.

Теоретически обоснованы и экспериментально установлены оптимальные дозировки муки набухающей, полученной методом термопластической экструзии, взамен традиционной заварки при  производстве заварных сортов  хлеба; при приготовлении питательных смесей для жидких ржаных и пшеничных заквасок с заваркой, термофильной заквашенной заварки в технологии жидких дрожжей, а также для снижения крошковатости мякиша, замедления процесса черствения, снижения размера усушки хлеба при хранении, улучшения цвета корки, особенно при переработки муки с пониженной сахаробразующей способностью.

Разработаны и экспериментально обоснованы комплексные технологии хлебобулочных изделий длительного хранения с использованием заквасок и стерилизации выпеченных и упакованных изделий ионизирующим излучением или их замораживания.

Впервые разработана технология диетических хлебобулочных изделий для больных целиакией на заквасках из безглютенового сырья, улучшающих вкус, аромат, структуру пористости и повышающих его микробиологическую чистоту. Экспериментально обоснована эффективность использования заквасок из ржаной муки, обладающих повышенной антибиотической активностью в отношении бактерий рода Bacillus для предотвращения картофельной болезни хлеба  для больных целиакией.

Новизна полученных результатов защищена 6 патентами РФ.

Практическая значимость и промышленная реализация результатов исследований. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработан состав, способ получения и применения сухой микробной композиции лVita, в которой наряду с традиционными культурами входят новые штаммы и виды технологических, а также пробиотических культур микроорганизмов. Технологическая инструкция по применению композиции Vita в разводочных циклах разных видов заквасок включена в Сборник современных технологий хлебобулочных изделий, (ГОСНИИХП, 2008) и внедрена на 10 предприятиях.

На основании результатов  исследований разработана, утверждена, согласована в установленном порядке и внедрена на хлебопекарных предприятиях разных форм собственности РФ, Украины, Белоруссии и Литвы документация (технические условия, рецептуры, технологические инструкции по производству и рекомендации  по применению) на следующую продукцию:

- мука ржаная хлебопекарная особая  - ГОСТ Р 52809-2007;

- мука набухающая (заварка сухая) - ТУ 9293-007-11163857-97;

- заварка сухая ржаная комплексная Вега (патент РФ № 2191510).

- ТУ 9293-032-11163857-98.

Разработаны и утверждены:

- Технологические рекомендации  по применению сухой заварки в производстве хлебобулочных изделий;

- Технологические рекомендации по применению муки набухающей
(заварки сухой) и заварки сухой ржаной комплексной Вега при выработке

заварных сортов хлеба;

- Технологическая инструкция  по производству хлеба карельского по ГОСТ 5311-50, в том числе с использованием муки набухающей и заварки
сухой ржаной комплексной Вега;

- Технологические рекомендации  по применению муки набухающей
(заварки сухой) для приготовления жидких дрожжей и жидких ржаных заквасок с заваркой (патент РФ № 2326538);

- Технологические рекомендации по применению жидких чистых культур дрожжей и молочнокислых бактерий в разводочном цикле хлебных заквасок;

- Технологическая инструкция  приготовления теста для заварных сортов хлеба с использованием муки набухающей на комплексной закваске, в том числе в условиях дискретного производства.

При непосредственном участии автора разработано 25 сортов хлебобулочных изделий с использованием ячменно-солодовых экстрактов и солодово-сахаристых концентратов, продуктов переработки зерна, муки крупяных культур, нативной и обработанной различными электрофизическими методами, овощных и фруктовых порошков, а также новых нетрадиционных форм и видов изделий. Новые сорта включены в Сборник рецептур и технологических инструкций по производству хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки (2000, 2007).

Организовано промышленное производство муки набухающей и заварки сухой ржаной комплексной Вега (патент РФ №  2191510) по экструзионной технологии в Санкт-Петербурге на ООО НПО Экструзионные технологии, в г. Ижевске на ООО Хлебозавод № 1 и передана документация на UAB NAUSASIS NEVEZIS Литва, ООО Укрхлебсервис Винница, Украина.

Разработанная ускоренная технология производства заварных сортов хлеба внедрена на хлебопекарных предприятиях разных форм собственности, в т.ч. на больших хлебозаводах и минипекарнях в различных регионах РФ. Среди них ОАО Сестрорецкий хлебозавод (г.Санкт-Петербург), Кингисеппский хлебокомбинат (Ленинградская область), Апатиты-хлеб, Ставропольхлебпром, МП Воркутинский хлебокомбинат, ПКЦ  Венец (г.Санкт-Петербург), частные предприниматели в Санкт-Петербурге, Салехарде, Мурманской области и другие.

Расширен ассортимент хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки, в т.ч. заварных сортов и с использованием муки ржаной хлебопекарной особой за счет производства разработанных автором сортов хлеба заварного северного и хлеба с отрубями на ОАО Хлебный Дом (Санкт-Петербург), хлеба особого, особого нового и особого улучшенного на ЗАО Хлеб (г.Тверь),  хлебцев хрустящих Круазет на ООО Кондитерские традиции (пос.Серто-

ово, Ленинградская область).

Материалы научно-практических исследований, выполненных под руководством и при участии автора, включены в следующие отдельные издания:

- Производство заварных сортов хлеба с использованием ржаной  муки (2003);

- Сборник технологических инструкций для производства хлеба и хлебобулочных изделий (ГОСНИИХП, 1989);

- Сборник рецептур и технологических инструкций по приготовлению хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки (2000);

- Сборник рецептур и технологических инструкций по приготовлению хлебобулочных изделий для профилактического и лечебного питания
(ГОСНИИХП, 2004);

- Сборник рецептур и технологических инструкций по приготовлению хлебобулочных изделий для населения северных регионов РФ (ГОСНИИХП, 2006);

- Сборник рецептур и технологических инструкций по приготовлению хлебобулочных изделий с использованием  ржаной муки (2007);

- Озимая рожь. Возделывание, использование на пищевые, кормовые и технические цели. Проблемы и решения (2007);

- Сборник современных технологий хлебобулочных изделий
(ГОСНИИХП, 2008).

Полученные научно-практические результаты, разработанная методическая и нормативная документация, другие материалы диссертационной работы используются в учебных программах для курсов повышения квалификации в учебном центре Российского Союза пекарей, НОУДПО Международная промышленная академия (Москва), ФГОУДПО Санкт-Петербургский институт управления и пищевых технологий и при подготовке бакалавров, инженеров (специалистов), магистров по специальности Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий в ГОУВПО Санкт-Петербургский университет низкотемпературных и пищевых производств.

Работа проводилась по заданиям в рамках планов НИР Россельхозакадемии, межведомственных координационных программ, в том числе Рожь и по хоздоговорам с хлебопекарными предприятиями разных форм собственности и мощности. Представленные материалы являются обобщением научных исследований, проведенных в течение последних 25 лет лично автором или при его непосредственном участии в качестве руководителя или ответственного исполнителя, направленных на развитие технологий и расширение ассортимента хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки.

Работа выполнена в Санкт-Петербургском филиале ГНУ ГОСНИИ хлебопекарной промышленности Россельхозакадемии, НИИСХ Северо-Востока, ВНИИ Крахмалопродуктов, ГОУ ВПО Санкт-Петербургский университет низкотемпературных и пищевых производств, НИИ сельхозмикробиологии (г.Пушкин).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих Международных, Всероссийских, республиканских, межрегиональных форумах, конгрессах, научно -практических конференциях и семинарах: Международный семинар Хлеб-99 и Хлеб-2000 (Москва, 1999, 2000); Международная конференция Качество зерна, муки, хлебобулочных и макаронных изделий (Москва 1999, 2002, 2006); Международные научно-практические конференции: Озимая рожь. Селекция, семеноводство, технологии и переработка (Киров, 2003); Основные итоги и приоритеты научного обеспечения АПК Евро-Северо-Востока (Киров, 2005);  Современные технологии и оборудование хлебопекарного и кондитерского производства (Беларусь, Минск,2005); Инновационные энерго- и ресурсосберегающие технологии и оборудование в хлебопекарной, кондитерской, макаронной, пищеконцентратной и зерноперерабатывающей отраслях пищевой промышленности (Киев, 2008); Международная конференция Научное обеспечение и тенденции развития производства пищевых добавок в России (Санкт-Петербург,2005); II, III и IV Международный конгресс Зерно и хлеб России (Санкт-Петербург, 2005, 2007, 2008); Вторая Международная конференция Индустрия пищевых ингредиентов, современное состояние и перспективы развития (Москва, 2007); Четвертая Международная конференция Современное хлебопечение (Москва, 2007); Первый Международный хлебопекарный форум (Москва, 2008); Республиканская научно-техническая конференция Разработка и внедрение высоко эффективных ресурсосберегающих технологий, оборудования и новых видов пищевых продуктов в пищевую и перерабатывающую отрасли АПК (Киев, 1991.); Первый Всероссийский конгресс зернопереработчиков и хлебопеков От хлеба сила (Барнаул, 2001); III Всероссийский форум Здоровое питание с рождения: медицина, образование, пищевые технологии (Санкт-Петербург, 2008.); III и IV Межрегиональная научно-практическая конференция Современное хлебопекарное производство, перспективы его развития (Екатеринбург 2002, 2003).

Научно-технические конференции:

Проблемы создания новых ароматизаторов для пищевой и перерабатывающей отраслей промышленности и разработки с их использованием новых видов продукции (СПб,1996.); Прогрессивные, экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности по направлению Системы технологических процессов и системы машин для пищевой и перерабатывающей промышленности АПК (Москва, 1997.); Современные технологии пищевых продуктов нового поколения и их реализация на предприятиях АПК (Углич, 2000.); Проблемы глубокой переработки сельскохозяйственного сырья и экологической безопасности в производстве продуктов питания ХХI века (Углич, 2001.); Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения  по направлению  Пищевые технологии будущего. Гипотезы. Теория. Эксперимент (Углич, 2002.); Наукоемкие и конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами (Углич, 2003.); Качество и безопасность сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов  (Углич, 2004); Интеграция фундаментальных и прикладных исследований - основа развития современных аграрно-пищевых технологий (Углич, 2007.); Научно-практические аспекты экологизации продуктов питания (Углич, 2008.); Современные биотехнологии переработки сельскохозяйственного сырья и вторичных ресурсов (Углич, 2009).

Результаты работы были доложены на заседаниях Научно-технических Советов ГНУ ГОСНИИХП и Отделения хранения и переработки сельскохозяйственной продукции РАСХН, на съездах и конференциях Российского Союза пекарей.

Публикации. Соискателем опубликовано 142  работы.

Основные результаты диссертационной работы, изложенной в виде научного доклада, опубликованы в 102 печатных работах, в том числе в 9-ти отдельных  изданиях - 2-х книгах на правах монографии, 6-ти отраслевых сборниках и 6-ти патентах РФ.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

Объекты и методы исследования. Объектами исследования являлись чистые культуры из коллекции Молочнокислые бактерии и дрожжи для хлебопекарной промышленности Санкт-Петербургского филиала ГНУ ГОСНИИХП Россельхозакадемии, ржаная мука разных сортов с различными показателями качества, полуфабрикаты (закваски, заварки, тесто) хлебопекарного производства и хлебобулочные изделия, выработанные в лабораторных и производственных условиях по действующим государственным (ГОСТ) и национальным (ГОСТ Р) стандартам, техническим условиям и технологическим инструкциям.

Автолитическую активность ржаной муки оценивали по содержанию водорастворимых веществ по ГОСТ 27495-87, по расплываемости клейстеризованной водно-мучной суспензии (метод СПбФ ГОСНИИХП), в мякише выпеченного колобка, а также по числу падения и высоте амилограммы.

Закваски готовили по разработанным технологиям, в том числе с применением новых видов и штаммов микроорганизмов, сухой заварки, нового сорта муки ржаной хлебопекарной особой. В качестве контроля использовали закваски, приготовленные в соответствие со Сборником технологических инструкций по производству хлебобулочных изделий (1989г.), выведенные на чистых культурах микроорганизмов в жидком виде или в виде сухого лактобактерина (ТУ 9383-006-11163857-97, а.с. № 730334).

Для хранения бифидобактерий в музейной коллекции использовали кукурузно-лактозную среду. При подготовке к внесению в первую фазу разводочного цикла или к приготовлению сухой микробной композиции Vita бифидобактерии выращивали в течение 72 ч на жидком солодовом сусле плотностью 12 % СВ.

Антагонистическую активность молочнокислых бактерий определяли методом диффузии в мясопептонный агар.

Качество заквасок оценивали по  следующим показателям: влажность, титруемая кислотность, подъёмная сила, увеличение объёма, содержание летучих кислот, спирта и диоксида углерода, количество клеток дрожжей и бактерий. Динамическую вязкость жидких заквасок и полуфабрикатов определяли на ротационном вискозиметре Реотест -2 (Германия).

Содержание декстринов в заварках, полуфабрикатах из муки набухающей и  хлебе определяли фотометрическим методом с использованием спектрофотометра СФ - 46.

Содержание витаминов В1, В2, РР в питательных смесях, заквасках и хлебе определяли стандартизованными методами ГОСТ 29138-91, ГОСТ 29139-91, ГОСТ 29140-91 соответственно, а витамина С Ц флуориметрическим методом.

Для определения количества глютена в сырье, полуфабрикатах и безглютеновом хлебе применяли твёрдофазный иммуноферментный метод с использованием моноклональных антител (метод ELISA), специфичных к секалину и глиадину.

Содержание редуцирующих сахаров в мучных питательных смесях,
заварках, осахаренных полуфабрикатах, заквасках и хлебе измеряли перманганатным методом (по Бертрану).

Микроструктуру заварок и хлеба изучали с помощью электронного сканирующего микроскопа.

Исследования свойств заквасок проводили после 16-го; 40-го и более освежения в зависимости от поставленной цели. Опыты проводили в трехкратной и более повторностях.

Разработанные закваски испытывали при приготовлении хлебобулочных изделий: хлеб дарницкий, славянский, бородинский, московский и др.
(ГОСТ 2077-84); хлеб заварной кориандровый (ТУ 9113-009-11163857-98);
хлеб заварной пулковский (ТУ 9113-014-11163857-98), батон с отрубями
(ТУ 9115-001-17146372-98); хлеб формовой из муки пшеничной 1 сорта
(ГОСТ 28808-90); хлеб безглютеновый (ТУ 9110-102-11163857-2000).

Хлебобулочные изделия анализировали по физико-химическим и органолептическим показателям, микробиологической безопасности (появление признаков картофельной болезни и плесневение).

При проведении экспериментов применяли математический метод униформ - рототабельного планирования. Статистическая обработка результатов исследований проводилась с использованием прикладного программного обеспечения Microsoftt Excel. Достоверность полученных данных также  подтверждена многократностью проведения опытов.

2.1. Научно-практическое обоснование и разработка состава

стартовой композиции микроорганизмов для хлебных заквасок

Для приготовления жидких заквасок из ржаной муки в 50-70 годы ХХ столетия впервые были предложены чистые культуры микроорганизмов с выращиванием в мучных средах, на заварках, без заварок и др.

Достижения в области селекции микроорганизмов, в том числе с пробиотическими свойствами, с повышенной биосинтетической активностью и др., их направленного культивирования в мучных питательных средах оптимизированного состава, позволили решить проблему замены используемых в основном молочнокислых бактерий, биотехнологические свойства которых в результате длительного культивирования снизились, а также оптимизировать состав композиции с новыми видами и соответственно создать закваски с улучшенными биотехнологическими свойствами, повышенной пищевой и биологической ценностью.

В настоящее время при производстве пищевых продуктов лечебно-профилактического назначения широко используются бифидобактерии, синтезирующие молочную  и уксусную кислоты, ряд органических карбоновых кислот (янтарной, пировиноградной), специфических антибиотических и других веществ, которые наиболее активны в кислой среде, а также витаминов группы В, аминокислот, белков и веществ с антиоксидантной активностью.

В исследованиях использовали штамм бифидобактерий B. bifidum-2 (ББ),
выделенный из промышленного препарата Бифидобактерин.

При возобновлении заквасок в качестве питания используют водно-мучные смеси разной влажности: 60-65% для пшеничной КМКЗ; 60 и 70% для  ржаной КМКЗ; 60-75% для жидкой ржаной закваски без заварки; 49-50% для густой ржаной закваски или питательную смесь (ПС) из муки, воды и осахаренной заварки в соотношении - 18:62:20; 14:61:25 и 5:57:35 при влажности жидкой ржаной закваски с заваркой 80; 82 и 85% соответственно.

С применением униформ-рототабельного планирования эксперимента установили, что с увеличением в заварке (мука : вода - 1:2,5) количества ржаной муки взамен пшеничной рост клеток ББ интенсифицируется и достигает максимального значения после 48 ч культивирования в заварке из 100 % ржаной обдирной муки (рисунок 2).

В водно-мучных ПС (влажность 65 %) наиболее интенсивный прирост клеток ББ отмечен в течение 24 ч. Он в 2-3 раза выше, чем в заварках при одном и том же соотношении ржаной и пшеничной муки (рисунок 3).

Более интенсивное кислотонакопление также наблюдалось в водно-мучных смесях, особенно из ржаной муки. При заквашивании ББ в течение 24ч при температуре 38 - 40 оС водно-мучной смеси из ржаной обдирной муки её кислотность составляла 23 Ц 24 град, а из муки пшеничной 1 с - 18 - 20 град. Это, очевидно, связано с химическим составом ржаной муки, содержащей больше неусвояемых полисахаридов, витаминов и других веществ, являющихся стимуляторами роста ББ.

Таким образом показано, что ББ стабильно развиваются в ПС, особенно в водно-мучных из ржаной обдирной муки, используемых при возобновлении разных видов заквасок.

Оптимизацию состава композиции микроорганизмов осуществляли с учётом  влияния соотношения молочнокислых бактерий (МКБ), в том числе гомо- и гетероферментативных , и ББ на синтез витаминов и летучих кислот.

В исследованиях использовали штамм L. sanfranciscensis Е-36, выделенный из производственной закваски (Германия), и штамм L.plantarum 52-АН, выделенный из силоса хорошего качества (ВНИИ сельскохозяйственной  микробиологии РАСХН, СПб-Пушкин). L. sanfranciscensis относится к подгруппе бета-бактерий, по культуральным и физиологическим свойствам близок к виду L.brevis, температурный оптимум 35-37оС (однако может расти при более низкой температуре - 30оС). L. sanfranciscensis широко применяется для приготовления хлебных заквасок в США и ряде европейских стран.

Показано, что новые штаммы МКБ по сравнению с уже используемыми в промышленности обладают довольно высокими антагонистическими свойствами в отношении бактерий рода Bacillus, вызывающих заболевание хлеба картофельной болезнью (таблица 1). Это обусловлено не только их кислотообразующей активностью, но и с синтезом антибиотических веществ - лактоцинов (лактолин, бревин и др.).

Таблица 1 Ц Сравнительная оценка антаго-

нистических свойств  лактобактерий

по отношению к бактериям рода Bacillus

Виды культур

Диаметр зон задержки роста тест-культуры, мм

Bacillus subtilis

Bacillus pumilis

актобактерин для жидких хлебных заквасок

- сухой


14


20

- на жидкой среде

33

18

L. sanfranciscensis Е-36 на жидкой среде

30

27

L.plantarum 52-АН на жидкой среде

20

21

Установлено, что ББ в водно-мучной смеси из ржаной обдирной муки синтезировали значительные количества витаминов. Так, содержание витаминов В1 и В2 увеличилось в 6,2 и 15,2 раза, а витамина РР - в 30,9 раза по сравнению с их расчетным количеством. Содержание витамина С составило 2,5 мг в 100г водно-мучной смеси.

Варьируя соотношение МКБ : ББ от 2 : 0 до 2 : 1,5 установили, что наибольший прирост витаминов в питательной смеси (ПС) из ржаной обдирной муки, воды и заварки  (18 : 62 : 20) наблюдался при соотношении МКБ : ББ - 2 : 1 (рисунок 4). При этом же соотношении, в том числе гомо- и гетероферментативные МКБ - 1 :1, наблюдалась стабилизация синтеза летучих кислот, а их содержание составляло в среднем 49 % к титруемой кислотности (рисунок 5).

Совместное культивирование гомо- и гетероферментативных МКБ и ББ в водно-мучной смеси влажностью 65% из муки ржаной обдирной при температуре 382оС, внесённых в соотношении 1:1:1, показало, что соотношение между видами бактерий сохранялось в течение 72 ч (таблица 2).

Таблица 2 - Кинетика развития лакто- и бифидобактерий в питательной смеси из ржаной обдирной муки влажностью 65 % при температуре 382оС

Продолжительность роста, час

Количество клеток, млн/ г

L. plantarum 52 ЦАН

L. sanfranciscensis E-36

B. bifidum -2

0

155,6

168,7

152,0

24

342,4

350,6

326,0

48

489,3

495,4

476,8

72

570,4

585,7

546,2

Учитывая результаты теоретических и экспериментальных исследований, составлена стартовая композиция из смеси новых высокоактивных штаммов  лактобацилл (L.plantarum 52-АН и L. sanfranciscensis Е-36), бифидобактерий
(B. bifidum-2) в соотношении 1:1:1  для КМКЗ и в сочетании с чистыми культурами дрожжей (S.cerevisiae Л-1) для разводочного цикла жидких ржаных заквасок с заваркой или их смеси с дрожжами S.minor Чернореченский для жидких ржаных заквасок без заварки.

Использование разработанной стартовой композиции микроорганизмов в разводочном цикле жидкой ржаной закваски с заваркой влажностью 80 % показало, что при длительном освежении закваски в производственном цикле ПС из муки, воды и заварки в соотношении 18:62:20 ББ не только сохранялись, но и увеличивалось количество их клеток. Можно предположить, что лактобациллы оказывали стимулирующее влияние на развитие ББ (рисунок 6).

В разводочном цикле ржаных заквасок применяются чистые культуры МКБ в жидком (на солодовом сусле плотностью 12 % СВ) или сухом (сухой лактобактерин) виде, а чистые культуры заквасочных дрожжей -  из пробирок на скошенном сусло-агаре. При соблюдении условий хранения срок годности дрожжей  составляет 1,5-2 месяца, а сухого лактобактерина - 12 месяцев, что затрудняет выведение заквасок по разводочному циклу на предприятиях. Поэтому разработан способ получения и применения в сухом виде новой стартовой композиции, придающей закваскам пробиотические свойства и повышающей их антибиотическую активность по отношению к споровым бактериям.

Испытания новой микробной композиции в сухом и жидком виде проводили при приготовлении жидкой ржаной закваски с заваркой (таблица 3).

Контролем служила закваска, приготовленная на сухом лактобактерине. Анализ полученных результатов показывает, что в заквасках на новой композиции микроорганизмов интенсифицируется кислотонакопление, что позволяет в среднем на 30 мин сократить время их брожения. В опытных заквасках образуется больше летучих кислот (6,3 против 4,0 град) и меньше спирта. По содержанию дрожжей и бактерий контрольная и опытные закваски отличаются незначительно. В тоже время в опытных заквасках за счет введения ББ более интенсивно накапливаются витамины группы В, никотиновая (РР) и аскорбиновая (С) кислоты.

Показатели качества теста и хлеба славянского на закваске с новыми культурами и на лактобактерине различались незначительно. При этом в хлебе на опытных заквасках сохраняется больше витаминов по сравнению с хлебом на контрольной закваске. Развитие признаков микробиологической порчи при хранении в провоцирующих условиях хлеба на заквасках с новыми культурами задерживалось на 2 суток по сравнению с контролем.

Производственные испытания в условиях ОАО Каравай (Санкт -
Петербург) подтвердили результаты лабораторных исследований по использованию новой композиции микроорганизмов при приготовлении пшеничной КМКЗ. Контрольная (на сухом лактобактерине) и опытная КМКЗ имели практически одинаковую кислотность - 16,5 и 16,3 град соответственно. В процессе ведения опытной КМКЗ отмечалось стабильное увеличение количества клеток лакто- и бифидобактерий, внесенных в 1-ю фазу разводочного цикла.

Батоны с отрубями, приготовленные на контрольной и опытной КМКЗ
(5 % мукой) имели на 0,5 град выше кислотность по сравнению с образцом батона, приготовленного на большой густой опаре (65 % мукой), а по показателям влажности, пористости и удельного объёма существенно не отличались.

Таблица 3 - Влияние видов микроорганизмов на биотехнологические показатели
закваски, теста и качество хлеба славянского

Наименование
показателей

Значение показателей качества полуфабрикатов и хлеба, приготовленных на жидкой ржаной закваске с заваркой с использованием
в разводочном цикле

сухого лактобактерина для жидких хлебных заквасок (L.plantarum-30, L.casei-26, L.brevis-1, L.fermenti-34)

L.plantarum 52-АН, L. sanfranciscensis Е-36, B.bifidum -2

в жидком виде

в сухом виде

закваска

тесто

закваска

тесто

закваска

тесто

Кислотность конечная, град

11,8

8,2

12,0

8,5

12,3

8,8

Продолжительность, мин







- брожения

240

90

200

90

205

90

- расстойки

-

70

-

70

-

70

Увеличение объема, %

80

200

83

207

81

203

Подъемная сила, мин

24

12

21

12

22

13

Динамическая вязкость, Па*с

1,30

-

1,25

-

1,21

-

Объем диоксида углерода,
выделившегося из 50г
полуфабриката, мл СО2 за период:

-брожения

214

59

200

55

190

51

- расстойки

-

76

-

73

-

71

Содержание спирта, % СВ

7,8

1,25

7,6

1,20

7,2

1,17

Содержание летучих кислот, град / % к титруемой кислотности

4,0/33,0

3,25/33,2

5,9/49,2

3,15/30,4

6,3/49,2

3,25/29,5

Содержание дрожжей /
бактерий, млн/г

110/1171

-

120/1210

-

118/1203

-

Соотношение дрожжи:
бактерии

1:11

-

1:10

-

1:10

-

Хлеб славянский формовой

Влажность, %

-

45,2

-

45,0

-

44,8

Кислотность, град

-

6,0

-

6,2

-

6,4

Пористость, %

-

72,0

-

71,0

-

73,0

Сжимаемость мякиша на
пенетрометре, ед. прибора

-

30

-

30

-

29

Содержание спирта, %СВ

-

0,8

-

0,78

-

0,79

Содержание летучих кислот, град / % к титруемой кислотности

-

2,5/41,1

-

2,9/46,8

-

3,1/48,4

Содержание витаминов, мг/100г







-С

1,86

-

2,28

-

2,18

-

-В1

0,62

0,47

0,94

0,61

0,89

0,58

-В2

0,61

0,27

0,75

0,69

0,67

0,66

-РР

6,42

5,50

8,45

6,49

8,55

6,54

При этом в образцах батона на  опытной  КМКЗ содержание тиамина было больше на 12 %, рибофлавина - на 53 %, чем в контрольном образце, а превышение ниацина доходило до 80 %.

Следует отметить, что в батоне на опытной КМКЗ в процессе хранения при комнатной температуре не развивались признаки микробиологической порчи, а в провоцирующих условиях задерживались на 1 сутки по сравнению с батоном на контрольной КМКЗ и на 3 суток по сравнению с образцами батонов на большой густой опаре. Таким образом, использование КМКЗ с определенным микробиологическим составом не только позволяет обогатить хлебобулочные изделия витаминами, продуцируемыми микроорганизмами в процессе брожения КМКЗ, но и повышает их микробиологическую чистоту.

Новые высокоактивные штаммы МКБ (L. sanfranciscensis Е-36, L.planta-
rum 52-АН) и ББ (B.bifidum -2) включены в каталог культур микроорганизмов  Молочнокислые бактерии и дрожжи для хлебопекарной промышленности из коллекции  Санкт-Петербургского филиала ГНУ ГОСНИИХП Россельхозакадемии (2009).

На основании результатов данных исследований разработана технологическая инструкция по применению в разводочном цикле стартовой композиции в жидком и сухом виде из смеси МКБ (L. sanfranciscensis Е-36, L.plantarum 52-АН) и ББ (B.bifidum -2) для КМКЗ или в сочетании их с чистыми культурами дрожжей для жидких ржаных заквасок с заваркой и без заварки (S.cerevisiaе Л-1, S.minor Чернореченский), которая включена в Сборник современных технологий хлебобулочных изделий (2008).

2.2. Исследования и разработка новых видов сырья
хлебопекарного производства для хлебобулочных изделий
с использованием ржаной муки

2.2.1. Исследование биотехнологических свойств заквасок и
качества хлеба из нового сорта ржаной муки

До недавнего времени мукомольная промышленность России вырабатывала муку ржаную хлебопекарную  в следующем ассортименте: сеяная, обдирная и обойная.

По данным Росстата,  в хлебопекарной промышленности ежегодно перерабатывается 1,1 млн.т. ржаной муки, в том числе 0,75 млн.т. или около 70 % ржаной обдирной муки с зольностью не менее 1,45 % СВ.

За рубежом ассортимент ржаной муки более разнообразен, причем мука классифицируется на типы, отражающие зольность. В Германии  вырабатывают семь сортов ржаной муки от цельносмолотой грубого помола без отделения отрубей и зародыша до очень светлой (тип 580). Например, на муку с зольностью около 1% в Германии приходится 60 %, а в Австрии - 95% от общего объёма выработки ржаной муки.

При разработке нового сорта ржаной муки исходили из следующих предпосылок. Хлеб, выработанный из ржаной муки нового сорта, по физико-химическим (кислотность, пористость, удельный объём) и органолептическим (цвет мякиша, вкус, запах) показателям должен быть близок к ржано-пшеничным сортам  с одновременным сохранением её высоких технологических свойств.

Сравнительная оценка физико-химических показателей традиционных и новых сортов ржаной муки показала (таблица 4), что цельносмолотая мука по сравнению с обойной и обдирной характеризуется более высоким содержанием минеральных веществ, белка и более низким  - крахмала, а также мелкими размерами частиц. По показателям, характеризующим хлебопекарные свойства ржаной муки (автолитическая активность, число падения, максимум амилограммы), эти образцы отличались несущественно.

Таблица 4Ц Показатели качества  традиционных и новых сортов ржаной муки

Наименование
показателя

Значения показателей качества ржаной муки

цельно-смолотой

обойной

обдирной

улучшенной

особой

сеяной

пекле-ванной

с выходом, %

98

95

87

80

75

80

63

-

Зольность, % СВ

2,0

1,85

1,45

1,25

1,15

1,1

0,75

0,52

Кислотность, град

4,6

4,5

4,2

4,2

4,2

4,0

3,6

2,2

Удельная поверхность, см2/г

2781

1928

2187

2333

2558

4520

2715

7560

Средний размер частиц, мкм

153

220

195

182

166

94

157

56

Содержание белковых веществ (N 6,25), % СВ

12,6

11,2

10,9

10,6

10,3

10,4

7,4

6,4

Содержание крахмала, % СВ

62

66

69

70

73

70

74

76

Автолитическая активность,  % СВ

56

54

50

30

32

37

34

26

Число падения ,с

136

151

132

198

206

178

179

180

Максимум амилограммы, усл.ед

220

215

270

500

540

-

490

-

Газообразующая способность, мл СО2/100г

738

1823

1742

-

-

-

-

1186

Сахарообразующая способность, мг мальтозы /10 г муки

340

327

320

-

-

340

185

228

Содержание
5-алкилрезорцинолов, мг/кг

850

830

550

-

-

-

-

-

Опытные пробы новых сортов ржаной муки улучшенной и особой (схема помола МПА и ВНИИЗ соответственно) по зольности, содержанию белка и по другим показателям занимают промежуточное положение между обдирной и сеяной мукой. Опытные пробы ржаной муки с выходом 80% разных схем помола различаются по гранулометрическому составу и автолитической активности, которая зависит не только от схемы помола, но и в значительной степени от ферментативной активности исходного зерна ржи.

Опытная проба пеклеванной муки с зольностью 0,52 % (схема помола ВНИИЗ) по сравнению с сеяной, улучшенной и особой мукой характеризуется более мелкими размерами частиц, низким содержанием белка, пониженной ферментативной активностью.

Различный химический и гранулометрический состав традиционных и новых сортов ржаной муки влияет на качество полуфабрикатов и хлеба. При снижении зольности уменьшается кислотность в густой закваске и тесте, замедляется продолжительность расстойки тестовых заготовок. При зольности муки менее 1% СВ продолжительность расстойки увеличивается до 70 и более минут (рисунок 7).

Опытные пробы хлеба из муки с зольностью 0,52% (пеклеванной) имели кислотность около 4 град, пористость 70-71% и объем 220 см3/100 г, очень светлый мякиш, но по вкусу и запаху мало напоминали ржаной хлеб (рисунок 8). При использовании этой муки увеличивалась продолжительность брожения закваски, теста и расстойки тестовых заготовок, что затрудняет работу, особенно линий, оборудованных расстойно-печными агрегатами.

Хлеб из муки ржаной улучшенной и особой, зольность которых была в пределах 1,1 - 1,25 %, характеризовался хорошим объемом, эластичным и светлым мякишем, приятным вкусом и запахом, а кислотность его была 6,5-7,0 град. По совокупности физико-химических и органолептических показателей он был близок к хлебу из смеси ржаной и пшеничной муки.

   

По результатам выполненных исследований были установлены следующие физико-химические показатели муки ржаной хлебопекарной особой: зольность - не более 1,15%, число падения - не менее 140с, белизна - не менее 21. Разработаны и согласованы в установленном порядке технические условия (ТУ РФ 11-115-92) на муку ржаную хлебопекарную особую и хлеб с ее использованием (ТУ 9113-046-11163857-2002). В настоящее время мука ржаная хлебопекарная особая включена в национальный стандарт ГОСТ Р 52809-2007.

Качество ржаного хлеба зависит не только от зольности или выхода муки, её хлебопекарных свойств, определяемых по автолитической (ферментативной) активности и числу падения (ЧП), но и от биотехнологических свойств заквасок.

Исследуя влияние хлебопекарных свойств ржаной муки на качество заквасок и хлеба, готовили питательные смеси (ПС) для обновления четырёх основных видов ржаных заквасок из ржаной обдирной муки с ЧП 136с, 170с, 214с, 258с и определяли в них содержание сбраживаемых сахаров. Показано (рисунок 9), что содержание сахаров зависит от ЧП муки, влажности, температуры и состава ПС. Так, в ПС для густых заквасок (влажность 50%, температура 26-28оС) за 4 ч прирост содержания сахаров незначительный и не зависит от ЧП муки. С увеличением влажности ПС до 72% и температуры до 28-30оС (для жидких заквасок без заварки) интенсивность сахарообразования возрастает, особенно при использовании муки с ЧП 170 с, при этом прирост составляет 62%, для муки с ЧП 258 с - 13%. При повышении температуры ПС влажностью 70% (для КМКЗ) до 40оС наблюдается более интенсивное сахарообразование только при использовании муки с ЧП 258с. Наибольшее содержание сахаров отмечалось в ПС для жидких заквасок с заваркой. Содержание сахаров в заварке из муки и воды (1: 2,5) в начале и через 1 ч прямо пропорционально зависело от ЧП и составляло 21,1% СВ для муки с ЧП 170 с и 15,3% СВ - ЧП 258 с. При увеличении количества заварки в ПС от 20 до 35% содержание сахаров увеличивается, особенно при использовании муки с ЧП 170с.

В настоящее время в промышленности используют четыре вида заквасок, отличающихся составом стартовых композиций заквасочных микроорганизмов, используемых в разводочном цикле; температурой и продолжительностью брожения; составом ПС и ее соотношением с выброженной закваской при освежении; кислотностью и подъёмной силой - густая, жидкая с заваркой и без заварки, концентрированная молочнокислая.

В заквасках густой и жидких без заварки и с заваркой наблюдается замедление кислотонакопления и ухудшение подъемной силы (рисунок 10) при увеличении ЧП муки.

Кроме того, жидкие закваски на ПС из муки с большим ЧП (пониженная ферментативная активность) более вязкие  как в начале, так  и в конце брожения (рисунок 11).

Показано, что с повышением ЧП (снижение автолитической активности ) муки  увеличивается формоустойчивость хлеба , снижаются показатели кислотности, пористости, удельного объема и сжимаемости мякиша хлеба ржаного и дарницкого формового и  подового на разных видах заквасок. При этом отмечались более плотный  мякиш, пористость толстостенная, особенно при выпечках на густых заквасках. При использовании жидких заквасок качество хлеба существенно не отличалось на муке с разным ЧП.

Результаты экспериментальных исследований показали, что при использовании ржаной обдирной муки с числом падения 170 - 190с наблюдается стабилизация качества заквасок по кислотности и подъёмной силе, жидкие закваски имеют вязкость, которая не затрудняет их перекачивание насосами и подачу дозаторами на замес теста. Хлеб, выработанной с использованием такой муки, по физико-химическим и органолептическим показателям соответствует требованиям действующей технической документации.

Для стабилизации качества хлеба при переработке ржаной обдирной муки с ЧП более 220с и менее 140с необходимо использовать технологии на основе действующих способов приготовления теста с оптимизацией технологических параметров (температура, влажность, продолжительность брожения) и применением комплексных улучшителей целевого назначения.

В условиях производства иногда наблюдается пенообразование в жидких заквасках, особенно с применением заварок, которое отрицательно влияет на работу насосов, дозаторов и расход закваски при замесе теста. Пенообразующие свойства ржаной муки могут быть обусловлены повышенным количеством белка и, прежде всего, его альбуминовой фракции, ответственной за пенообразование, а также водорастворимых пентозанов, крахмала и клетчатки, которые являются стабилизаторами данного процесса.

Для выявления факторов, влияющих на пенообразующую способность жидких заквасок, в исследованиях использовали три образца муки (таблица 5). Автолитическая активность двух образцов муки (2 и  3) была стандартной, а у образца  1 - повышенной.

Полученные результаты (таблица 5) свидетельствуют, что по содержанию примеси пшеничной и ячменной муки, пентозанов и вязкости водного экстракта, определяемой на вискозиметре ВПЖ-1 при соотношении воды и муки по массе 1:5 в разных образцах муки, существенных отличий между образцами не выявлено. При этом, чем выше содержание белка в муке, тем выше ее пенообразующая способность как в условиях производства при приготовлении жидкой закваски с заваркой  влажностью 85 % и содержанием заварки 33 %, так и в лаборатории при приготовлении жидкой закваски без заварки влажностью 70 %.

Таблица 5 - Влияние качества ржаной обдирной муки на пенообразование жидких заквасок

Наименование показателей

Значение показателей качества жидких заквасок,
приготовленных с использованием образцов ржаной муки:

1

2

3

Мука

Число падения, с

98

179

227

Автолитическая активность

(содержание водорастворимых веществ), % СВ:




- по ГОСТ 27495-87

59,5

48,6

43,4

  - по расплываемости клейстеризованной водно-мучной суспензии

88,0

46,0

34,0


- в мякише выпеченного колобка

36,1

26,8

24,7

Содержание, % СВ:




  - белка

10,74

9,83

8,92

  - пентозанов общих *)

15,61

15,95

16,64

  - пентозанов водорастворимых*)

2,76

2,96

3,06

Вязкость водного экстракта *),  сСt

7,45

12,97

10,92

Примесь муки, % - пшеничной

0,3

0,5

0,4

- ячменной

менее 0,1

менее 0,1

менее 0,1

Закваска

Кислотность конечная, град

11,8

11,2

11,2

Подъемная сила, мин

16

16

17

Увеличение объема, % к начальному

317

317

177

Органолептическая оценка

закваски в условиях: - производства

сильное пенообразование

пенообразования нет

- лаборатории

закваска осевшая, но отмечено
наличие пенной шапки

выброженная,

осевшая закваска

*) данные  кафедры растениеводства Башкирского государственного аграрного университета (зав. кафедрой д-р сельскохоз. наук, профессор Исмагилов Р.Р.)

На основании результатов настоящих исследований разработаны технологии  хлеба при переработке ржаной муки с пониженными хлебопекарными свойствами (повышенной и пониженной автолитической активностью), включенные в Сборник современных технологий хлебобулочных изделий (2008).

2.2.2. Исследования технологических свойств и разработка сухих заварок - муки  набухающей, заварки сухой ржаной комплексной Вега

В хлебопекарной промышленности используют заварки из муки и воды, в которых крахмал модифицирован, т.е. доведен до стадии клейстеризации за счет использования воды  с температурой 95-97 0 С или прогрева водно-мучной смеси паром или электроконтактным способом.

С целью замены традиционных заварок, используемых при выработке заварных сортов хлеба, при приготовлении питательной смеси для жидких ржаных заквасок с заваркой, жидких дрожжей, а также для сохранения свежести и улучшения качества хлеба при переработке муки с пониженной сахаробразующей способностью и др. проведены  исследования по разработке  их новых видов - сухих заварок (набухающей муки), в том числе комплексных. Для этого использованы способы получения сухих заварок путем микронизации и экструзии и изучено их влияние на крахмальный комплекс ржаной обдирной муки.

Проведена сравнительная оценка качества полуфабрикатов из муки ржаной обдирной  нативной (для приготовления традиционной заварки) и модифицированной, подвергнутой обработке разными методами. Для лучшего осахаривания полуфабрикатов 10% муки (нативной и модифицированной) заменяли неферментированным ржаным солодом. Исследовали накопление сахаров, изменение вязкости, содержания декстринов и температуры в полуфабрикатах влажностью 73-74,5% (рисунок 12).

Полученные результаты свидетельствуют, что в традиционной заварке и полуфабрикате из ржаной муки после вальцевой сушки содержание сахаров и декстринов в начале осахаривания практически одинаково. В полуфабрикатах из муки, обработанной ИК-лучами и экструзией, начальное содержание сахаров выше на 54 и 17%, а  декстринов ниже на 7 и 3% (рисунок 12, г) соответственно, что свидетельствует о более глубоких изменениях, происходящих в углеводном комплексе муки на стадии ее модификации.

Наиболее интенсивное накопление сахаров в заварке и полуфабрикатах происходит в первый час осахаривания (рисунок 12, в). В дальнейшем процесс их образования замедляется, но в полуфабрикатах из модифицированной муки протекает более интенсивно, хотя и при более низкой температуре по сравнению с традиционной заваркой. При этом наблюдается значительное разжижение полуфабрикатов (рисунок 12, б). Наибольшей начальной вязкостью характеризуется полуфабрикат из муки, обработанной ИК-лучами, а наименьший - из муки после экструзионной обработки. Характерно, что вязкость полуфабриката из муки, обработанной в экструдере, практически не изменялась в течение 3 ч осахаривания и составляла соответственно 9,6 Пас в начале и 9,1 Пас в конце. Это объясняется тем, что в процессе экструзии снижается содержание нативного крахмала в 1,8-2 раза, а содержание водорастворимых веществ повышается в 5-8 раз по сравнению с исходным сырьем.

На рисунке 13 приведена микроструктура препаратов муки ржаной обдирной в нативном состоянии, муки, прошедшей экструзионную обработку,  комплексной сухой заварки Вега на основе экструзионной муки, а также традиционной заварки в начале и в конце осахаривания.

При заваривании ржаной муки водой с температурой 95-97 0 С в начале процесса (через 5 мин) внешний вид зерен крахмала не претерпевает заметных изменений (рисунок 13, б), лишь отдельные зерна несколько деформируются, однако при подсчете зерен их количество снижается по сравнению с нативной мукой примерно на 8-10%.

В заварке после 3-х часового осахаривания крахмал полностью клейстеризован, зерен крахмала не видно, просматриваются только белковые частицы с темными пятнами на месте разрушенных крахмальных зерен.

Аналогичная картина наблюдается и в препарате экструзионной муки (рисунок 13, г). Зерен крахмала нет, т.к. они полностью клейстеризованы.

В препарате заварки сухой ржаной комплексной (ЗСРК) Вега (рисунок 13, д) видны белковые частицы муки, кусочки измельченного кориандра, следы клейстеризованных крахмальных зерен ржаной набухающей муки и небольшое количество целых крахмальных зерен, внесенных в ЗСРК вместе с ферментированным ржаным солодом.

Метод микроскопирования наглядно подтвердил, что в экструдированной муке крахмал клейстеризован, поэтому использование такой муки взамен традиционных заварок, например, при производстве заварных сортов хлеба, даст тот же эффект, однако при этом намного сокращается и упрощается технологический процесс.

По результатам исследований разработана заварка сухая (мука набухающая) ТУ 9293-007-11163857-97 и на ее основе заварка сухая ржаная комплексная  Вега ТУ 9293-032-11163857-98, а способ их производства и применения защищен патентами РФ.

Производство сухой заварки и ЗСРК Вега по экструзионной технологии организовано в Санкт-Петербурге на ООО НПО Экструзионные технологии и в г. Ижевске на ООО Хлебозавод № 1.

Для выявления оптимальной дозировки сухой  заварки в качестве улучшителя ее вносили при замесе теста в сухом виде  в количестве от 2 до 10%  с шагом 2% взамен муки ржаной обдирной для хлеба дарницкого и пшеничной 1с для хлеба из муки пшеничной 1с.

Полученные результаты (рисунок 14) свидетельствуют, что при внесении сухой заварки взамен муки ржаной обдирной снижались показатели пористости и удельного  объёма, особенно  при увеличении ее дозировки от 4 до 10 %.  Аналогичное снижение показателей качества (удельный объем, пористость) наблюдалось в хлебе формовом из муки пшеничной 1-го сорта.

Опытно-промышленные испытания в условиях производства ООО Хлебозавод № 1 г.Ижевска показали, что оптимальной является дозировка 2% (к массе или взамен муки в тесте) сухой заварки из пшеничной или ржаной муки при выработке формовых сортов хлеба из этих же сортов муки или их смеси. Кроме того, установлено, что внесение 2% сухой заварки при замесе теста дает возможность увеличить его влажность до максимально допустимой по нормативной документации, а в процессе хранения хлеба замедляется потеря влаги (1,9-3,5% против 5,2% в контроле) и мякиш становится менее крошащимся.

Для подкисления  теста при производстве хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки используют разные виды заквасок, в том числе жидкие ржаные закваски с заваркой, влажностью 80 - 85 %. С целью увеличения содержания усвояемых углеводов в ПС для их освежения кроме ржаной муки и воды вводят заварку, содержание которой зависит от влажности заквасок и составляет 20, 25 и  35% соответственно при влажности 80, 82 и 85%.При приготовлении ПС используют заварки, осахаренные под воздействием амилолитических ферментов муки, солода или ферментных препаратов.

В ПС (влажностью 82%), приготовленной путем смешивания сухой заварки, муки ржаной  обдирной и воды в соотношении 7:14:79 соответственно содержание сахаров составило 13,4% СВ, а через 1 ч выдержки при температуре 33-350С  их прирост составил около 10%, а фактическое содержание - 14,6% СВ.

В ПС, состоящей из традиционной осахаренной в течение 1 ч заварки, муки и воды в соотношении 25:14:61, содержание сахаров составляло только 13% СВ, что на 11% ниже по сравнению с ПС на сухой заварке.

Известно, что вязкость ПС имеет большое практическое значение, так как смесь перекачивается насосами от места приготовления к емкостям, в которых происходит брожение заквасок. При определении динамической вязкости ПС на традиционной и сухой заварке выявлено, что вязкость ПС на традиционной осахаренной заварке составляет 1,88 Пас. Вязкость ПС на сухой заварке  сразу после приготовления составляла 1,85 Пас, а через 1 ч осахаривания Ц1,2 Пас, что свидетельствует о ее разжижении за счет гидролитических процессов биополимеров муки, в результате которых повышается содержание усвояемых микроорганизмами питательных веществ, в том числе углеводов. Таким образом, можно заключить, что в условиях производства не возникнет проблем при перекачивании ПС, приготовленной с использованием сухой заварки.

В процессе длительного ведения в условиях лаборатории жидкой ржаной закваски с заваркой, освежаемой ПС с традиционной (контроль) и сухой (опыт) заваркой, не выявлено существенных отличий в биотехнологических показателях. Обе закваски имели очень близкие значения титруемой кислотности (9,2 и 8,9 град ) и подъемной силы (24 мин), существенно не отличались по содержанию спирта (6,0 и 7,1% СВ), летучих кислот (20,6 и 18,0 % к титруемой кислотности), вязкости (0,6 и 0,45 Па.с) и количеству клеток заквасочных микроорганизмов, соотношение которых было характерным (1:9 и 1:14)  для данного вида заквасок.

В производственных условиях жидкая ржаная закваска, освежаемая ПС, содержащей сухую заварку (опыт), по органолептическим и биотехнологическим показателям также очень близка к контрольной закваске. Она представляет собой хорошо бродящую с пузырями на поверхности массу, а показатели титруемой кислотности (в начале и конце брожения) и подъемная сила ее практически одинаковы с таковыми в контрольной закваске и колеблются в пределах 8,5-9,0 град и 20-25 мин соответственно. Хлеб дарницкий на опытной закваске по физико-химическим  и органолептическим показателям был близким хлебу на контрольной закваске и соответствовал требованиям государственного стандарта. Мякиш его был не липким, не влажным на ощупь, пропеченным и эластичным, а значения показателей влажности, кислотности и пористости составляли 47,5%; 7,5-8,0 град и 57-58% соответственно.

Заварки (осахаренная, заквашенная или их смесь) используют также в технологии жидких дрожжей, которые на некоторых хлебопекарных предприятиях применяются для опарного способа приготовления хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки. Проведены испытания по применению сухой заварки взамен традиционной при  приготовлении заквашенной заварки, используемой для культивирования жидких дрожжей.

Контрольную осахаренную заварку готовили традиционным способом из муки ржаной обдирной и воды в соотношении 1:3. Для осахаривания в заварку вносили 5% (от массы муки в заварке) неферментированного солода. Сразу после заваривания содержание сахаров в заварке составляло 18,3% СВ, а через один час осахаривания Ц 26,3% СВ.

При приготовлении ПС для освежения опытной заквашенной заварки использовали сухую заварку из ржаной обдирной муки, которую смешивали с водой (температура 65-70оС) в соотношении 1:3 до однородной консистенции и выдерживали в течение 1 ч при температуре не ниже 55оС. Для интенсификации процесса накопления усвояемых углеводов также использовали неферментированный ржаной солод. Содержание сахаров в начале осахаривания опытной ПС составляло 15,8% СВ, а через один час - 22,1% СВ, то есть их прирост был более интенсивным и составлял 46,2% при 43,7% в контрольной осахаренной заварке.

Охлажденную до температуры 50-52оС контрольную осахаренную заварку и опытную ПС на сухой заварке расходовали для обновления контрольной и опытной заквашенных заварок в соотношении 1:1 или 3:1 в зависимости от принятого технологического режима. Титруемая кислотность контрольной заквашенной заварки составляла 7,5-11,8 град, а опытной - 6,8-12,0 град, содержание сахаров в них было 34,4% СВ и 26,8% СВ соответственно.

Жидкие дрожжи для культивирования которых использовали заквашенную заварку контрольного и опытного вариантов имели очень близкие биотехнологические показатели: кислотность 12,6 и 12,7 град, подъемная сила 21 и 24 мин, содержание спирта 9,1-6,5% СВ, сахаров 21,2 и 18,7% СВ и летучих кислот 6,0 и 6,3% к титруемой кислотности.

Хлеб дарницкий, приготовленный опарным способом на жидких дрожжах (20 % к массе опары) опытного варианта, характеризовался  более яркой окраской, на 1-2% лучшими показателями пористости и на 0,5-1,0 град выше титруемой кислотностью по сравнению с хлебом контрольного варианта. Следует отметить, что в процессе хранения хлеба с дополнительным внесением 2% сухой заварки при замесе теста, замедлялась потеря влаги, а мякиш его был менее крошащимся.

Таким образом, исследованиями показано, что при экструзионной обработке ржаной муки получают полуфабрикат, технологические свойства которого позволяют заменить традиционные заварки, используемые в технологии хлебопекарного производства при приготовлении питательной смеси для жидких заквасок с заваркой как ржаных, так и пшеничных, жидких дрожжей, для улучшения качества хлеба, особенно при переработке муки с пониженными хлебопекарными свойствами, для сохранения свежести, снижения крошковатости и продления сроков хранения.

По  результатам выполненных исследований и опытно-промышленной апробации разработаны рекомендации по применению сухой заварки при производстве хлебобулочных изделий, включенные в Сборник современных технологий хлебобулочных изделий (2008).

2.3. Технологии заварных сортов хлеба для условий
дискретного производства

В отечественном хлебопечении для выработки заварных сортов хлеба используются технологии с приготовлением теста: на осахаренной заварке с подкислением теста заквасками; на опаре с осахаренной заваркой и ржаной закваской; на заварке, заквашенной и сброженной заквасками; на термофильной закваске в сочетании с традиционной закваской и на термофильной сброженной закваске. Общей стадией во всех технологиях приготовления теста для заварных сортов хлеба (кроме разных видов ржаных  заквасок) является стадия приготовления заварки. Последняя готовится традиционным гидротермическим способом из 10-15% (иногда 20-25%) ржаной муки, всего рецептурного количества солода, пряностей и воды при соотношении (мука + солод) : вода от 1:1,5 до 1 : 2,5. Затем заварка осахаривается и охлаждается до разной температуры в зависимости от способа приготовления теста.

Существенными недостатками вышеупомянутых способов приготовления теста, особенно в современных условиях, отличающихся изменением структуры хлебопекарных предприятий и работой их в дискретном режиме, а также необходимостью увеличения длительности хранения хлебобулочных изделий, является ограниченное количество ржаной муки, вносимой в заваренном виде, что сокращает не только сроки сохранения свежести, но и снижает вкус, запах заварного хлеба. Кроме того, использование заварки, приготовленной традиционными гидротермическим способом, увеличивает трудо- и энергозатраты.

Учитывая потребность  промышленности в высокоэффективных современных технологиях заварных сортов хлеба, проведены исследования по созданию способов приготовления теста на сухих (в том числе комплексных) заварках и комплексной закваске.

При разработке технологии заварных сортов хлеба на сухих заварках исследовали разные способы их внесения: в сухом виде в опару и тесто или в виде осахаренного полуфабриката. Опыты проводили при приготовлении хлеба бородинского. Тесто для хлеба контрольного варианта готовили в четыре стадии: традиционная осахаренная заварка (15% муки + 5% солода) влажностью 65%, густая закваска (9% мукой), опара (62% мукой, влажность 60%), тесто.

При приготовлении опытных образцов хлеба бородинского 15% муки набухающей (заварки сухой) вносили в сухом виде при замесе теста (приготовление теста в одну стадию), опары или осахаренного полуфабриката (приготовление теста в две стадии). Для лучшего осахаривания в полуфабрикат из набухающей муки вносили 5 % муки ржаной обойной, а солод ржаной ферментированный 5% - в сухом виде при замесе теста. Процесс осахаривания традиционной заварки и полуфабриката проводили в течение 2-х ч при температуре
50-47С и 38-43С соответственно.

Установлено, что при практически одинаковом начальном содержании редуцирующих сахаров (25,9 и 25,4 % СВ в расчёте на мальтозу) скорость их накопления в осахаренном полуфабрикате из набухающей муки была выше и через 2 ч их содержание составляло 37,3 % СВ против 33,3% СВ в традиционной заварке.

При внесении муки набухающей в сухом виде и в виде осахаренного полуфабриката тесто в период брожения больше увеличивалось в объёме и имело лучшую подъёмную силу, а продолжительность расстойки тестовых заготовок сокращалась на 3 - 13 мин по сравнению с контролем на традиционной заварке.

Анализ данных, представленных в таблице 6, показывает, что хлеб бородинский, приготовленный с использованием сухой заварки, независимо от способа её внесения характеризовался лучшими физико-химическими и органолептическими показателями по сравнению с хлебом контрольного варианта.

Таблица 6 - Влияние способа внесения сухой заварки и подкисления теста
на качество хлеба бородинского

Наименование

показателей качества

Значение показателей качества хлеба

контроль

опыт на сухой заварке, внесенной в

тесто

осахаренный
полуфабрикат

опару

в сочетании с

густой
закваской

СПК
Цитрасол

густой
закваской

СПК
Цитрасол

густой
закваской

Влажность, %

48,5

47,8

47,2

47,7

46,4

48,3

Кислотность, град

10,0

7,4

8,3

8,0

10,4

8,4

Пористость, %

51

52

55

55

54

50

Удельный объем, см3/г

1,35

1,35

1,49

1,46

1,45

1,40

Сжимаемость мякиша на пенетрометре, ед

19

22

16

20

16

18

Содержание сахаров, % СВ

12,5

14,2

15,9

14,6

15,4

15,5

Состояние:

-мякиша

влажный, слегка липковатый

-пористости

мелкая, равномерная, толстостенная

Вкус, запах

свойственный сорту

кисло-сладкий

сладковатый

кисло-сладкий

сладковатый

Кроме того, установлено, что при замене густой закваски смесью подкисляющей комплексной Цитрасол (ТУ 9295-268-11163857-2009) хлеб бородинский по  физико-химическим и органолептическим  показателям также не уступает контролю.

На основании результатов исследований разработан состав (пять вариантов рецептур), технологии получения и применения заварки сухой ржаной комплексной Вега (ТУ 9293-032-11163857-98, патент РФ № 2191510). В состав заварки сухой ржаной комплексной Вега (далее ЗСРК Вега) входит ферментированный и/ или неферментированный солод в зависимости от сорта заварного хлеба.

Кроме того, она может содержать подкисляющие компоненты, что исключает необходимость подкисления теста традиционными биологическими заквасками.

Способы приготовления теста для заварных сортов хлеба с использованием муки набухающей и ЗСРК Вега могут быть одно- и двухфазными (рисунок 15), они запатентованы (патент РФ № 2189143), подробно изложены в отдельно изданной на правах монографии книги Производство заварных сортов хлеба (2003) и Сборнике современных технологий хлебобулочных изделий (2008).

Рисунок 15 - Система технологий заварных сортов хлеба на сухих, в том числе комплексных, заварках

В используемых в промышленности технологиях заварных сортов хлеба на осахаренной заварке ее заквашивание и сбраживание производится композициями разных видов и штаммов МКБ и дрожжей.

Так, при использовании густой закваски эта композиция состоит из двух видов молочнокислых бактерий L.plantarum (штамм 63), L.brevis (штаммы 5 и 68) и дрожжей S.minor (штамм Чернореченский). При применении ржаной КМКЗ наряду с вышеуказанными видами бактерий L.plantarum (штамм 30), L.brevis (штамм 1)  в состав композиции входят L.casei (штамм 26) и  L.fermenti (штамм 34), а при использовании жидкой ржаной закваски без заварки - вышеупомянутая  композиция лактобацилл применяется  в сочетании со смесью дрожжей S.cerevisiae (штамм Л-1) и S.minor (штамм Чернореченский). Для получения заквашенной термофильной заварки используется монокультура молочнокислых бактерий L.delbrckii (штамм 76), а для ее сбраживания Ц также монокультура дрожжей S.cerevisiae (штамм Л-1).

При заквашивании осахаренной заварки её соотношение с закваской  (густой, влажностью 48,5%, жидкой без заварки - 70-75%, ржаной КМКЗ - 70%) составляет (2-1,5) : 1 мукой от общей массы муки в тесте. При этом количество муки, вносимой при замесе теста в заваренном виде, составляет всего 15-20% от общей массы муки в тесте. Такое количество заварки не обеспечивает увеличение сроков сохранения свежести, снижает вкус и запах заварного хлеба, а приготовление заварки традиционным гидротермическим способом увеличивает трудо- и энергоемкость технологии.

С учетом изложенного при разработке технологии заварных сортов хлеба основной предпосылкой являлось увеличение количества муки, вносимой в заваренном виде, до 25-35%. С этой целью разработана комплексная закваска (КЗ), питательной смесью при освежении которой является заварка из разных сортов ржаной муки (обойная, обдирная, сеяная) или мука набухающая. Следует отметить, что при отсутствии в рецептуре хлеба солода сухого ржаного неферментированного 5% ржаной муки заменяют на его аналогичное количество для лучшего осахаривания заварки или питательной смеси из набухающей муки.

В разводочном цикле КЗ использовали композицию микроорганизмов из двух штаммов лактобацилл (L.plantarum 52-АН, L.sanfranciscensis Е-36), бифидобактерий (B.bifidum-2) и дрожжей S.cerevisiae (штамм Л-1)  в соотношении 1:1:1:1.

С применением униформ-рототабельного планирования эксперимента показана зависимость кислотности КЗ в производственном цикле от соотношения КЗ:ПС при освежении и продолжительности брожения (рисунок 16).

С увеличением продолжительности брожения от 12 до 18 ч количество ПС, идущей на освежение КЗ, увеличивается до 75-85%. При прочих  равных условиях оптимальная конечная кислотность КЗ устанавливается в зависимости от сорта ржаной муки, из которой готовится ПС - заварка для ее освежения, т.е. от сорта ржаной муки в рецептуре заварного сорта хлеба. Так, конечная кислотность КЗ из ржаной муки сеяной составляет 9-10 град, обдирной - 12-14 град, обойной - 16-17 град, а подъемная сила колеблется от 20 до 45 мин.

При использовании в качестве питания для освежения КЗ набухающей муки возможны два варианта приготовления ПС - с предварительным осахариванием в течение 2-х ч при температуре 33-34оС и без осахаривания. При этом КЗ, освежаемая осахаренной и неосахаренной ПС, имеют практически одинаковые показатели кислотности (10,8 и 10,6 град) и подъёмной силы (34 и 36 мин). Содержание же сахаров в КЗ, освежаемой осахаренной питательной смесью, снижалось с 24,0 % СВ в начале до 22,8 % СВ через 3 ч брожения, а в КЗ с питательной смесью без осахаривания наоборот увеличивалось с 21,7 % СВ до 23,8 % СВ.

показатель относительной пластичности (рисунок 17, в) у образцов на КЗ указывает на то, что хлеб будет дольше сохранять свежесть (медленнее черстветь), чем хлеб без заварки, так как известно, что величина относительной пластичности в процессе хранения только уменьшается.

Вследствие того, что хлеб без заварки после 96 ч хранения стал достаточно крошащимся и по органолептической оценке был признан черствым, а показатель сжимаемости его мякиша был самым низким из исследуемых образцов, проведение расчета показателя относительной пластичности  через 264 и 504 ч хранения было признано нецелесообразным, так как его изменение носит несвойственный для свежевыпеченного (нечерствого) хлеба характер.

учшие показатели общей сжимаемости, пластичности и относительной пластичности. То есть в хлебе, приготовленном на КЗ с применением сухой заварки, с увеличением сроков хранения процессы черствения замедляются, о чем свидетельствуют изменения в микроструктуре мякиша.

В результате исследований установлено, что количество муки, вносимое с КЗ в заваренном виде для хлеба московского и бородинского, может быть увеличено до 30 и 25% соответственно, против 15-17% при традиционных технологиях.

На основании результатов исследований разработана технология, улучшающая вкус, запах и увеличивающая сроки сохранения свежести заварных сортов хлеба на КЗ, представляющей питательную смесь из традиционной или сухой заварки, заквашенную композицией микроорганизмов из дрожжей, МКБ и ББ, обладающих высокими технологическими, а также пробиотическими и бактерицидными свойствами.

На способ производства заварного хлеба с использованием комплексной закваски подана заявка на изобретение № 2009125724/13(035869) от 08.07.2009г, а технологическая инструкция по приготовлению заварных сортов хлеба на КЗ включена в Сборник современных технологий хлебобулочных изделий (2008).

2.4. Исследования и разработка технологии хлеба с использованием ржаной муки для длительного хранения

Актуальной задачей для современного хлебопечения является разработка технологий хлеба длительного хранения не только с целью  снабжения населения хлебобулочными изделиями в отдаленных труднодоступных районах, в зонах экологического неблагополучия, в кризисных и аварийных ситуациях, но и для развития малого бизнеса (рестораны, кафе), а также для использования в домашних условиях.

Одним из направлений решения этой проблемы в промышленных масштабах является быстрое замораживание, обеспечивающее длительное хранение как замороженных полуфабрикатов, так и выпеченных изделий.

Второй путь увеличения сроков хранения может быть связан с обработкой физическими методами выпеченных и упакованных хлебобулочных изделий.

При разработке хлеба длительного хранения с использованием ржаной муки учитывали, что в основе его производства лежат биотехнологические процессы, связанные с использованием разных видов ржаных заквасок, при приготовлении которых в производственном цикле создают оптимальные условия для развития стартовых культур микроорганизмов, внесенных в разводочном цикле. Сочетание видов и штаммов микроорганизмов в стартовых композициях зависит от вида ржаных заквасок - густая, жидкая с заваркой и без применения заварки, концентрированная молочнокислая закваска. Стартовые культуры заквасочных микроорганизмов, развиваясь в ржаных заквасках, способствуют формированию физико-химических (кислотность, пористость) и органолептических (вкус, аромат) показателей выпеченного хлеба, обеспечивают его микробиологическую чистоту, особенно при увеличении сроков хранения и при переработке муки с повышенной микробиологической обсеменённостью.

В связи с этим одной из ключевых задач была разработка способа приготовления теста на заквасках с повышенной антагонистической активностью к споровой микрофлоре. С этой целью для разводочного цикла заквасок использовали  разработанные стартовые композиции заквасочных микроорганизмов (в сухом и жидком виде) с включением в состав бифидобактерий, лактобактерий L. sanfranciscensis Е-36, нового штамма  L.plantarum 52-АН, обладающих специальными, например, пробиотическими и антагонистическими свойствами.

Наряду с технологией приготовления теста существенное влияние на микробиологическое состояние хлеба длительного хранения оказывает вид упаковочных материалов (рисунок 19, а). Так, в хлебе дарницком, приготовленном на закваске с повышенной антагонистической активностью и упакованном после охлаждения до температуры 34-36оС в два пакета из полипропилена толщиной 25мкм, развитие плесеней происходит гораздо быстрее, чем в случае применения полипропилена с барьерными свойствами.

Из данных, представленных на рисунке 19, б, видно, что рост плесневых грибов на поверхности хлеба дарницкого, упакованного, уложенного в картонные короба и обработанного ионизирующим излучением в линейном ускорителе электронов ЛУЭ 8-5С дозой 3 кГр, происходит интенсивнее, чем при дозе облучения 6 кГр. При облучении же дозой 10 кГр рост плесневых грибов не наблюдался.

Ионизирующее излучение не влияло на физико-химические показатели хлеба, и они соответствовали требованиям действующих государственных стандартов. Влажность контрольных и обработанных ионизирующим излучением образцов хлеба в процессе хранения в течение шести месяцев снижалась на 10-13 % при исходной 48,4 - 48,5%. При этом хлеб был вполне пригодным для употребления в пищу. Исследование показателей безопасности по остаточной радиации в облученных образцах хлеба дарницкого через неделю хранения показало, что содержание радионуклидов в опытных образцах значительно ниже допустимого уровня по СанПиН 2.3.2.1078-01 п.1.4.7. и колеблется по цезию Cs 137 от 0,80,2 Бк/кг до 1,20,3 Бк/кг и по стронцию Sr 90 от 0,60,1 Бк/кг до 0,70,2 Бк/кг при допустимых уровнях не более 40 Бк/кг и 20 Бк/кг соответственно.

Кроме того, не выявлено загрязнение поверхности упакованного хлеба альфа- и бета- активными частицами, а доза гамма-излучения не превышала фоновых значений (22-25 мкР/ч) при отсутствии наведенной активности.

Таким образом, при дозе облучения в 3 и 6 кГр хлеба, упакованного в полипропилен с барьерными свойствами, наблюдается бактериостатический, при дозе в 10 кГр бактерицидный эффекты.

Исследования по использованию замораживания в технологии длительного хранения заварных сортов хлеба с использованием ржаной муки проводили по двум направлениям - замораживание тестовых заготовок и хлеба при температуре минус 240С с естественной циркуляцией воздуха и при температуре минус 35-400С и скорости циркуляции  воздуха 4 м/сек. Замороженные тестовые заготовки (массой 120 и 350 г) и хлеб упаковывали и хранили при температуре минус 180С от 1 до 6 месяцев.

Полученные результаты показали, что закономерности изменения физико-химических и органолептических показателей качества хлеба из замороженных полуфабрикатов в основном зависят не от способа приготовления теста, а от степени их  готовности (тестовые заготовки, хлеб) перед замораживанием.

Так, при выпечке хлеба из замороженных тестовых заготовок, независимо от способа приготовления теста, увеличивалась продолжительность расстойки на 20-30 мин по сравнению с продолжительностью расстойки тестовых заготовок без замораживания. Это объясняется тем, что условия замораживания снижают активность ферментов (зимазный комплекс) дрожжевых клеток, что и приводит к увеличению продолжительности расстойки.

Влажность хлеба из замороженных тестовых заготовок после 40 сут хранения при температуре -180С на 1,3-1,4% ниже, чем влажность замороженного хлеба, хранившегося при таких же условиях. Величина потерь массы для тестовых заготовок составляет 0,90-1,25% , а для хлеба - 0,13-0,19 %. Показатель сжимаемости мякиша на пенетрометре у хлеба из замороженных тестовых заготовок также ниже на 21-27% по сравнению с аналогичным показателем замороженного хлеба и контроля. Таким образом, при замораживании тестовых заготовок уменьшается не только выход хлеба, но и ускоряется процесс его черствения.

Кроме того, хлеб из замороженных тестовых заготовок имеет кислотность на  0,5-1,5 град ниже по сравнению с замороженным хлебом. При этом отмечалась липкость и заминаемость мякиша. Увеличение количества густой закваски, вносимой при замесе теста с 25 до 35% мукой, приводило к повышению кислотности хлеба на 0,5-1,0 град. Однако липкость и заминаемость мякиша сохранялась, что может быть обусловлено высокой ферментативной активностью солода ржаного неферментированного и наличием значительного количества клейстеризованного крахмала ржаной муки, внесенной при замесе теста в виде заварки.

Установлено значительное повышение содержания декстринов в хлебе заварном с неферментированным солодом из замороженных тестовых заготовок. После 35 суток хранения при минус 180С количество декстринов увеличилось на 70% по сравнению с хлебом, не подвергшимся замораживанию. При этом мякиш хлеба опытного образца был более липкий и заминающийся.

В хлебе заварном с ферментированным солодом из замороженных тестовых заготовок увеличение содержания декстринов составило только 30%, а его мякиш был эластичный не заминающийся. В замороженном хлебе содержание декстринов не изменялось в течение 35 суток хранения.

Определен аминокислотный состав и рассчитан аминокислотный скор  хлеба заварного пулковского незамороженного и замороженного при разных режимах и хранившегося при температуре минус 180С в течение  6 месяцев. Лимитирующими аминокислотами как в незамороженном, так и в замороженном хлебе, являются  - метионин +цистеин. Полученные данные свидетельствуют, что биологическая ценность в процессе хранения замороженных изделий изменяется незначительно. Коэффициент утилитарности незамороженного хлеба 0,526, а через
180 суток хранения при температуре минус 180С Ц 0,51-0,52.

Проведенные исследования показали (рисунок 20), что хлеб заварной пулковский, приготовленный на осахаренной заварке (20% мукой в том числе солод) в сочетании с густой закваской (20% мукой), замороженный при минус 240С и размороженный после 0,30,60,90 и 180 суток хранения, по физико-химическим и органолептическим показателям существенно не отличался от контроля и сохранял присущий ему вкус и запах, имел сухой, мягкий, эластичный и  не крошащийся мякиш.

Рисунок 20 - Влияние заварки и продолжительности хранения при -18оС на качество хлеба заварного пулковского, замороженного при -24оС

Исключение заварки приводило к значительному ухудшению таких показателей как сжимаемость (снижение на 30% независимо от сроков хранения) и крошковатость мякиша хлеба, к появлению пузырьков на поверхности и шелушению корки после размораживания, особенно в процессе хранения от 3 до 6 месяцев хлеба замороженного при температуре минус 350С с принудительной циркуляцией воздуха 4 м/сек.

На основании полученных результатов разработана технологическая инструкция по длительному хранению хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки на основе замороженных тестовых заготовок и хлеба.

2.5. Технологии безглютеновых хлебобулочных изделий на заквасках

Эпидемиологические исследования показывают широкое распространение заболеваний, связанных с нарушением в организме людей белкового обмена Ц фенилкетонурия и целиакия. Глютеновая энтеропатия (целиакия) - генетическая непереносимость глютена (белковая фракция нерастворимая в воде и 0,5M растворе NaCl) пшеницы, ржи, ячменя, овса. По некоторым оценкам, распространенность этих заболеваний в экономически развитых странах Европы, в США и др. составляет более 1% жителей. В России целиакия считается одним из редких заболеваний с частотой встречаемости 1 случай на 5 - 10 тысяч детей. Данных о частоте целиакии у взрослых не имеется. В отличие от всей территории России в Санкт-Петербурге частота достигает европейского уровня и составляет 1:380 .

Большинство безглютеновых хлебобулочных изделий, вырабатываемых в настоящее время, обладают слабо выраженным вкусом и запахом, а также из-за высокого содержания крахмала быстро черствеют.

Безглютеновый хлеб рисовый, рисово-кукурузный, рисово-гречневый, крахмально-соевый и яблочный (разработка СПбФ ГНУ ГОСНИИХП) в соответствии с ТУ 9110-102-11163857 -2000 имеет сроки хранения 36 ч без упаковки и 48 ч при  упаковке в пленки из полимерных материалов, кислотность - не более 0,8 град.
Исследования показали, что фактическая кислотность безглютенового хлеба составляет 0,2 град и это отрицательно сказывается не только на его вкусе и запахе, но и снижает устойчивость изделий к микробной порче в процессе хранения.

Известно, что применение  заквасок в технологиях хлеба с использованием ржаной муки, обусловленное специфическими особенностями ее хлебопекарных свойств, влияет не только на формирование физико-химических (кислотность, пористость) и органолептических (вкус, запах) показателей качества изделий, но и повышает их физиологическую ценность, усиливая аппетит и усвояемость. Применение заквасок при выработке хлебобулочных изделий из пшеничной муки, особенно в жаркий период года, вызвано также необходимостью предотвращения картофельной болезни.

Влияние молочнокислых бактерий и заквасок на качество безглютенового хлеба на сегодняшний день исследовано недостаточно. Исходя из указанных предпосылок, разрабатывали технологию безглютенового хлеба на заквасках с внесением и без применения в разводочном цикле чистых культур дрожжей.

В качестве стартера в разводочном цикле бездрожжевой закваски использовали композицию молочнокислых и бифидобактерий. Питательную смесь для обновления готовили путем перемешивания бесклейковинной рисовой смеси с водой или путем заваривания всей бесклейковинной смеси или её части кипятком. Бездрожжевые закваски освежали при температуре 34-35оС.

При разработке безглютеновых дрожжевых заквасок в разводочном цикле помимо кислотообразующих бактерий была введена композиция заквасочных дрожжей сахаромицетов, состоящая из Saccharomyces minor Чернореченский, S.сerevisiae Л-1 и витаминсинтезирующего штамма S.сerevisiae 576 из музейной коллекции ГОСНИИХП. Питанием для этих заквасок служила суспензия (влажность 60 %), состоящая из бесклейковинной смеси и воды. Закваски
выбраживали при температуре 27-30оС.

Выявлено, что наибольшее кислотонакопление (13,8-18,5град) наблюдалось в бездрожжевой закваске, где в качестве питания использовали смешивание бесклейковинной смеси с водой, а при освежении бездрожжевой закваски, частично или полностью заваренной бесклейковинной смесью, ее кислотность составляла только 9,2-14,5 град. Кроме того, закваски, освеженные бесклейковинной смесью без заварки, больше увеличивались в объёме (в 1,5-2 раза) по сравнению с заквасками, где при приготовлении питания всю бесклейковинную смесь или её часть вносили в виде заварки (27-33 %).

Микробиологический анализ безглютеновых дрожжевых заквасок показал, что в них интенсивно развиваются молочнокислые бактерии. Через 12 ч брожения кислотность закваски составила 11,5-14,5 град, а соотношение клеток дрожжей и бактерий изменялось в пределах 1:3 - 1:5.

Применение бездрожжевых заквасок (содержание бесклейковинной смеси - 20 %) при приготовлении теста оказывало положительное влияние на качество безглютенового хлеба. Кислотность хлеба повышалась на 1 град. Особенно улучшались его органолептические показатели. У хлеба, приготовленного без заквасок, верхняя корка была плоская с трещинами, светло-желтого цвета, а на бездрожжевых заквасках верхняя корка становилась выпуклой, желтовато-коричневого цвета. Пористость и толщина стенок пор мякиша опытных образцов были средними, а у контрольного образца без заквасок пористость более крупная и толстостенная. Изделия на заквасках приобретали приятный вкус и запах, а контрольные образцы были пресными с дрожжевым запахом.

Безглютеновый хлеб, приготовленный на дрожжевой закваске, имел бльший удельный объём (2,2-2,4 см3/г, против 1,99 см3/г в контроле без закваски) и лучшую сжимаемость мякиша (32-35 ед. пенетрометра, против 31 ед. в контроле), кислотность его была на 0,5 град выше, что способствовало улучшению вкуса и запаха хлеба.

При определении содержания витаминов в безглютеновых заквасках выявлено, что дрожжевые закваски характеризовались их повышенным количеством (таблица 8). Таким образом, приготовление теста на дрожжевых заквасках кроме улучшения вкуса повышало пищевую ценность безглютенового хлеба за счет обогащения его витаминами.


Таблица 8 - Содержание витаминов в безглютеновых заквасках и хлебе

Витамины

Количество витаминов, мг/100г

хлеб без закваски

бездрожжевая

дрожжевая

закваска

хлеб

закваска

хлеб

C

-

1,18

-

2,48

-

B1

0,01

0,48

0,06

0,68

0,08

B2

0,008

0,42

0,05

0,56

0,07

PP

0,24

4,90

0,60

9,98

1,16

Выявлено, что в провоцирующих условиях (рисунок 21) контрольные образцы безглютенового хлеба (без закваски) заболели картофельной болезнью (запах, липкость) и заплесневели через 24 ч. В опытных образцах на дрожжевой закваске признаки картофельной болезни (запах) и плесневения не проявились в течение 48 ч, а на бездрожжевой - 72 ч.

Рисунок 21 Ц Влияние способа приготовления теста на кислотность и микробиологическую чистоту при хранении безглютенового хлеба в провоцирующих условиях (температура 38 C).

При хранении хлеба в условиях лаборатории при комнатной температуре признаки плесневения в контрольных образцах появились через 96 ч, а в опытных - после 120 ч. В опытных образцах на заквасках признаков картофельной болезни не было обнаружено, в то время как в контрольном образце слабый посторонний запах появился через 96 ч хранения.

Таким образом, разработана технология улучшающая, физико-химические и органолептические показатели безглютенового хлеба, а также повышающая в 2,5 раза его устойчивость к микробной порче, основным элементом которой является приготовление заквасок по разводочному циклу с использованием композиции микроорганизмов, обладающих повышенными бактерицидными и пробиотическими свойствами.

Известно, что рожь как и другие злаковые (разновидности Triticum: мягкая и твердая пшеницы, спельта, камут; ячмень, овес) содержит спирторастворимую (проламины - секалин) фракцию белков, которая наряду с щелочерастворимой (глютелины Ц секалинин) фракцией вызывает атрофию ворсинок слизистой оболочки тонкой кишки с формированием синдрома нарушения кишечного всасывания Ц мальабсорбции.

Международная Организация Пищевых продуктов определила термин безглютеновый как нулевой допустимый предел для глютена, хотя организация ООН по вопросам продовольствия и сельского хозяйства (ФАО) и Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по разработке продовольственных стандартов (Codex Alimentarius) допускает концентрацию не более 100 м.д. (миллионных долей) глютена в пищевом продукте, т.е. не более 100 мг/кг продукта. Такая же концентрация глютена в продуктах допускается Европейской ассоциацией Обществ по целиакии AOECS.

Для определения количества иммунореактивного глютена применялся твердофазный иммуноферментный анализ с использованием моноклональных антител (метод ELISA), специфичных к секалину.

Прежде всего определили, что содержание глютена по секалину в используемой ржаной обдирной муке составило 42100мг/кг. Сочетание гидротермической обработки с аутоферментативной активностью белого солода позволило снизить иммунореактивность глютена ржаной муки в осахаренной заварке до 8000 мг/кг. При заквашивании осахаренной заварки термофильными молочнокислыми бактериями L.delbrckii - 76 количество глютена снизилось до 2200 мг/кг за счет совместного действия эндогенных протеаз ржи (50 - 75 % от общей протеолитической активности закваски) и экзогенных протеаз лактобацилл. На деструкцию белка также повлияла высокая титруемая (14,2 град) и низкая активная кислотность (pH=3,3 Ц 3,5) заквашенной заварки, увеличившие пептизацию белков, вследствие чего и лучшую доступность их действию пептидаз.

В хлебе безглютеновом, приготовленном с внесением 15 % ржаной муки в виде КМКЗ, термофильной заквашенной заварки или густой закваски, содержание глютена составляло около 100 мг/кг (0,01%). При этом хлеб имел яркую окраску, а его вкус и запах соответствовали традиционным хлебобулочным изделиям, выработанным с использованием ржаной муки. Кислотность безглютенового хлеба составляла 1,9-2,2 град, признаки заболевания картофельной болезнью и плесневения при хранении хлеба в провоцирующих условиях не проявлялись в течение 72 ч.

Таким образом, использование ржаных заквасок в технологии безглютенового хлеба с учётом повышенного содержания в ржаной муке незаменимых аминокислот, железа, калия, магния, пентозанов и витаминов, а также основываясь на синтезе последних в заквасках, позволит вырабатывать безглютеновый хлеб повышенной биологической ценности и толерантный для людей больных целиакией.

2.6. Развитие ассортимента хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки

Одна из приоритетных проблем хлебопекарной промышленности в современных условиях - увеличение объемов производства хлеба с использованием ржаной муки. Для ее решения актуальными являются исследования по развитию ассортимента ржаного хлеба повышенной пищевой и пониженной энергетической ценности, что соответствует современным требованиям рационального питания.

Хлебобулочные изделия с использованием ржаной муки относятся к изделиям функционального назначения. Усилить функциональные свойства хлебобулочных изделий с ржаной мукой можно, развивая их ассортимент путем введения в рецептуры новых видов сырья.

Известно, что ячмень и овес являются источником -глюкана, который считают ответственным за снижение холестерина. Поэтому зерно ячменя и овса, а также продукты его переработки рекомендуются для потребления при различных холестеринпонижающих диетах.

При разработке нового ассортимента хлеба с использованием ржаной муки применяли основные злаковые и крупяные культуры, в том числе ячмень и овёс, продукты их переработки в нативном виде (мука, хлопья, крупка, отруби и т.д.) и обработанные различными электрофизическими методами (экструзия, инфракрасное излучение).

При отработке параметров приготовления теста использовали технологии, основанные на применении заквасок (густых, жидких с заваркой и без нее, концентрированных бездрожжевых), а также подкисляющей добавки Цитрасол и улучшителя ржаного хлеба.

При разработке ассортимента устанавливали не только оптимальные дозировки новых рецептурных компонентов  хлеба, но и технологии их применения.

В исследованиях использовали образцы зерна ржи и пшеницы с содержанием мезофильно аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов
47. 102  и 3. 102  КОЕ/г соответственно. После их обработки ИК-лучами (микронизация) в смывах зерна пшеницы роста колоний не наблюдалось, а в смывах из зерна ржи их количество снизилось в 2 раза.

Применение грубодисперсных зерновых продуктов в сухом виде при замесе теста отрицательно сказывается на формировании его структуры и качестве хлебобулочных изделий. Поэтому перед замесом теста нативные и микронизированные зерновые продукты гидратировали в воде или в жидких заквасках. При гидратации зерновых продуктов  в воде варьировали гидромодуль (от 1:1 до 2:1), а также степень дисперсности зерна (целое, дробленое, плющеное).

Выявили, что количество воды, взятой для гидратации, не оказывает существенного влияния на набухаемость зерна. Поэтому в дальнейших исследованиях гидратацию зерна проводили при гидромодуле 1:1.

Установлено, что гидратационная способность нативного зерна ржи выше, чем у нативного зерна пшеницы - коэффициент набухаемости через шесть часов равен 1,55 и 1,43 соответственно. Гидратационная способность микронизированного зерна повышается, особенно у пшеницы. Коэффициент набухаемости  для микронизированного зерна ржи составляет 1,85, а для пшеницы-2,10. При повышении температуры воды с 260С до 400С коэффициент набухаемости микронизированного зерна ржи и пшеницы повышается на 13,5% и 31%, тогда как у нативного зерна он увеличивается только на 11% и 7% соответственно. Степень дисперсности (целое, дробленое) имеет значение только для гидратации нативного зерна.

Хлеб, приготовленный с использованием зерна (нативного и микронизированного), гидратируемого в заквасках, имеет меньшую влажность по сравнению с хлебом, в котором зерно гидратировалось в воде. При этом хлеб с нативным зерном, гидратированным в воде, не заболевал картофельной болезнью в течение 36 ч, при гидратации в жидкой закваске - в течение 72 ч, а при использовании микронизированного зерна в течение 96 ч и 120 ч соответственно.

Для выявления оптимального количества нативного и микронизированного зерна ржи его дозировку в рецептуре  варьировали от 10 до 50% и исследовали влияние на показатели качества теста и хлеба.

Полученные данные свидетельствуют, что при дозировке зерна от 20% до 30% наблюдается ухудшение подъемной силы теста (рисунок 22), удельного объема и сжимаемости мякиша хлеба (рисунок 23), причем в большей степени при использовании микронизированного зерна. Таким образом, оптимальным является содержание зерна в рецептуре хлеба 20-25%.

Для улучшения показателей качества хлеба с микронизированным зерном рекомендуется при его гидратации использовать неферментированный ржаной солод (3% к массе муки в тесте), а само зерно (22%) вносить в плющеном (хлопья) виде. При этом хлеб имеет улучшенные потребительские свойства, приятный кисло-сладкий вкус, характерный для заварных сортов хлеба, сухой эластичный мякиш.

Для обогащения хлеба с использованием ржаной муки витаминами, минеральными веществами, пищевыми волокнами использовали свекольный, морковный, яблочный порошки, а также порошок клубней топинамбура.

Проведены исследования и показана возможность взаимозаменяемости в рецептурах хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки, особенно заварных сортов, традиционного сахаросодержащего сырья - сахара-песка и патоки на высокоосахаренную патоку, ячменно-солодовые экстракты и солодово-сахаристые концентраты.

Разработан ассортимент заварных сортов хлеба, в том числе за счет взаимозаменяемости в их рецептурах разных сортов ржаной муки, в отличии от сортов, вырабатываемых по государственным стандартам с использованием муки ржаной обойной, объемы переработки которой в хлебопечении в 4-5 раз меньше по сравнению с мукой ржаной обдирной.

Для развития ассортимента изделий пониженной влажности разработаны технологии производства сухариков в виде округлых шариков (диаметром 12-15 мм) или других форм, хрустящих хлебцев в виде прямоугольных плиток или пластин (размером 120х605,0 мм), отличающихся толщиной и внешним видом изделий, вырабатываемых методом термопластический экструзии, а также сухарей-гренок, которые изготавливают из хлебобулочных  изделий (рисунок 24).

Технология производства хлебцев хрустящих в виде прямоугольных плоских плиток толщиной 6-7 мм  и пластин толщиной 2-3 мм  состоит из следующих общих стадий: приготовление теста; формовка теста в виде пласта; разрезание пласта на пластины заданного размера; расстойка пластин, выпечка.

При выработке хлебцев хрустящих в виде плиток (толщина 6-7 мм) после выпечки проводится досушка; нарезка на пластины нужного размера; фасовка и упаковка. А при выработке хлебцев хрустящих в виде пластин (толщина 2-3 мм) после выпечки проводится разделение на два пласта игольчатым валом; пласты выравнивают прижимными валами; нарезают на пластины; сушат; фасуют и упаковывают. Тесто для хлебцев хрустящих готовят на заквасках или подкисляющих добавках.

Технология хлебцев хрустящих в виде плиток и пластин на смеси подкисляющей комплексной Цитрасол внедрена на ООО Кондитерские традиции пос.Сертолово Ленинградская область.

На новый ассортимент изделий разработана и согласована в установленном порядке техническая документация - технические условия, рецептуры и технологические инструкции, которые включены в Сборник рецептур и технических инструкций по производству хлеба с использованием ржаной муки (2000, 2007). Разработанный ассортимент хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки вырабатывается  на хлебопекарных предприятиях разной мощности.

3. ВЫВОДЫ

Проведены комплексные исследования и разработаны технологии и ассортимент хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки на заквасках с улучшенными пробиотическими и антагонистическими в отношении споровых бактерий свойствами, позволяющие стабилизировать качество изделий массового и лечебно-профилактического назначения в условиях изменившейся структуры хлебопекарных предприятий  и дискретного режима их работы, в т.ч. в зонах экологического неблагополучия, а также направленные на увеличение объемов производства и потребления ржаного хлеба.

1. Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден состав новой стартовой композиции микроорганизмов ( в жидком или в сухом виде ) для разводочного цикла заквасок. Показано, что новые штаммы (L.plantarum 52-AН) и виды (L. sanfranciscensis E-36) лактобацилл, селекционированные для стартовой композиции, обладают повышенной антагонистической активностью по отношению к бактериям рода Bacillus, а бифидобактерии Цспособствуют большему синтезу витаминов в заквасках, 40-60% которых сохраняется в хлебе после выпечки.

Жидкие ржаные закваски с заваркой и без заварки с применением новой композиции микроорганизмов, как в сухом, так и в жидком виде, обладают устойчивыми биотехнологическими свойствами в процессе длительного ведения, а развитие признаков микробной порчи в хлебе, приготовленном с их использованием, задерживается  на 2-3 суток в провоцирующих условиях.

Показана возможность использования новой стартовой композиции для разводочного цикла концентрированных молочнокислых заквасок , как ржаных так и пшеничных. Производственные испытания пшеничной КМКЗ на новых стартовых культурах подтвердили обогащение хлебобулочных изделий витаминами и повышение их микробиологической чистоты в процессе хранения.

2. Показана взаимосвязь биотехнологических показателей разных видов (густых, жидких с заваркой и без нее, КМКЗ) ржаных заквасок (кислотность,  подъемная сила, вязкость, содержание усвояемых углеводов, пенообразование) и теста (кислотность); продолжительности расстойки тестовых заготовок и показателей качества хлеба (кислотность, пористость, удельный объем, состояние мякиша) с зольностью и автолитической активностью ржаной муки.

Установлено, что пенообразование жидких ржаных заквасок взаимосвязано с автолитической активностью и количеством белка в ржаной муке. Чем выше значения этих показателей, тем интенсивнее пенообразование даже в жидких заквасках без заварки.

Полученные результаты использованы при разработке технологических рекомендаций по переработке ржаной муки с пониженными свойствами и национального стандарта ГОСТ Р 52809-2007 Мука ржаная хлебопекарная.

3. Определены технологические свойства модифицированной ржаной муки путем обработки на вальцевой сушилке, ИК-лучами (микронизация) и в экструдере. Установлено, что в полуфабрикатах, приготовленных из модифицированной (набухающей) муки с введением в качестве осахаривающих компонентов нативной ржаной муки, солода ржаного неферментированного или ферментных препаратов, происходят процессы, связанные с изменением вязкости, содержания редуцирующих сахаров и декстринов, как и в заварках, приготовленных традиционным гидротермическим способом. Полученные результаты послужили экспериментальным обоснованием использования муки набухающей (заварки сухой) взамен традиционной заварки при приготовлении питательных смесей для освежения жидких ржаных и пшеничных заквасок с заваркой и жидких дрожжей, при переработке муки с пониженной ферментативной активностью, для снижения крошковатости мякиша, улучшения цвета корки, замедления процесса черствения, снижения размера усушки хлеба при хранении.

4. Разработана технология заварных сортов хлеба для условий дискретного производства  на хлебозаводах и минипекарнях, в основу которой положено применение сухих заварок - муки набухающей или заварки сухой ржаной комплексной в сочетании с традиционными ржаными заквасками или подкисляющей добавкой.

5. В результате анализа используемых в промышленности технологий заварных сортов хлеба проведена их классификация и сформулированы принципы и подходы к разработке способа приготовления теста на комплексной закваске. Применение в качестве питательной смеси при освежении комплексной закваски традиционной или сухой заварки взаимосвязано с количеством заварки, вносимой при замесе теста (25-35% мукой), что позволяет увеличить сроки сохранения свежести, улучшить другие потребительские свойства хлеба (вкус, запах). Использование в разводочном цикле новой стартовой композиции, содержащей лактобациллы, дрожжи и бифидобактерии, повышает пищевую ценность и устойчивость против микробной порчи при хранении заварных сортов хлеба, выработанных на комплексной закваске.

6. Разработана комплексная технология с длительными сроками хранения хлеба с использованием ржаной муки, сочетающая применение заквасок с повышенной антагонистической активностью в отношении бактерий рода Bacillus и обработку ионизирующим излучением изделий, упакованных в полипропилен с барьерными свойствами. Экспериментально показано, что полипропилен с барьерными свойствами увеличивает на 30 суток срок хранения хлеба дарницкого без признаков микробной порчи по сравнению с обычным полипропиленом. При облучении дозой в 3 кГр и 6 кГр наблюдается бактериостатический эффект, позволяющий увеличить срок хранения до 3 и 5 месяцев соответственно, а при 10 кГр Ц бактерицидный с увеличением сроков хранения до 8 месяцев.

Оптимизированы параметры технологии хлеба с использованием ржаной муки, в том числе заварных сортов для длительного хранения на основе замороженных тестовых заготовок и хлеба. Установлено количество закваски, дозировка и вид прессованных дрожжей, условия замораживания и размораживания, вид солода в рецептуре заварных сортов хлеба, влияние добавок на качество хлеба из замороженных тестовых заготовок.

Выявлено, что при замораживании тестовых заготовок такие органолептические показатели качества хлеба как липкость, эластичность и заминаемость мякиша, зависят от вида солода (ферментированный или неферментированный) в рецептуре заварных  сортов хлеба и характеризуются содержанием декстринов, количество которых после 35 суток хранения при минус 180С в тестовых заготовках с неферментированным солодом увеличивается на 70% и только на 30% - с ферментированным солодом.

Показано, что аминокислотный состав незамороженного и замороженного и хранившегося при минус 180С в течение 6 месяцев заварного хлеба отличается незначительно.

7. Разработаны технологии безглютенового хлеба на заквасках, повышающих пищевую ценность, улучшающих показатели микробиологической безопасности и потребительские свойства продукции.

Установлено, что применение безглютеновых заквасок, приготовленных на композиции лактобацилл и бифидобактерий в сочетании с дрожжами и без дрожжей, повышает микробиологическую чистоту и позволяет увеличить сроки хранения хлеба до 5 суток.

Впервые проведены исследования и показана возможность использования ржаных заквасок для приготовления безглютенового хлеба. Методом иммуноферментативного анализа выявлено, что в процессе заквашивания осахаренной заварки содержание глютена (по секалину) снижается в 3,5-4 раза, а его содержание в безглютеновом рисовом хлебе составляет около 100 мг/кг (0,01%) при использовании для замеса теста 15% ржаной обдирной муки в виде закваски - КМКЗ, термофильной или густой, что соответстветствует международным продовольственным стандартам, регламентирующим качество продуктов питания, в т.ч. для больных целиакией.

8. Разработаны ассортимент и технологии хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки массового и лечебно-профилактического назначения.

Для улучшения потребительских и усиления функциональных свойств  в рецептурах хлебобулочных изделий предложено использовать продукты переработки (мука, хлопья, крупка, отруби) основных злаковых и крупяных культур в нативном виде и обработанные различными электрофизическими методами (экструзия, инфракрасное излучение).

Показана возможность гидратации грубодисперсионных зерновых продуктов в воде при гидромодуле 1:1 и жидких (влажностью от 70 до 85%) заквасках, что не только улучшает формирование структуры теста, но и повышает микробиологическую чистоту хлебобулочных изделий.

Разработаны рецептуры заварных сортов хлеба с взаимозаменяемостью разных сортов ржаной муки, направленные на рациональное и эффективное использование ее ассортимента и объемов производства в различных регионах РФ.

9. Технологии и ассортимент хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки, в том числе длительного хранения, лечебного и профилактического назначения, разработанные при выполнении настоящих исследований, апробированы и внедрены на хлебопекарных предприятиях РФ, Украины, Белоруссии, Литвы.

Расчетная экономическая эффективность составляет:

- 660,9 тыс. руб./год при внедрении разработанной стартовой композиции

на 100 хлебопекарных  предприятиях;

- 4500 тыс.руб./год по отрасли за счет стабилизации качества хлеба при внедрении рекомендаций по переработке ржаной муки с пониженными хлебопекарными свойствами;

- 9750 тыс.руб./год по отрасли при выработке 50% общего объема производства заварных сортов хлеба на сухой заварке;

- 2099,5 тыс.руб./год при внедрении технологии длительного хранения на основе замороженных тестовых заготовок и хлеба на 5 хлебопекарных предприятиях;

- 18900 тыс.руб./год по Санкт-Петербургу за счет 50% импортозамещения безглютенового хлеба.



Список работ, опубликованных

по теме диссертации в виде научного доклада


МОНОГРАФИИ, СБОРНИКИ

1. Кузнецова, Л.И. Производство заварных сортов хлеба с использованием ржаной муки/ Л.И Кузнецова, Н.Д.Синявская, О.В. Афанасьева, Е.Г. Фленова // - СПб: ООО Береста, 2003 - 298 с.

2. Кузьминский, Р.В. Сборник технологических инструкций для производства хлеба и хлебобулочных изделий / Р.В.Кузьминский , В.А.Патт, Л.Н.Казанская, Р.Д.Поландова,
И.П. Петраш, Т.И.Шкваркина, Н.Д.Синявская, А.И.Быстрова, О.И.Тонеева, Т.В.Данилова, М.И.Васин, Н.В.Вивюрская,  И.В.Коненкова, М.Г.Юкиш, Н.Б.Семенова, Г.Ф.Дремучева, Т.Г.Богатырева, Е.П.Александрова, Э.В.Теплицкий, А.И.Стребыкина, Е.Н.Лукач, В.К.Сошина, Л.И.Кузнецова (участие в подготовке разделов сборника 3.1.;5.1; приложения 1) // Москва: Прейскурантиздат,1989 - 494 с.

3. Косован, А.П. Сборник рецептур и технологических инструкций по приготовлению хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки / А.П.Косован, Р.Д.Поландова,
.Н. Казанская, Л.И. Кузнецова, Н.Д.Синявская, О.В.Афанасьева, Е.Г.Фленова, Г.В.Мельникова// СПб-Москва, 2000 - 183с.

4. Косован, А.П. Сборник рецептур и технологических инструкций по приготовлению хлебобулочных изделий для профилактического и лечебного питания / А.П.Косован, Р.Д.Поландова, Ф.М.Кветный, Л.А.Шлеленко, Г.Ф.Дремучева, Л.И.Кузнецова (разработка 10 сортов хлебобулочных изделий), Н.В.Вивюрская // Москва: Пищепромиздат, 2004 - 252 с .

5. Косован, А.П. Сборник рецептур и технологических инструкций по приготовлению хлебобулочных изделий для населения северных регионов РФ / А.П.Косован, Р.Д.Поландова, Л.А.Шлеленко, Ф.М.Кветный, Л.И.Кузнецова, Н.В.Вивюрская, И.С.Волнухина, О.Е.Тюрина // Москва, 2006 - 112 с.

6. Косован, А.П. Сборник рецептур и технологических инструкций по приготовлению хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки / А.П. Косован, Р.Д.Поландова, Л.И. Кузнецова, Н.Д.Синявская, О.В.Афанасьева // СПб: Береста, 2007 - 295 с.

7. Сысуев, В.А. Озимая рожь. Возделывание, использование на пищевые, кормовые и технические цели. Проблемы и решения / В.А. Сысуев, Л.И. Кедрова, Н.К. Лаптева, В.А.Фигурин, Т.К.Шешегова, Ф.Ф.Мухамадьяров, Р.В.Русаков, Е.И.Уткина, А.А.Гончаренко, С.С.Санин, В.А.Поляков, Н.Р. Андреев, Л.И.Кузнецова, В.Д.Кобылянский, Р.Р.Исмагилов, А.И.Фицев, В.Г.Косолапова, Н.П.Мишуров // М.: ФГНУ Росинформагротех, 2007 - 172 с.

8. Под общей редакцией Косована, А.П. Сборник современных технологий хлебобулочных изделий / Р.Д.Поландова, Л.И.Кузнецова, Л.А.Шлеленко, Ф.М.Кветный, Н.Т.Чубеннко, А.И.Стебыкина, Р.С.Зуевская, Г.Ф.Дремучева, О.Е.Карчевская, А.А.Невский, Т.В.Быковченко, Г.П.Бабаева, О.В.Афанасьева, Н.Д.Синявская, А.Г.Шупик, Е.Н.Павловская, Н.С.Лаврентьева // М.: ОАО Московская типография № 2, 2008 - 268 с.

9. Под общей редакцией Поландовой, Р.Д. Каталог культур микроорганизмов  Молочнокислые бактерии и дрожжи для хлебопекарной промышленности из коллекции  Санкт-Петербургского филиала ГНУ ГОСНИИХП Россельхозакадемии /О.В.Афанасьева, Е.Н.Павловская, Л.И.Кузнецова// Москва: Типография Россельхозакадемии, 2009 -97 с.

СТАТЬИ, ОБЗОРЫ

10. Поландова, Р.Д. Пути совершенствования производства белково-пшеничного хлеба и способы утилизации крахмалсодержащих отходов / Р.Д. Поландова, А.С.Демидов, Н.Д.Синявская, М.А.Арефьева, Л.И.Кузнецова // Выпуск 13. Серия 27. Хлебопекарная, макаронная, дрожжевая промышленность. М: АгроНИИ ТЭИПП Госагропром СССР, 1986 - 32 с.

11. Казанская, Л.Н Производство улучшенных заварных сортов хлеба из ржаной муки/ Л.Н.Казанская, Н.Д.Синявская, Л.И.Кузнецова, Е.П.Александрова  // Серия: Хлебопекарная и макаронная промышленность. - М.: ЦНИИТЭИ Минхлебопродукта СССР,1988 - 20 с.

12. Казанская, Л.Н. Прогрессивные технологические процессы производства ржаного и пшеничного хлеба на заквасках с сухим лактобактерином. [Текст]/ Л.Н.Казанская, О.В.Афанасьева, Л.И.Кузнецова, Н.Д.Синявская // М.:, ЦНИИТЭИ Минхлебопродуктов СССР, 1986 - С.4.

13. Казанская, Л.Н. О возможности применения высокоосахаренной патоки в хлебопечении. [Текст]/ Л.Н.Казанская, Л.И.Кузнецова, Н.Д.Синявская, Г.В. Мельникова, Т.А. Ладур, Т.В.Лапидус, М.Р.Селиверствова и др. // Хлебопродукты.- 1990.- № 10.- С.21-22.

14.Казанская, Л.Н. Современные технологические процессы и ассортимент хлеба с использованием ржаной муки. Информационный сборник Научно-технические достижения и передовой опыт в отрасли хлебопродуктов. [Текст]/ Л.Н.Казанская, Н.Д.Синявская, Л.И.Кузнецова // М.: ВНПО Зернопродукт.- 1990, вып.1 - С.1-10

15. Казанская, Л.Н. Концентрат квасного сусла - ценное сырье для хлебопекарной промышленности. [Текст]/ Л.Н.Казанская, Л.И. Кузнецова, Н.Д.Синявская, Е.П.Александрова и др. // Хлебопродукты.- 1991. -№ 1.- С.30-33.

16. Казанская, Л.Н.Использование в хлебопечении муки из твердой пшеницы. [Текст]/ Л.Н. Казанская, Л.И. Кузнецова, Н.Д. Синявская, Г.В. Мельникова, М.И. Короткевич //Хлебопродукты. - 1991.-№ 4.- С.16-24.

17. Казанская, Л.Н. Применение в хлебопечении новых функциональных добавок и нетрадиционных видов сырья [Текст]/ Л.Н.Казанская, Л.И.Кузнецова, Н.Д. Синявская, Н.Д. Белянина //  Хлебопродукты.- 1993.- № 3.С. 42-48.

18. Казанская, Л.Н. Результаты испытаний новых ароматизаторов. [Текст]/ Л.Н.Казанская, Л.И.Кузнецова, Н.Д.Синявская, А.В.Андрусенко, Г.В. Мельникова // Хлебопродукты.- 1997.-№ 3.- С.26-27.

19. Казанская, Л.Н. Новый ассортимент кексов и пряников с полезными добавками. [Текст]/ Л.Н.Казанская, Л.И.Кузнецова, А.В.Андрусенко // Хлебопродукты. 1997.- № 7. С.14.

20. Казанская, Л.Н. Новые сорта хлеба с пищевыми волокнами. [Текст]/ Л.Н. Казанская, Л.И.Кузнецова, Г.В.Мельникова // Хлебопродукты.- 1998.-№2,С.16.

21. Казанская, Л.Н. Приоритетные разработки по мучным полизерновым смесям для использования в хлебопечении. [Текст]/ Л.Н.Казанская, Л.И.Кузнецова //  Хлебопродукты.-1998.- № 4.- С.10-11.

22. Кузнецова, Л.И. Новый ассортимент ржаного хлеба с использованием нетрадиционного сырья. [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Л.Н.Казанская, Н.Д.Синявская, О.П. Леонова, Г.В.Мельникова // Хлебопродукты.- 1998.- № 10.- С.15.

23. Кузнецова, Л.И. Хитин-глюкановый комплекс - новая добавка для производства хлеба. [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Н.А.Киселева, С.И. Ганичева, Е.С. Быстрова // Хлебопечение России.- 2000.- № 4.- С. 14-15.

24. Кузнецова, Л.И. Научные основы разработки безглютеновых смесей. [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Г.В.Мельникова, Н.Д.Синявская // Хлебопечение России.-2001.- № 3.- С.30-31.

25. Павловская, Е.Н. Новые штаммы молочнокислых бактерий. [Текст]/ Е.Н.Павловская, Л.И.Кузнецова, О.В.Афанасьева, Н.Д.Синявская, Ю.С.Оследкин, Л.В. Красникова // Хлебопечение России.-2002.- №1.- С.14-15.

26. Павловская, Е.Н. Сухая биологическая закваска длительного хранения для ржаных сортов хлеба. [Текст]/ Е.Н.Павловская, Н.Д.Синявская, Л.И. Кузнецова, О.В. Афанасьева // Хлебопечение России.-2002.- № 2.- С.16-17.

27. Кузнецова, Л.И. Санкт-Петербургский филиал ГОСНИИХП представляет русский ржаной хлеб. [Текст]/ Хлебопечение России.-2002.- № 3.- С.20-22.

28. Кузнецова, Л.И. Солодовые экстракты новый вид сырья для хлебобулочных изделий и пряников. [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Н.Д.Синявская, Е.П.Шилкина, Г.В.Мельникова, О.В.Соколов // Хлебопечение России.-2002.- № 4.-С. 23-25.

29. Кузнецова, Л.И.Влияние различных способов модификации ржаной муки на ее крахмальный комплекс. [Текст]/ Л.И.Кузнецова, О.В.Афанасьева //Хлебопечение России.-2002.- № 5.- С.12-13.

30. Мельникова, Г.В.Использование лецитинов при приготовлении бисквитов и пряников. [Текст]/ Г.В.Мельникова, Н.Д.Синявская, Л.И.Кузнецова //Хлебопечение России.-2002.- № 5.- С.26-27.

31. Синявская, Н.Д. Цитрасол Ц комплексная подкисляющая добавка для производства ржаного хлеба по ускоренной технологии  [Текст]/ Н.Д.Синявская, Е.Н. Павловская, Л.И.Кузнецова, О.В.Афанасьева //Хлебопечение России.-2002.- № 6.- С. 26-27.

32. Кузнецова, Л.И. Экспрессный метод определения автолитической активности ржаной муки [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Е.Г.Фленова //Хлебопродукты.-2002.- № 10.- С. 30.

33. Шарова, Н.Ю. Ферментный препарат кислотостабильных амилаз - потенциальный улучшитель хлебобулочных изделий [Текст]/ Н.Ю.Шарова., Т.А.Никифорова, Л.И.Кузнецова, Н.Д.Синявская // Хлебопечение России.-2003.- № 6.- С. 26-28.

34. Синявская, Н.Д. Новые сорта хлеба и печенья с топинамбуром. [Текст]/ Н.Д.Синявская, Л.И.Кузнецова, Г.В.Мельникова.//Пищевая промышленность.- 2003.-№ 12.-С. 52-53.

35. Кузнецова, Л.И.Функциональные хлебобулочные изделия с использованием ржаной муки [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Н.Д. Синявская // Хлебопечение России.-2003.- № 6.-С.10.

36. Кузнецова, Л.И. Диетические безглютеновые хлебобулочные изделия [Текст]/ Л.И. Кузнецова, Н.Д.Синявская, Е.Н.Павловская, О.В. Афанасьева // Хлебопекарное и кондитерские производство.-2004.- №12(28).-С.4.

37. Кузнецова, Л.И. Увеличение объемов переработки ржаной муки в хлебопечении [Текст]/ Вестник Российской Академии сельскохозяйственных наук.-2004.- № 1.-С.32-33

38. Кузнецова, Л.И. О возможности использования низинобразующих штаммов лактококков для подавления Картофельной болезни [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Е.Н.Павловская, О.В.Афанасьева, Л.В.Красникова, Д.В.Машкин //Хлебопечение России.-2004.- № 2.-С. 34-33.

39. Кузнецова, Л.И.Новая микробная композиция для жидких ржаных заквасок [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Е.Н.Павловская, О.В.Афанасьева // Хлебопек (Минск).-2004.- № 6.- С.16-17.

40. Кузнецова, Л.И. Технология и ассортимент ржаного хлеба [Текст] /Хлебопродукты.-2005.- №1.- С.32-33.

41. Кузнецова, Л.И.  Обогащение хлеба витаминами путем комплексного использования заквасок [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Е.Н.Павловская, О.В. Афанасьева // Хлебопечение России.- 2005.-№ 2.-С.14-15.

42. Быченкова, В.В.Влияние 5-алкилрезорцинолов на развитие и активность дрожжевых клеток [Текст]/ В.В.Быченкова, Е.Л.Иванов, Л.И.Кузнецова, О.В.Афанасьева // Хранение и переработка сельхозсырья.-2005.- № 7.- С.39-40.

43. Кузнецова, Л.И. Технология ржаного хлеба [Текст]/Хлебопродукты.- 2006.-№ 1.-С.36-37.

44. Кузнецова, Л.И. Технологии ржаного хлеба в условиях дискретного производства
[ Текст]/ Хлебопродукты.-2006.-  № 2.-С. 46-47.

45. Кузнецова, Л.И.Применение сухих заварок в хлебопечении [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Н.С.Лаврентьева, Н.Д.Синявская, С.В.Бармин, Ф.М. Ишмуратова // Хлебопечение России.-2006.- № 3.-С.18-21.

46. Евелева,  В.В. Лактат- и цитратсодержащие пищевые добавки для хлебобулочных и мучных кондитерских изделий [ Текст] / В.В.Евелева, И.Б.Новицкая, Л.И. Кузнецова // Хлебопек (Республика Беларусь).-2007.- № 1.-С.28-31.

47. Кузнецова, Л.И.Развитие технологий заварных сортов хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки [ Текст]/ Л.И.Кузнецова, Р.Д. Поландова  // Хранение и переработка сельхозсырья.-2007.- № 5.-С. 60-62.

48. Кузнецова, Л.И. Современные технологии ржаного заварного хлеба [Текст]/ Хлебопечение России.-2007.- № 3.-С.10-11.

49. Чубенко, Н.Т. Наш бородинский [Текст]/ Н.Т.Чубенко, Л.И.Кузнецова, Л.А.Шлеленко // Хлебопечение России.-2007.- № 3.-С. 12-13.

50. Кузнецова, Л.И. Влияние радиационного воздействия на увеличение сроков хранения хлеба дарницкого [Текст] / Л.И.Кузнецова, О.В. Афанасьева, Г.Н.Слабыня, Д.В. Машкин //Хлебопродукты.-2007.- № 8.-С. 45-47.

51. Кузнецова, Л.И. Ассортимент и технологии отечественных безглютеновых изделий для лечебного и профилактического питания [Текст]/ Л.И. Кузнецова, О.В Афанасьева, Н.Д.Синявская, В.Н.Красильников // Хлебопродукты.-2007.- № 9.-С. 44-45.

52. Кузнецова, Л.И. Обратная связь: -как число падения влияет на качество ржаных заквасок и хлеба? - что влияет на пенообразование в жидких ржаных заквасках? [Текст]/  Хлебопродукты.-2008.- №1.-С. 37.

53. Кузнецова, Л.И. Влияние хлебопекарных свойств ржаной муки на биотехнологические свойства заквасок и качество хлеба [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Н.С.Лаврентьева, Р.Д.Поландова.// Хранение и переработка сельхоз сырья.- 2008.- № 2.- С. 35-38.

54. Кузнецова, Л.И. Улучшение качества хлебобулочных изделий для людей, страдающих целиакией [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Д.В.Машкин, Д.Ю.Шпорхун // Кондитерская сфера.-2008.- №1 (20).-С. 24-30.

55. Кузнецова, Л.И. Направления развития биотехнологии и ассортимента ржаного хлеба в современном хлебопечении [Текст]/ Науковi працi НУХТ.- 2008. - С. 35-37

56. Шарова, Н.Ю. Новые пищевые добавки для хлебобулочных изделий с низким гликимическим индексом [Текст]/ Н.Ю.Шарова, Т.А.Никифорова, О.А Ходкевич, Л.И Кузнецова, Е.С.Иванова // Хлебопродукты.-2008.- №11.-С. 57-59.

57. Кузнецова, Л.И. Влияние чистых культур микроорганизмов на формирование вкуса и аромата ржаного заварного хлеба [Текст]/ Л.И.Кузнецова, О.В Афанасьева, Е.Н.Павловская, О.А.Савкина, Г.В.Терновской, В.В. Череда // Хлебопечение России.-2008.- №6.-С. 24-25.

58. Кузнецова, Л.И. Воздействие замораживания на качество ржаного заварного хлеба [Текст]/ Л.И.Кузнецова, А.Г.Шупик, Л.В Усова, В.А Кудрявцев, В.С.Колодязная // Хлебопродукты.-2009.- № 5.- С. 54-56.

59. Афанасьева, О.В. Биологическая закваска - путь к повышению конкурентоспособности хлебобулочных изделий [Текст]/ О.В.Афанасьева, Л.И.Кузнецова, Е.Н.Павловская, О.А.Савкина// Кондитерское и хлебопекарное производство.-2009.-№ 8. - С.8-9.

МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИЙ

60. Павловская, Е.Н. Коллекция микроорганизмов для хлебопекарной промышленности [Текст]/. Е.Н.Павловская, О.В.Афанасьева, Л.И.Кузнецова // Научно-практическая конференция Проблемы глубокой переработки сельскохозяйственного сырья и экологической безопасности в производстве продуктов питания ХХ1 века Труды г. Углич, 4-7 сентября 2001.- С.346-349.

61. Кузнецова, Л.И. Некоторые особенности алиментарного фактора в Северо-Западном регионе [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Г.В.Мельникова, Н.С. Лаврентьева, С.А.Лопатин // Четвертая Международная научно-техническая конференция Пища, экология, человек Москва, 15 мая 2001.- С.23.

62. Шилкина, Е.П.  Улучшение качества хлеба из биологически активированного диспергированного зерна ржи и пшеницы [Текст]/ Е.П.Шилкина, Л.И. Кузнецова, Н.Д.Синявская // Четвертая Международная научно-техническая конференция Пища, экология, человек Москва, 15 мая 2001.- С.237.

63. Кузнецова, Л.И. Проблема эпидемиологической безопасности воды как элемент технологии пищевого производства [Текст]/ Л.И.Кузнецова, С.А.Лопатин, К.К.Раевский, В.И.Терентьев // Четвертая Международная научно-техническая конференция Пища, экология, человек  Москва, 15 мая 2001. - С. 355-356.

64. Кузнецова, Л.И.  Некоторые экологические и медицинские особенности питания населения Северо-Западного региона [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Н.С.Лаврентьева, С.А.Лопатин // Четвертая Международная научно-техническая конференция Пища, экология, человек, Москва, 15 мая 2001. - С. 350.

65. Кузнецова, Л.И. Разработка технологий и состава рецептур хлебобулочных изделий для лечебно-профилактического питания. [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Г.В.Мельникова, Н.Д.Синявская.// Материалы научно-технической конференции Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения по направлению Пищевые технологии будущего. Гипотезы. Теория. Эксперимент г.Углич, 10-14 сентября 2002. - С. 265-270.

66. Павловская, Е.Н. Перспективы использования бифидобактерий в производстве хлебных заквасок нового поколения. [Текст]/ Е.Н.Павловская, О.В. Афанасьева, Л.И.Кузнецова //Материалы научно-технической конференции Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения по направлению Пищевые технологии будущего. Гипотезы. Теория. Эксперимент г.Углич, 10-14 сентября 2002. - С. 395-398.

67. Лопатин, С.А. Обоснование медико-технических требований на хлебобулочные изделия как перспективное направление профилактики микроэлементов в Северо-Западном регионе [Текст]/ С.А.Лопатин, К.К.Раевский, Л.И.Кузнецова, Н.С.Лаврентьева //Материалы lV-го Российского форума Гастро-2002  Санкт-Петербург, 17-20 сентября 2002. - С. 130-131.

68. Кузнецова, Л.И. Медико-технические требования на хлебобулочные изделия как перспективное направление профилактики микроэлементов [Текст]/ Л.И.Кузнецова, С.А.Лопатин, Н.С.Лаврентьева // Материалы Международной научно-практической конференции  Санкт-Петербург, 7-10 октября 2002., часть П. - С. 121-122.

69. Кузнецова, Л.И.  Технология диетических безглютеновых изделий на заквасках с пробиотическими свойствами[Текст]/ Л.И.Кузнецова., Н.Д.Синявская, Е.Н.Павловская, О.В.Афанасьева //Труды научно- практической конференции Наукоемкие и конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами г.Углич 11-12 сентября 2003. - С. 227-230.

70. Лаврентьева, Н.С. Современное состояние и перспективы развития технологии и ассортимента хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки [Текст]/ Н.С.Лаврентьева, Л.И.Кузнецова, Е.Н.Павловская, О.В.Афанасьева // Сборник научных трудов 4-ой Межрегиональной научно-практической конференции Современное хлебопекарное производства, перспективы его развития г.Екатеринбург, 18 февраля 2003.- С. 91-94.

71. Кузнецова, Л.И. К вопросу оценки хлебопекарных свойств ржаной муки. [Текст]/ Н.С.Лаврентьева, Л.И.Кузнецова, Н.Д.Синявская, Е.Г.Фленова.//  Материалы Международной научно-практической конференции Озимая рожь. Селекция, семеноводство, технологии и переработка г. Киров, 7-9 июля 2003. - С. 193-195

72. Машкин, Д.В. Производство безглютенового хлеба на заквасках для людей, страдающих глютеновой энтеропатией. [Текст]/ Д.В. Машкин, Л.В. Красникова, Л.И.Кузнецова, Е.Н.Павловская  // Материалы Пятой международной научно-технической конференции Пища, экология, человек Москва, 2003. - С. 48-49.

73. Кузнецова, Л.И. Жидкие ржание закваски с улучшенными функциональными свойствами. [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Е.Н.Павловская, О.В.Афанасьева  // Доклады научно-практической конференции Качество и безопасность сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов г.Углич, 8-9 сентября 2004. , часть 1. - С. 179-182.

74. Кузнецова, Л.И. Технологическая оценка ржаной муки разного выхода. [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Р.Д.Поландова, Н.Д.Синявская. // Основные итоги и приоритеты научного обеспечения АПК Евро-Северо-Востока, том 1. Материалы научно-практической конференции к 110-летию зонального НИИСХ Северо-Востока  им.Рудницкого Н.В. г.Киров, 2005. - С. 208-213.

75. Кузнецова, Л.И. Традиционные технологии производства ржаных и ржано-пшеничных хлебов - прогресс науки и техники. [Текст]/ Материалы Первой международной научно-практической конференции Современные технологии и оборудование для хлебопекарного и кондитерского производства г.Минск, 21-22 сентября 2005. Ц С. 58-59.

76. Кузнецова, Л.И.  Пищевые добавки в производстве хлебобулочных изделий с использованием ржаной и пшеничной муки. [Текст]/  Л.И.Кузнецова, Н.Д.Синявская, Н.С.Лаврентьева // Материалы докладов международной конференции Научное обеспечение и тенденции развития производства пищевых добавок в России Санкт-Петербург, 12-13 октября 2005. - С. 84-91.

77. Косован, А.П. Пищевые добавки для развития ассортимента хлебобулочных изделий лечебно-профилактического назначения. [Текст]/ А.П.Косован, Л.И.Кузнецова, Н.Д.Синявская, Н.С.Лаврентьева // Материалы докладов международной конференции Научное обеспечение и тенденции развития производства пищевых добавок в России Санкт-Петербург, 12-13 октября 2005. - С. 105-106.

78. Новицкая, И.Б. Комплексная пищевая добавка на основе цитратов кальция и магния и ее использование в хлебопечении. [Текст]/ И.Б.Новицкая, Л.В.Новинюк, Л.И.Кузнецова  //Материалы докладов международной конференции Научное обеспечение и тенденции развития производства пищевых добавок в России Санкт-Петербург, 12-13 октября 2005. - С. 107-109.

79. Барсукова, Н.В. Использование пищевых добавок в пищевой инженерии (на примере безглютеновых изделий). [Текст]/ Н.В.Барсукова., В.Н. Красильников, Л.И Кузнецова, Н.Д. Синявская //Материалы докладов международной конференции Научное обеспечение и тенденции развития производства пищевых добавок в России Санкт-Петербург, 12-13 октября 2005. - С. 116-118.

80. Косован, А.П. Приоритеты развития научных исследований в области современных технологий хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки [Текст]/ А.П.Косован, Л.И.Кузнецова // Международный конгресс Зерно и хлеб России  23-25 ноября 2005. - С. 84.

81. Машкин, Д.В.Апробация пшеничных заквасок с новыми функциональными свойствами в производственных условиях. [Текст]/ Д.В.Машкин, Л.В. Красникова, Н.А.Петриленкова, Л.И.Кузнецова.// Международный сборник научных трудов  Известия Санкт-Петербургского университета низкотемпературных и пищевых технологий, № 1 2006. - С. 94-97.

82. Кузнецова, Л.И. Технологии хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки. [Текст]/  Материалы Третьей Международной конференции Качество зерна, муки, хлебобулочных и мучных кондитерских изделий (Качество 2006) Москва, МПА, 5-6 декабря 2006. - С. 54-56.

83. Кузнецова, Л.И.  Композиции микроорганизмов и комплексные смеси для хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки. [Текст]/ Материалы Второй Международной конференции Индустрия пищевых ингридиентов. Современное состояние и перспективы развития, Москва 28-30 мая 2007 МПА. - С. 64-67.

84. Кузнецова, Л.И. Влияние заварки на процесс черствения хлеба с использованием ржаной муки. [Текст]/  Л.И Кузнецова, Е.В.Соболева, Г.В.Терновской //III Международный конгресс л Зерно и хлеб России Санкт-Петербург, 13-15 ноября  2007. - С. 120-121.

85. Кузнецова, Л.И. Влияние выхода и хлебопекарных свойств ржаной муки на качество заквасок и хлеба. [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Н.С.Лаврентьева // Четвертая международная конференция Современное хлебопечение России 2007 Москва, 4-7 декабря, 2007.- С. 26-27.

86. Кузнецова, Л.И. Технология хлебобулочных изделий из ржаной муки на заквасках с улучшенными биотехнологическими свойствами. [Текст]/ Л.И.Кузнецова, О.В.Афанасьева //Сборник материалов научно-практической конференции Интеграция фундаментальных и прикладных исследований - основа развития современных аграрно-пищевых технологий г.Углич, 2007 Ц С. 186-188.

87. Кузнецова, Л.И. Повышение микробиологической безопасности и качества хлебобулочных изделий длительного хранения на заквасках с улучшенными функциональными свойствами [Текст]/ Л.И.Кузнецова, О.В.Афанасьева, О.А.Савкина, Г.Н.Слабыня., В.В.Череда //Сборник материалов Всероссийской конференции Научно-практические аспекты экологизации продуктов питания г.Углич, 2008. - С. 146.

88. Кузнецова, Л.И. Комплексные технологии хлеба длительного хранения с использованием ржаной муки. [Текст]/ Л.И Кузнецова, О.В.Афанасьева, А.Г.Шупик, Г.Н.Слабыня, В.А.Кудрявцев //Материалы Первого международного хлебопекарного форума в рамках 14-ой международной выставки Современное хлебопечение 2008. - С. 85.

89. Кузнецова, Л.И. Стабилизация качества хлебобулочных изделий при переработке ржаной муки с пониженными хлебопекарными свойствами. [Текст]/ Л.И.Кузнецова, Н.С.Лаврентьева, Р.Д.Поландова // IV Международный конгресс Зерно и хлеб России Санкт-Петербург, 11-13 ноября 2008. - С. 85.

90. Афанасьева, О.В. Биологическая хлебная закваска - путь к повышению конкурентоспособности  хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки [Текст]/ О.В.Афанасьева, Л.И.Кузнецова, Е.Н.Павловская, О.А.Савкина // Материалы Второго международного хлебопекарного форума в рамках 15-ой международной выставки Современное хлебопечение-2009 2009. - С. 67-70.

91. Кузнецова, Л.И. Влияние лактатсодержащих добавок на подавление картофельной болезни хлебобулочных изделий [Текст]/ Л.И.Кузнецова, О.В.Афанасьева, Е.Н.Павловская, О.А.Савкина, В.В.Евелева, А.В.Смирнова // Материалы Второго международного хлебопекарного форума в рамках 15-ой международной выставки Современное хлебопечение-2009 2009. - С. 63-66.

92. Кузнецова, Л.И. Научно-практические аспекты инновационных технологий хлеба с использованием ржаной муки на заквасках с улучшенными биотехнологическими свойствами [Текст]// Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции Современные биотехнологии переработки сельскохозяйственного сырья и вторичных ресурсов г.Углич, 2009. - С. 106-107.

93. Савкина О.А. Роль молочнокислых бактерий в предотвращении микробной порчи хлебобулочных изделий [Текст]/ О.А.Савкина, Е.Н.Павловская, О.В.Афанасьева, Л.И.Кузнецова. Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции Современные биотехнологии переработки сельскохозяйственного сырья и вторичных ресурсов г.Углич, 2009 - С. 187-189.

ИЗОБРЕТЕНИЯ

94. Патент РФ № 2077206 от 20.04.1997, Пищевая добавка, используемая для приготовления мучных изделий / Е.К.Коптелова, С.Т.Быкова, И.Т.Панова, А.Б.Карякина, Л.Н. Казанская, Л.И.Кузнецова.

95. Патент РФ № 2189143 от 19.06.2000, Способ производства заварных сортов хлеба./ Л.И. Кузнецова, Н.Д.Синявская, Г.В.Мельникова, Е.Г.Фленова.

96. Патент РФ № 2191510 .от 06.05.2000, Способ производства пищевой добавки для хлебопечения/ Л.И. Кузнецова, Н.Д. Синявская, Г.В. Мельникова, Е.Г. Фленова, С.Э. Панова, Т.Д. Романова.

97. Патент РФ № 2285417 от 11.03.2005, Состав для приготовления мучного кондитерского изделия / В.Н Красильников, Н.А. Леонтьева, Л.И. Кузнецова, Н.Д. Синявская.

98. Патент РФ № 2295244 от 25.07.2005, Способ приготовления безглютенового мучного кондитерского изделия на основе крахмалсодержащего теста/ В.Н. Красильников, Н.А. Леонтьева, Н.В. Барсукова, Л.И. Кузнецова, Н.Д. Синявская.

99. Патент РФ  № 2326537 от 12.10.2006, Способ изготовления теста для выпечки хлебобулочных изделий из пшеничной муки / С.В.Бармин, Фахима Ишмуратова, Л.И.Кузнецова.

100. Патент РФ  № 2326538 от 12.10.2006 Способ приготовления жидкой закваски, применяемой при приготовлении теста для хлебобулочных изделий/ С.В.Бармин, Фахима Ишмуратова, Л.И.Кузнецова.

101. Патент РФ №  2345529 от 28.08.2006, Способ производства хлеба и хлебобулочных изделий/ В.В.Евелева, Н.Ю.Шарова, Л.И.Кузнецова, Н.Д. Синявская.

102. Заявка № 2009125724/13 (035869)  от 08.07.2009, Способ производства заварного хлеба/ Л.И.Кузнецова, А.П.Косован, Р.Д.Поландова, А.Г.Шупик, Е.Н.Павловская, О.А. Савкина.

Автор выражает признательность и благодарность Косовану А.П., д.э.н., профессору, член- корреспонденту РАСХН, директору ГНУ ГОСНИИХП и Поландовой Р.Д., д.т.н., профессору, зам.директора по науке ГНУ ГОСНИИХП, за помощь и консультации при проведении исследований и подготовку к защите диссертации.

Summary of dissertation Kuznetsova L. I.

Scientific bases of technologies of bread with rye flour utilisation on starter cultures with the improved bioprocessing properties.

In the modern conditions connected with changed framework of the baking enterprises (large bakery plants, bakeries and the low power enterprises), a discrete mode of their work and functioning in ecologically adverse regions, processing of raw materials of astable quality, necessity of increase in manufacture and consumption of rye bread, maintenance of the population with it, in the conditions of crisis and emergency situations, in the remote regions with severe climatic conditions actual are researches on working out of technologies of bread with rye flour utilisation on starter cultures with programmed contents of microorganisms.

The complex approach is put in a basis of the scientific decision of a problem of working out of technologies of bread with rye flour utilisation on starter cultures with the improved bioprocessing properties in the decision of logically interconnected problems from research of influence of a yield and rye flour baking capacities on biotechnological indicators of rye starter cultures, selection by selection of new kinds and species the microorganisms characterised by synthesis of vitamins, high bactericidal and bioprocessing properties for creation of the starting composition providing stable quality of different kinds of grain starter cultures in the conditions of discrete manufacture, zones of ecological trouble on creation and perfection of technologies mass and scalded cultivars of a bakery goods with rye flour utilisation, in particularly long-term storage, medical and preventive appointment.


Список принятых сокращений


ББ Ц бифидобактерии

ЗСРК  - заварка сухая ржаная комплексная

КЗ - комплексная закваска

КМКЗ Ц концентрированная молочнокислая закваска

МКБ - молочнокислые бактерии

ПС  - питательная смесь

ЧП  - число падения

Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям