Теоретические и практические аспекты использования тритикале в производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий повышенной пищевой ценности
| Вид материала | Автореферат |
| Предложения производству |
- Учебно-методическое пособие для специалистов по приготовлению мучных кондитерских изделий, 1556.12kb.
- Ереработки сельскохозяйственного сырья для расширения ассортимента изделий, особый, 68.1kb.
- Производство мучных кондитерских изделий – одна из самых перспективных отраслей пищевой, 171.48kb.
- Извещение о проведении запроса котировок №66 Закупка изделий хлебобулочных мучных кондитерских, 211.69kb.
- Программа профессионального модуля Приготовление хлебобулочных, мучных и кондитерских, 416.14kb.
- Примерная программа профессионального модуля приготовление хлебобулочных, мучных, 335.62kb.
- Совместное Применение фосфолипидОВ, моноглицеридов, пищевой клетчатки и инулина при, 375.56kb.
- Разработка рецептур и технологий мучных кондитерских изделий функционального назначения, 454.44kb.
- Методы сенсорного анализа для оценки качества кондитерских и хлебобулочных изделий, 100.9kb.
- Обзор отрасли: производство мучных кондитерских изделий, 160.68kb.
Анализ уравнения регрессии показывает, что на комплексный показатель качества кексов наибольшее положительное влияние оказывает дозировка маргарина и меланжа, в меньшей степени – курага, тогда как сахар особой роли при этом не играет. Повышенная дозировка люпиновой муки будет оказывать отрицательное воздействие на комплексный показатель качества кексов.
Оптимизация показала необходимость выбора следующих оптимальных интервалов исследуемых факторов: дозировка маргарина – 57,4–68,2 %; дозировка меланжа – 52–62 % при дозировке сахара-песка 55 %, кураги – 20 % и дозировке муки из цельносмолотого зерна люпина – 10 % (рисунок 8).
Р
исунок 8 – Влияние маргарина и меланжа на комплексную оценку качества кексов при нулевых значениях других параметровКексы, выпеченные по выбранным рецептурам, по содержанию белка (12,62 - 13,01 %) значительно превосходят кекс «Столичный» (8,05 %). Биологическая ценность продукта увеличивается на 18,0-25,2 %. Утверждена нормативная документация для кекса «С курагой» (РЦ, ТИ 9113-007-00492894-2009).
Исследованы свойства сдобного печенья с заменой пшеничной муки на муку тритикалевую (10-80 %). Получены следующие закономерности: намокаемость печенья возрастает с увеличением массовой доли тритикалевой муки (рисунок 9), изделия хорошего качества. Максимальная намокаемость печенья достигается при 70-80 %-ной замене муки пшеничной.
Рисунок 9 – Диаграмма изменения намокаемости печенья от массовой доли тритикалевой муки
Также определяли прочность печенья. С увеличением количества тритикалевой муки прочность печенья уменьшается. Это свидетельствует об улучшении потребительских свойств печенья. Изучено изменение адгезионной прочности сдобного теста от продолжительности контактирования и от давления контактирования. Давление контактирования изменяли от 10 до 70 Н, время контактирования – 300 с. С увеличением обозначенных параметров адгезионная прочность теста возрастает.
Разработана и оптимизирована рецептура печенья с использованием тритикалевой муки и муки из соевых проростков. Наибольшее количество аминокислот содержит пророщенное зерно сои через 120 ч. Велико количество незаменимых аминокислот, таких как лизин, валин, изолейцин, лейцин, тирозин, фенилаланин. Для оптимизации соотношений мучных компонентов применяялось симплекс-решетчатое планирование эксперимента.
За единицу условно была принята сумма мучных компонентов: Х1 – дозировка тритикалевой муки обдирной, % к общей массе муки; Х2 – количество муки пшеничной первого сорта, %; Х3 – мука из соевых проростков, %.
В качестве выходного параметра использовался показатель намокаемости печенья (Y, %). С учетом постановки эксперимента оптимальные дозировки мучных компонентов следующие: мука тритикалевая – 39,0-50,6 %; мука пшеничная 1-го сорта – 20,0-26,4 %; мука из соевых проростков – 5,8-13 %. Комплексная оценка качества печенья составляет 95-98 баллов. По содержанию белковых веществ все исследуемые образцы печенья (9,51-10,68 %) существенно превосходят печенье «Овсяночка» (6,95 %).
Результаты аминокислотного анализа печенья показали большее содержание в образцах лизина, треонина, валина, лейцина, а также глутаминовой кислоты, гистидина, серина, пролина, глицина, аргинина по сравнению с контролем (таблица 8).
Таблица 8 – Аминокислотный скор и биологическая ценность печенья
| Наименование аминокислот | Контроль | Проба 1 | Проба 2 | Проба 3 | ||||
| А, мг/г белка | Скор, % | А, мг/г белка | Скор, % | А, мг/г белка | Скор, % | А, мг/г белка | Скор, % | |
| Валин | 33,8 ±1,69 | 67,6 ±3,38 | 48,1 ±2,40 | 96,1 ±4,80 | 41,8 ±2,09 | 83,7 ±4,18 | 42,6 ±2,13 | 85,2 ±4,26 |
| Изолейцин | 9,2 ±0,46 | 22,9 ±1,14 | 21,0 ±1,05 | 52,6 ±2,63 | 18,5 ±0,92 | 46,4 ±2,32 | 18,0 ±0,90 | 45,0 ±2,25 |
| Лейцин | 29,2 ±1,46 | 41,7 ±2,08 | 53,4 ±2,67 | 76,3 ±3,81 | 55,2 ±2,76 | 78,9 ±3,94 | 57,2 ±2,86 | 81,7 ±4,08 |
| Лизин | 13,6 ±0,68 | 24,6 ±1,23 | 35,7 ±1,78 | 64,9 ±3,24 | 33,3 ±1,66 | 60,7 ±3,03 | 34,5 ±1,72 | 62,7 ±3,13 |
| Метионин+ цистин | 19,6 ±0,98 | 60,0 ±3,00 | 33,1 ±1,65 | 94,6 ±4,73 | 28,9 ±1,44 | 82,6 ±4,13 | 27,2 ±1,36 | 77,7 ±3,88 |
| Треонин | 17,5 ±0,87 | 43,8 ±2,19 | 34,4 ±1,72 | 86,0 ±4,30 | 30,0 ±1,50 | 75,1 ±3,75 | 30,9 ±1,54 | 77,2 ±3,86 |
| Фенилаланин+тирозин | 38,8 ±1,94 | 64,7 ±3,23 | 36,2 ±1,81 | 60,3 ±3,01 | 33,6 ±1,68 | 60,0 ±3,00 | 33,8 ±1,69 | 56,3 ±2,81 |
| КРАС, % | 31,3±1,56 | 23,2±1,16 | 23,2±1,16 | 24,4±1,22 | ||||
| Биологическая ценность, % | 68,7±3,43 | 76,8±3,84 | 76,8±3,84 | 75,6±3,78 | ||||
Биологическая ценность печенья увеличивается в сравнении с контрольным образцом на 10,0-11,2 %.
Проведенные исследования подтвердили перспективность применения тритикалевой муки и добавки из соевых проростков в технологии мучных кондитерских изделий. Тот факт, что печенье слабощелочное, представляет определенный интерес, так как позволяет расширить область его применения, в том числе для лиц с пониженной кислотностью желудочного сока. Учитывая весь комплекс ценных пищевых веществ, сдобное печенье на основе тритикалевой муки и обогатительной добавки из соевых проростков можно отнести к изделиям лечебно-профилактического назначения, которые благодаря функциональным ингредиентам, входящим в их состав, предупреждают различные заболевания, старение организма в неблагоприятных экологических условиях, укрепляют здоровье.
Разработана и утверждена нормативная документация для печенья «Полезное» (РЦ, ТИ, ТУ 9113-008-00492894-2009).
Исследована возможность использования тритикалевой муки в технологии бисквита. Муку вносили в количестве 50, 75, 80, 90 и 100 % в счет муки пшеничной высшего сорта. Предварительные выпечки показали, что дозировка тритикалевой муки в количестве 90 % к общей массе муки является достаточной для получения бисквитного полуфабриката хорошего качества с характерной структурой и внешним видом. Лишь цвет мякиша (со слегка сероватым оттенком) говорит об использовании муки тритикалевой обдирной. По остальным показателям качества и внешнему виду полученное изделие не уступает пшеничному бисквиту, даже превосходит его.
При выборе и обосновании рецептуры был интересен как сам факт получения бисквита из нетрадиционного сырья с повышенной пищевой ценностью, так и возможность достижения в нем высоких качественных показателей.
Основными факторами, влияющими на качество бисквита, были выбраны: Х1 – дозировка крахмала, % к общей массе муки; Х2 – дозировка сахара-песка, % к массе муки; Х3 – дозировка меланжа, % к массе муки; X4 – продолжительность сбивания массы, мин.
Критерием оценки влияния различных количеств рецептурных компонентов на качество бисквита выбраны: У1 – комплексный показатель качества, характеризующий совокупность свойств и внешний вид бисквита, баллы; У2 – высота бисквита, см.
Анализ уравнений регрессии (7-8) позволяет констатировать, что на величину комплексного показателя качества и высоту бисквита наибольшее влияние оказывает дозировка меланжа и продолжительность сбивания массы, а наименьшее – дозировка крахмала, причем при увеличении дозировки сахара-песка и меланжа, а также продолжительности сбивания массы комплексный показатель качества и высота бисквита возрастают.
Y1 = 95,0 – 0,250Х1 + 1,020Х2 + 4,417Х3 + 3,583Х4 – 1,375Х3Х4 – 2,083
– – 1,458
– 1,833
; (7)Y2 = 8,075 + 0,004Х1 + 0,104Х2 + 0,404Х3 + 0,354Х4 – 0,094Х1Х4 – 0,094Х2Х4–
– 0,156Х3Х4 – 0,095
– 0,245 – 0,182 – 0,195. (8)На рисунке 10 показаны кривые равных значений выходных параметров, которые несут смысл номограмм и представляют практический интерес.
Рисунок 10 – Кривые равных значений комплексного показателя качества бисквита от дозировки сахара и дозировки меланжа, баллы: 1 – 100,0; 2 – 96,875; 3 – 93,75; 4 – 90,625; 5 – 87,5; 6 – 84,375; 7 – 81,25; 8 – 78,125; 9 – 75; Скрах = 20 %; τсбив = 22 мин
Учитывая технологические особенности приготовления бисквитного полуфабриката, за рациональные интервалы параметров можно принять следующие значения: Х1 = 20,0-30,0 %; Х2 = 110,0-130,0 %; Х3 = 200,0-225,0 %; Х4 = 22-35 мин. Выбранные дозировки крахмала, сахара-песка, меланжа и продолжительности сбивания массы обеспечивают максимальную комплексную оценку качества – 95-100 баллов и высоту бисквита – 8,1-8,2 см. Утверждены нормативные документы на бисквит «Новый» (РЦ, ТИ 9113-009-00492894-2010).
Разработанные изделия позволяют удовлетворить суточную потребность организма человека (при их потреблении в количестве 100 г) в белках на 10,0-17,8 %, пищевых волокнах – на 4,0-12,7 %, кальция – на 3,0-9,0 %, фосфора – на 6,5-20,3 %, железа – на 5,0-15,3 %, магния – на 4,0-20,0 %, витамина В1 – на 5,5-19,3 %, витамина В2 – на 3,0-6,1 %, витамина РР – на 2,0-4,0 %, фенилаланина – на 5,0-16,4 %, треонина – на 5,5-18,7 %, метионина и цистина – на 8,0-21,1 %, лизина – на 2,7-14,6 %, лейцина – на 2,0-18,5 %, изолейцина – на 5,0-19,9 %, валина – на 5,0-24,4 %. В этой связи они рекомендуются для лечебно-профилактического питания широких слоев населения.
Результаты расчета экономической эффективности констатируют эффективность и целесообразность внедрения в производство новых сортов хлеба и мучных кондитерских изделий повышенной пищевой ценности на основе тритикалевой муки. Отмечается достаточно высокий годовой экономический эффект по всем рецептурам изделий: для хлеба Степного – 485,10 тыс. руб., Воскресеновского – 588,06 тыс. руб., хлеба Зареченского – 40,92 тыс. руб., Таловского Свекольного – 232,65 тыс. руб., Таловского с пектином – 86,13 тыс. руб., кекса «С курагой» – 1903,61 тыс. руб., печенья «Полезное» – 1270,05 тыс. руб., бисквита – 116,82 тыс. руб.
ВЫВОДЫ
1. Исследованы хлебопекарные свойства 12 сортов и одной линии тритикале. Наиболее выполненное имеют сорта Тальва 100, Водолей, Доктрина-110, Идея. Наилучшей натурой зерна, более 750 г/л, обладают Тальва 100, Доктрина-110, Идея, Водолей. Наибольшее количество белка в зерне изучаемых сортов тритикале отмечено у Привады, ТИ-17, Каприз, Доктрины-110, Патриота. Наибольшим количеством незаменимых аминокислот в расчете на 100 г абсолютно СВ обладают сорта ТИ-17, Доктрина-110, Каприз, Водолей.
По совокупности хлебопекарных свойств наилучшими свойствами обладает мука следующих сортов тритикале: Укро, Доктрина-110, Привада, Тальва 100, Патриот и Каприз. Утверждены технические условия ТУ 9293-001-00492894-2002. Мука тритикалевая хлебопекарная.
2. Изучение углеводно-амилазного и белково-протеиназного комплексов тритикалевой муки с обогатителями в виде цельносмолотой люпиновой и нутовой муки показало необходимость внесения в тесто соответственно 7-10 % и 7 % к общей массе муки в тесто.
3. Определены кинетические параметры процесса дегидратации муки, позволяющие выделить пять ступеней процесса: I – температура 40-65 оС; II – 65–85 оС; III – 85–100 оС; IV – 100–120 оС; V – 120–140 оС. Определены два типа взаимодействий в структуре влаги, насыщающей муку: 1) «свободные» молекулы воды, образующие диполь-дипольные водородные связи по типу «вода-вода»; 2) «связанные» молекулы воды, вступающие в ион-дипольные взаимодействия с центрами гидратации.
4. Установлены оптимальные режимы сушки зерна тритикале в барабанной сушилке с профильной канальной насадкой: скорость движения воздуха на входе в барабан – 2,7-3,2 м/с; температура воздуха на входе в барабан – 135-142 оС; степень заполнения барабана – 0,24-0,3; начальная влажность тритикале – 19-22 %; продолжительность сушки – 40-50 мин.
5. Наилучшие показатели качества жидкой закваски на основе тритикалевой муки достигаются при внесении 10,0-15,0 % гидролизованного пюре топинамбура. Содержание усвояемых сахаров в питательной смеси составляет 8,1-9,0 % и гарантирует условия для интенсивной жизнедеятельности дрожжевых клеток и молочнокислых бактерий при сохранении симбиотических отношений между ними.
6. Оптимизирована рецептура хлеба массового назначения на основе тритикалевой муки (хлеб Степной – РЦ, ТИ, ТУ 9113-002-00492894-2004). По результатам реализации симплекс-решетчатого планирования выбраны следующие варианты внесения мучных компонентов в рецептуру хлеба Воскресеновского (РЦ, ТИ, ТУ 9113-003-00492894-2009): мука тритикалевая – 50-59 %; мука пшеничная 1-го сорта – 35-48 %; мука соевая дезодорированная – 2-8 %.
7. Разработан способ производства хлеба диетического с хлопьями тритикале (хлеб Зареченский – РЦ, ТИ, ТУ 9113-004-00492894-2009). Перед плющением зерно на I этапе замачивают в воде с препаратом глюкоамилазы (дозировка 1,5-2 ед. ГлА/г крахмала) при температуре смеси 60-65 °С в течение 20-30 мин для повышения усвояемости хлеба и на II этапе – 40-50 мин. Хлеб обогащается пищевыми волокнами, витаминами, минеральными веществами (патент РФ № 2167529). Предлагается способ получения хлеба с ферментированными хлопьями амаранта. Оптимальная дозировка ферментированных амарантовых хлопьев – 8-10 % к общей массе муки; дозировка дрожжей – 0,45-0,7 % к массе муки; время брожения теста – 90-110 мин. Хлеб «Амарантовый» (патент РФ № 2305941, РЦ, ТИ, ТУ 9113-005-0049894-2009) содержит 12,1 % белков, большее, чем в контроле, количество пищевых волокон, калия, кальция, магния, фосфора, железа, натрия. Содержание лизина увеличивается в 1,85 раза.
8. Получена новая полифункциональная добавка «Свекла», содержащая в своем составе витамины С, Е, -каротин, пищевые волокна, макро- и микроэлементы, в т.ч. железо и селен. Внесение 1-4 % БАД «Свекла» в тесто позволяет сократить продолжительность активации прессованных дрожжей до 1 ч. Удельный объем возрастает на 12,4-14,6 %, формоустойчивость – на 17,6 % (хлеб Таловский Свекольный – РЦ, ТИ, ТУ 9113-006-00492894-2009). Оптимальная дозировка свекловичного пектина (хлеб Таловский с пектином – РЦ, ТИ, ТУ 9113-001-00668591-2004) составляет 0,1 % к массе муки в тесте. Удельный объем возрастает на 19,0 % по сравнению с контролем.
9. Оптимизирована рецептура кекса лечебно-профилактического назначения: при 80 %-ном содержании тритикалевой муки: дозировка маргарина составляет 57,4-68,2 %; дозировка меланжа – 52-62 %; сахара-песка 55 %; кураги – 20 %; дозировка муки из цельносмолотого зерна люпина – 10 % (кекс «С курагой» – РЦ, ТИ, ТУ 9113-007-00492894-2009). По содержанию белка образцы кексов (12,62-13,01 %) значительно превосходят контроль – кекс «Столичный» (8,05 %). Биологическая ценность увеличивается на 18,0-25,2 %.
10. Разработана рецептура печенья «Полезное» (РЦ, ТИ, ТУ 9113-008-00492894-2009). Выявлены оптимальные соотношения мучных компонентов: мука тритикалевая – 39,0–50,6 %; пшеничная 1-го сорта – 20,0–26,4 %; мука из соевых проростков – 5,8–13 %, овсяная мука – 25,0 %. По содержанию белковых веществ исследуемые образцы (9,51-10,68 %) превосходят контроль – печенье «Овсяночка» (6,95 %). Печенье «Полезное» содержит повышенное количество пищевых волокон, калия, кальция, магния, фосфора, железа.
11. Годовой экономический эффект от внедрения инновационных технологий составит: для хлеба Степного (выработка 3300 т/год) – 485,1 тыс. руб., Воскресеновского (990 т/год) – 588,06 тыс. руб., хлеба Зареченского (660 т/год) – 40,92 тыс. руб., Таловского Свекольного (990 т/год) – 232,65 тыс. руб., Таловского с пектином (990 т/год) – 86,13 тыс. руб., кекса «С курагой» (165 т/год) – 1903,61 тыс. руб., печенья «Полезное» (165 т/год) – 1270,05 тыс. руб., бисквита «Новый» (99 т/год) – 116,82 тыс. руб.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
На мукомольных предприятиях перерабатывать зерно тритикале в хлебопекарную муку согласно ТУ 9293-001-00492894-2002 по схемам ржаного помола. На хлебопекарных предприятиях предусматривать тарное хранение муки в течение 30 сут.
При сушке зерна тритикале в барабанной сушилке поддерживать следующие параметры: скорость движения воздуха на входе в барабан – 2,7-3,2 м/с; температура воздуха на входе в барабан – 135-142 оС; степень заполнения барабана 0,24-0,3; начальная влажность тритикале – 19-22 %; продолжительность сушки – 40-50 мин.
Рекомендовать хлебопекарным и кондитерским предприятиям АПК новые сорта хлеба, печенья, кекса с заменой муки пшеничной в/с на тритикалевую и применением различных обогатителей: хлеб Степной (РЦ, ТИ, ТУ 9113-002-00492894-2004); хлеб Воскресеновский (РЦ, ТИ, ТУ 9113-003-00492894-2009); хлеб Зареченский (РЦ, ТИ, ТУ 9113-004-00492894-2009); хлеб «Амарантовый» (РЦ, ТИ, ТУ 9113-005-0049894-2009); хлеб Таловский Свекольный (РЦ, ТИ, ТУ 9113-006-00492894-2009); хлеб Таловский с пектином (РЦ, ТИ, ТУ 9113-001-00668591-2004); кекс «С курагой» (РЦ, ТИ, ТУ 9113-007-00492894-2009); печенье «Полезное» (РЦ, ТИ, ТУ 9113-008-00492894-2009), бисквит «Новый» (РЦ, ТИ 9113-009-00492894-2010, ОСТ 10-060-95).
Предлагаемые изделия обладают высокими показателями качества, отличными вкусовыми достоинствами и повышенной биологической ценностью за счет увеличения содержания белковых веществ, в том числе незаменимых аминокислот, витаминов и минеральных веществ. Рекомендуемые рецептуры продукции относятся к группе функциональных изделий лечебно-профилактического назначения, укрепляют здоровье человека и снижают риск заболеваний.
Аппаратурно-технологическая схема производства хлеба, печенья, кекса не требует изменения, и потому новые виды продукции можно производить на любом хлебопекарном или кондитерском предприятии. Для производства зерновых хлопьев тритикале и ферментированных хлопьев амаранта в технологическую схему целесообразно ввести смеситель, например, С-7, и вальцовый станок, например, ПС-400 или ПС-600.