Geum.ru

«Московский государственный университет пищевых производств»

Вид материалаАвтореферат
2.3 Научное обоснование и разработка технологий хлебобулочных
2.3.1 Технология производства и оценка потребительских свойств
2.3.2 Влияние порошка из створок зеленого гороха на свойства теста из
2.3.3 Разработка рецептур и технологий хлебобулочных изделий
Подобный материал:
1   2   3   4   5
2.2.6 Эффективность обогащенных Р-активными веществами

хлебобулочных и мучных кондитерских изделий в профилактике

сердечно-сосудистых заболеваний

Для установления влияния ППДС на деятельность сердечно-сосудистой системы организма исследовали изменение физиологических показателей крови и сердечно-сосудистой системы человека (ЧЧС, ПВ, SpO2фун,, фSpO2 фун) при употреблении продуктов, обогащенных Р-активными веществами. Выбор этих показателей обусловлен тем, что они являются интегральными показателями состояния системы транспорта кислорода, клеточно-тканевой биоэнергетики и общих физиологических функций организма.

Апробация осуществлялась на базе кафедры физиологии человека и животных КБГУ с участием 49 добровольцев 18-22 лет с нарушениями сердечно-сосудистой системы. Контрольная группа находилась на разработанном сбалансированном по основным ингредиентам рационе питания, опытные (6 групп) дополнительно к ос-


новному рациону получали ежедневно обогащенные изделия в течение 30 дней: 1-ая – бисквит «Мозаика» (с порошком из косточек мушмулы), 2-ая, 3-ья – булочки «Душистая», «Аппетитная» (с порошками из плодов и мякоти мушмулы), 4–6-ая – песочные полуфабрикаты «Новинка», «Боярочка», «Золотистый» (с порошками из семян ежевики, плодов и мякоти боярышника соответственно).

Проведенные исследования показали, что употребление обогащенных изделий вызывает в организме согласование различных физиологических процессов – сатурации, пульсовых волн и сердцебиения: величины SpO2 фун снижаются до уровня, соответствующего норме (97,5%); ф SpO2 фун – на 21-77% по сравнению с контрольной группой, что свидетельствует об улучшении системы транспорта кислорода к клеткам и тканям; уменьшается количество участников с аномальной формой ПВ, тогда как в контрольной группе на протяжении всего периода наблюдения значения этих показателей практически не изменяются.

Антиоксидантные свойства ППДС были проверены прямыми опытами на лабораторных животных – крысах-самцах линии «Вистар».

Показано, что введение в рацион животных порошков из дикорастущих плодов и ягод приводит к достоверному снижению высоты полярографических волн супероксид-радикалов анионов кислорода и перекиси водорода, что свидетельствует об уменьшении концентрации активных форм кислорода (рисунок 13).

На основании проведенных исследований установлено, что порошки, полученные из дикорастущих плодов, и обогащенные хлебобулочные и мучные кондитерские изделия, содержащие флавоноиды в сочетании с витаминами С, Е, β-каро-тином, макро- и микроэлементами, оказывают регулирующее и нормализующее воздействие на сердечно-сосудистую систему живого организма, повышают анти-





а



б



в



г


Рисунок 13 – Изменение высоты

полярографических волн активных форм

кислорода в крови контрольной группы

животных (а) и дополнительно

получавших добавки: из плодов

мушмулы (б), из ягод ежевики (в),

из плодов боярышника (г)

оксидантный потенциал, препятствуя избыточному образованию свободных радикалов, что позволило рекомендовать их для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.

2.3 Научное обоснование и разработка технологий хлебобулочных

изделий с использованием порошка из створок зеленого гороха

В данном разделе представлены результаты исследований применения порошка, полученного из створок зеленого гороха в качестве источника пищевых волокон для обогащения хлебобулочных изделий.

Исследованы химический состав ПСЗГ, влияние его на свойства полуфабрикатов, параметры технологического процесса, качество и пищевую ценность изделий.

2.3.1 Технология производства и оценка потребительских свойств

порошка из створок зеленого гороха

Порошок получали из створок зеленого гороха консервной стадии зрелости сорта «Атлант» на барабанной сушильной установке А1-ИФИ, предоставленной для проведения эксперимента ОАО «Мукомольный завод» (г.Нальчик, КБР). Технологический процесс производства порошка включает операции: отделение бобов на стручкоотделителе, мойка створок на встряхивающей машине, инспекция на ленточном конвейере, сушка при температуре 50-600С до влажности не более 15%, измельчение, просеивание, фасовка и упаковка.

ПСЗГ имеет светло-коричневый цвет, запах зеленого гороха и приятный вкус. Гранулометрический состав порошка показал, что на долю фракции с размером частиц до 160 мкм приходится 86,7%.

ПСЗГ по показателям безопасности соответствует гигиеническим нормативам, установленным СанПиН 2.3.2.1078-01. Срок хранения порошка при температуре 18-200С и относительной влажности воздуха 65-70% составляет 12 месяцев. При дальнейшем хранении наблюдается усиление комкования порошка.

Для выяснения целесообразности использования ПСЗГ в качестве обогащающей добавки в производстве хлебобулочных изделий проведена сравнительная оценка пищевой ценности порошка и пшеничной хлебопекарной муки высшего и первого сорта (таблица 3).

Таблица 3 _ Сравнительная характеристика химического состава порошка из створок зеленого гороха и пшеничной муки (в пересчете на с.в.)

Показатель
ПСЗГ
Пшеничная мука

высшего сорта
первого сорта

Массовая доля:









белковых веществ, %
15,2±0,2
11,9±0,1
12,2±0,1

липидов, %
0,61±0,01
1,2±0,01
1,5±0,01

моно- и дисахаридов, %
0,50±0,06
0,30±0,01
0,34±0,01

крахмала, %
6,1±0,04
79,2±0,3
77,1±0,2

клетчатки, %
47,2±0,7
0,11±0,01
0,27±0,01

гемицеллюлоз, %
4,3±0,02
1,7±0,01
2,9±0,02

пектиновых веществ, %
5,6±0,02
–
–

золы, %
3,6±0,01
0,51±0,02
0,70±0,02

калия, мг %
1370±11
122±2,5
176±0,7

кальция, мг %
979±0,8
18±0,2
24±0,2

магния, мг %
395±2,2
16±0,1
44±0,2

фосфора, мг %
369±3,0
87±0,4
115±0,6

натрия, мг %
128±1,1
3,0±0,1
4,0±0,1

железа, мг %
1,69±0,01
1,20±0,01
2,10±0,01

марганца, мг %
0,50±0,01
0,57±0,01
1,12±0,01

β-каротина, мг %
1,58±0,06
–
–

тиамина, мг %
0,51±0,02
0,21±0,01
0,32±0,02

рибофлавина, мг %
0,15±0,02
0,05±0,01
0,09±0,01

ниацина, мг %
17,8±0,7
1,41±0,08
2,53±0,09

холина, мг %
303±11
60,0±0,9
87,4±1,2


Установлено, что порошок превосходит пшеничную муку обоих сортов по содержанию всех углеводов, за исключением крахмала.


Соотношение Са:Мg:Р в добавке из створок зеленого гороха составляет 1:0,4:0,4, в пшеничной муке высшего и первого сорта – 1:0,9:4,8 и 1:1,8:4,8, что характерно для зерновых культур. Количественная оценка соотношения Ca:Mg:P в порошке и муке с использованием мультипликативного критерия Харрингтона (рисунок 14) показала, что сочетание пшеничной муки с
Особенно следует отметить высокий уровень в добавке пищевых волокон – 90% от суммы углеводов, в т. ч. наличие значительного количества пектиновых веществ, отсутствующих в муке. Порошок по сравнению с мукой более богат белковыми веществами, витаминами группы В (В1, В2, В4, РР) и макроэлементами.




k


Рисунок 14 – Значение мультипликативного кри-

терия Харрингтона (k) по соотношению Са:Мg:Р


порошком приблизит это соотношение к оптимальной формуле сбалансированности макроэлементов в готовых изделиях.

ПСЗГ выделяется высоким содержанием пигментов – каротиноидов (3,1 мг %), хлорофиллов а и b (13,7 и 5,0 мг %).

Фракционный состав белковых веществ добавки отличается от муки высоким уровнем альбуминов и глобулинов, отсутствием белков проламиновой фракции и сравнительно небольшим количеством глютелиновой. По содержанию заменимых и незаменимых аминокислот белки порошка превосходят белковые вещества пшеничной муки (рисунок 15).


а

б




Рисунок 15 – Содержание аминокислот в белках порошка

и пшеничной муки (мг %): а – заменимые; б – незаменимые


Расчет аминокислотных скоров показал, что первой лимитирующей аминокислотой в белках ПСЗГ является триптофан (скор – 61%), пшеничной муки высшего и первого сорта – лизин (скоры 47% и 48%). Следовательно, для покрытия дефицита лимитирующих аминокислот и обеспечения комплементарного состава белковых веществ в хлебобулочных изделиях целесообразно использование пшеничной муки в сочетании с добавкой.

При исследовании ЖКС липидов установлено, что по относительному содержанию в них олеиновой и линолевой кислот порошок превосходит пшеничную муку в среднем в 1,5 раза, а линоленовой – уступает в 1,2 раза. Соотношение линолевой и линоленовой кислот в добавке соответствует рекомендуемому Институтом питания РАМН для людей пожилого возраста и больных сердечно-сосудистыми заболеваниями и составляет 10:1.

Статистический анализ выявил сильную корреляцию (r = 0,96) между показателями пищевой ценности ПСЗГ и пшеничной муки хлебопекарной, что доказывает закономерность изменения характеристик при дополнительном внесении в муку обогащающей добавки. С помощью критерия Вилкоксона были проверены однородности полученных данных. С надёжностью 0,99 сделан вывод о существенном улучшении химического состава пшеничной муки.

2.3.2 Влияние порошка из створок зеленого гороха на свойства теста из

пшеничной муки и качество хлебобулочных изделий

При изучении влияния замены 3-15% пшеничной муки высшего и первого сорта добавкой из створок зеленого гороха на структурно-механические свойства теста установлено, что по мере увеличения дозировки ПСЗГ повышаются прочностные характеристики клейковины – снижаются значения показателей деформации сжатия и растяжимости по сравнению с контролем.

Данные фаринограмм показали, что внесение добавки увеличивает водопоглотительную способность муки и снижает разжижение теста. Увеличение стабильности и эластичности теста, вероятно, обусловлено более равномерным распределением составляющих компонентов, образованием адсорбционных комплексов (при взаимодействии с крахмалом и белковыми веществами) и изменением состояния поверхности частиц структурных элементов коллоидной системы, какой является тесто. Улучшение реологических свойств теста, как и укрепление клейковины, можно объяснить высокой водопоглотительной способностью белков и пищевых волокон (целлюлоза, гемицеллюлозы и пектин), содержащихся в добавке из створок зеленого гороха.

На основании данных, полученных при исследовании влияния ПСЗГ на качество хлеба из пшеничной муки, показано, что наилучший результат обеспечивается при безопарном способе приготовления теста и внесении добавки в количестве 9% от массы муки.

Для выбора оптимального способа введения порошка изучены три варианта внесения: в смеси с пшеничной мукой; в составе эмульсии, полученной при размешивании в эмульсаторе растопленного сливочного масла с порошком; в виде заварки, приготовленной из части муки и части порошка, а оставшееся количество – в сухом виде при замесе теста. В качестве контроля выбраны булочки «Бутербродная» (контроль 1) и «Школьная» (контроль 2), отличающиеся рецептурами и технологией приготовления.

Показано, что наибольший улучшающий эффект достигается при внесении добавки по третьему варианту (таблица 4), так как при заваривании обеспечивается атакуемость клейстеризованного крахмала пшеничной муки амилолитическими ферментами, увеличивается водопоглотительная способность теста вследствие связывания воды пищевыми волокнами, входящими в состав добавки.

Хлебобулочные изделия, приготовленные с использованием заварки, характеризуются более длительным сроком хранения и отличным качеством: имеют гладкую поверхность без надрывов и трещин, равномерную тонкостенную пористость, светло-коричневый цвет мякиша, приятный вкус и аромат.


Таблица 4 _ Влияние способов тестоведения на качество хлебобулочных изделий

с 9 %-ной добавкой из створок зеленого гороха

Показатели качества изделий
Конт-роль

1
Вариант 1
Конт-роль

2
Вариант 2

способ внесения добавки
способ внесения добавки

I
II
III
I
II
III

Удельный объем, см3/ 100г
261
299
308
314
258
293
306
311

Формоустойчивость (H : D)
0,54
0,57
0,57
0,59
0,55
0,56
0,56
0,58

Пористость, %
69
73
75
76
67
72
73
74

Титруемая кислотность, град
2,0
2,8
2,9
3,2
2,2
2,8
3,0
3,1

Деформационные характе-ристики мякиша хлебобулочных изделий, ед. АП- 4/2
























 Нобщ
88
92
97
104
85
89
95
99

 Нпл
68
71
76
81
67
69
73
77

 Нупр
20
21
21
23
18
20
22
22

I – в смеси с пшеничной мукой первого сорта;

II – в составе эмульсии;

III – в виде заварки из части пшеничной муки и части добавки

2.3.3 Разработка рецептур и технологий хлебобулочных изделий

с использованием порошка из створок зеленого гороха

Результаты, полученные при исследовании влияния дозировки и способа внесения добавки из створок зеленого гороха, были положены в основу разработанных рецептур и технологий булочек «Оздоровительная» и «Атлантика».

Установлено, что при производстве булочки «Оздоровительная» значительный технологический эффект и улучшение качества изделий достигается при использовании для приготовления заварки 2% ПСЗГ и 4% муки, а «Атлантика» – 1% порошка и 4% муки от общего количества муки в контрольных пробах (булочки «Бутербродная» и «Школьная»).

Для оптимизации технологических режимов при производстве хлебобулочных изделий (на примере булочки «Оздоровительная») с помощью элементов статистики определены зависимости пористости (y1) от продолжительности замеса теста (х1) и температуры брожения (х2); продолжительности брожения (у2) от влажности теста (х3) и титруемой кислотности (х4).

Для данных зависимостей с помощью методов наименьших квадратов получены следующие аналитические формулы:

у1 = 76,0 – 0,538х1 – 0,104х2 + 0,041х1х2 – 0,043х12 + 9,44·10-4х22 , (7)

у2 = 104,1 – 1,686х3 + 0,570х4 + 0,036х3х4 – 0,035х32 – 0,008х42 (8)

На основании этих уравнений определены оптимальные параметры ведения процесса: продолжительность замеса теста – 10 мин, температура брожения теста – 300С, титруемая кислотность – 3,3 град, влажность теста – 35,7%, продолжительность брожения теста – 100 мин. Показано, что внесение ПСЗГ в количестве 9% взамен муки и ведение технологического процесса при установленных оптимальных параметрах позволяет сократить время тестоприготовления на 30 мин по сравнению с контролем.

При использовании добавки из створок зеленого гороха в производстве булочки «Атлантика» продолжительность замеса и брожения теста сокращается на 15 мин.

Предложенные технологии адаптированы к технологическому процессу и оборудованию, установленному на действующих предприятиях хлебопекарной промышленности и общественного питания.

Исследование химического состава разработанных изделий показало, что добавление порошка приводит к повышению массовой доли белковых веществ на 4,8-5,4%, снижению содержания крахмала на 12,5-19,0%. При включении в рацион булочных изделий «Оздоровительная» и «Атлантика» суточная потребность организма человека в ниацине и холине покрывается на 46,9 и 53,9%, 16,7 и 18,5% больше, чем за счет контрольных.

В изделиях с порошком увеличивается содержание калия, кальция, магния, фосфора, при этом соотношение Са:Мg:Р является в отличие от контрольных проб физиологически оптимальным и составляет в булочке «Оздоровительная» 1:0,7:1,5, «Атлантика» – 1:0,7:1,3.

Внесение ПСЗГ обогащает изделия пищевыми волокнами, оказывающими положительное влияние на функции систем пищеварения и обмена веществ. При употреблении 100 г обогащенных изделий суточная потребность организма в пищевых волокнах удовлетворяется на 22%. В соответствии со среднероссийским рационом среднедушевое потребление хлеба и хлебопродуктов (в пересчете на муку) составляет 266 г в сутки (СанПиН 2.3.2.1078-01). Поэтому суточная потребность в пищевых волокнах за счет употребления 266 г изделий покроется на 58,5%, что позволяет отнести их к продуктам, предназначенным для функционального питания.

Следует также отметить, что замена части пшеничной муки на ПСЗГ приводит к снижению энергетической ценности разработанных изделий на 7,7-12,5% вследствие уменьшения доли усвояемых углеводов.

На способ производства хлебобулочных изделий с добавкой из створок зеленого гороха получен патент на изобретение №2319380.