Инновационные аспекты разработки технологии хлеба из проросшего зерна пшеницы
| Вид материала | Автореферат |
- Подготовлен бизнес-план. Осуществляется поиск заинтересованного инвестора. Инициатор, 12.86kb.
- Рынок зерна в 1 полугодии 2006 года, 260.92kb.
- Влияние различных способов повышения питательности зерна пшеницы и продуктов его переработки, 450.28kb.
- Программа вступительных экзаменов в магистратуру по специальности 6М072800 Технология, 192.94kb.
- Информационная услуга, 1617.47kb.
- "Инновационные аспекты разработки оборудования для предприятий малого и среднего бизнеса", 21.29kb.
- Программа проведения занятий по теме: «Инновационные технологии и расширение ассортимента, 34.31kb.
- «Инновационные технологии в деятельности современных коммерческих банков», 426.91kb.
- Программа 60-ой научной студенческой конференции агрономический факультет 27 30 марта, 223.88kb.
- Инновационные образовательные программы и технологии, в частности информационные технологии, 963.73kb.
Результаты проведенных исследований показали, что микробиологическая обсеменённость исходного зерна пшеницы составляет: кМАФАМ – 2,7*104 КОЕ/г, плесневых грибов и дрожжей - 22 КОЕ/г, спорообразующих бактерий - 30 КОЕ/г. Было установлено, что при замачивании зерна в воде ( при гидромодуле 1:1) при комнатной температуре 20°С в течение 24 часов количество микроорганизмов зерна пшеницы возрастает: кМАФАМ – на 41 %; плесневых грибов и дрожжей - на 36 %; спорообразующих бактерий – на 57 % (таблица 2).
Таким образом, проведенные исследования микрофлоры зерна пшеницы до и после проращивания показали необходимость повышения микробиологической чистоты зерна путем подбора антисептиков. Одним из перспективных направлений совершенствования технологии хлеба из целого проросшего зерна является применение в процессе замачивания зерна растительного сырья, обладающего бактерицидным и фунгицидным действием.
Подбор сырья для снижения микробиологической обсемененности зерна в процессе замачивания проводили, основываясь на особенностях химического состава и концентрации биологически активных веществ (органических кислот, фитонцидов, антоцианов и других соединений), обладающих бактерицидными и фунгицидными свойствами.
В работе использовали измельченный корень хрена и цедру апельсина, которые добавляли в замочную воду при проращивании зерна пшеницы.
Хроматографический анализ настоев корня хрена и цедры апельсина на микроколоночном жидкостном хроматографе «Милихром УФ-4», укомплектованным спектрофотометрическим многоволновым детектором показал, что во всех исследуемых образцах содержатся пики, соответствующие присутствию органических кислот, фенолкарбоновых кислот и антоцианов, которые обладают антисептическим действием.
Установлено, что внесение в воду измельченных до размера частиц 600 мкм корня хрена и цедры апельсина в оптимальных концентрациях 1 % и 5 % соответственно, для замачивания зерна позволяет значительно снизить его микробиологическую обсемененность. Количество МАФАМ снижается на 45-82 %, плесневых грибов и дрожжей – на 33-37 %, спорообразующих бактерий – на 47-85 % по сравнению с контролем (таблица 2).
Таблица 2 - Содержание микроорганизмов на поверхности пшеницы до и после замачивания
| Наименование образца | Содержание микроорганизмов на поверхности зерна, КОЕ/г | ||
| кМАФАМ | Плесневые грибы и дрожжи | Спорообразующие бактерии | |
| СанПиН 2.3.2.1078-01 (индекс 1.9.4.1) | 5*104 | 100 | 50 |
| Исходное зерно | 2,7*104 | 22 | 30 |
| Зерно после замачивания | 3,8*104 | 30 | 47 |
| Зерно после замачивания с 1,0 % корня хрена | 0,7*104 | 17 | 7 |
| Зерно после замачивания с 5 % цедры апельсина | 2,1*104 | 20 | 25 |
Анализ химического состава исследуемых настоев не обнаружил опасных загрязнителей – канцерогенов, как кадмий, свинец и ртуть. Внесение цедры апельсина позволяет обогатить хлеб железом, которое участвует в процессах кроветворения. Внесение измельченного корня хрена и цедры апельсина не оказывает отрицательного действия на развитие дрожжевых клеток теста.
Таким образом, в результате проведенных исследований целесообразно рекомендовать применение измельченного корня хрена и цедры апельсина для производства хлеба из проросшего зерна пшеницы.
3.3 Разработка инновационной технологии хлеба из проросшего зерна пшеницы
В данной работе разрабатывали инновационные технологии хлеба из проросшего зерна пшеницы. Тесто для приготовления зернового хлеба готовили из диспергированного проросшего зерна пшеницы с использованием других рецептурных компонентов.
3.3.1 Рецептура и режимы приготовления хлеба из проросшего зерна пшеницы на густой зерновой закваске
Определяли оптимальные дозировки густой зерновой закваски. Для этого проводили лабораторные выпечки хлеба с использованием 20 %, 30 %, 40 % и 50 % густой зерновой закваски. Закваску готовили из активированного лактобактерина для густых хлебных заквасок на муке из цельносмолотого проросшего зерна пшеницы, путём внесения муки с питательной смесью.
Замачивание зерна осуществляли при температуре 20оС в течение 18 часов, с использованием в качестве ферментного препарата Целловиридин Г20х в количестве 0,08 % к массе сухих веществ зерна и добавлением измельчённой до размера частиц 600 мкм цедры апельсина в количестве 5 % от массы сухих веществ зерна, при соотношении зерна и воды 1:1, до появления ростков 1 мм. По истечении времени проращивания зерно измельчали на диспергаторе и в полученную зерновую массу вводили дрожжи прессованные в виде суспензии, густую зерновую закваску и соль поваренную. Замес теста осуществляли в течение 15 минут. Брожение теста осуществляли в течение 2,0-2,5 ч, температура теста 32-33 °С, конечная кислотность 9-10 град.
Интенсивность выделения диоксида углерода (CО2) в процессе брожения, изображена на рисунке 5. Приготовление теста с использованием густой зерновой з
акваски и измельченной цедры апельсина интенсифицирует процесс газообразования. С
Рисунок 5 – Влияние дозировки густой зерновой закваски и другого дополнительного сырья на интенсивность газообразования в тесте
нижение показателя предельного напряжения сдвига и увеличение адгезии у опытных образцов по сравнению с контрольным, а, следовательно, и вязкости теста объясняется действием ферментного препарата Целловиридин Г20х и собственных ферментов зерна. Так, для образца с 40 % закваски предельное напряжение сдвига снизилось на 3 %, адгезия увеличилась на 4 % соответственно, по сравнению с контролем, а для образца с 50 % закваски эти показатели одинаковы с контролем. Повышение дозировки закваски до 50 % положительно сказывается на реологических свойствах теста и показатели изменения предельного напряжения сдвига и адгезионных свойств близки к значениям контрольного образца.
Физико-химические показатели качества теста представлены в таблице 3.
В связи с низкими физико-химическими показателями качества хлеба из проросшего зерна пшеницы по ТУ 9114-021-03556695-95, за контроль взяли хлеб зерновой по ГОСТ 25832-89.
Увеличение дозировки густой зерновой закваски с 20 % до 50 % привело к повышению кислотности. Максимальной кислотностью обладает образец с дозировкой закваски 50 %, кислотность которого составляет 8,7±0,3о. Достижение такой кислотности необходимо для иннактивации α-амилазы, которая проявляет свою активность при прорастании зерна.
Выпечку хлеба осуществляли в течение 30-35 мин при температуре 200-220°С. Через четыре часа после выпечки осуществляли анализ хлеба по органолептическим и физико-химическим показателям.
Анализ результатов бальной оценки образцов хлеба показал, что применение густой зерновой закваски способствует получению изделия с более интенсивной окраской корки и мякиша, с достаточной пористостью и эластичностью, что улучшает его внешний вид и разжевываемостъ. Внесение густой зерновой закваски в количестве 40 % от массы зерна пшеницы при замесе теста способствует получению хлеба большего объема с лучшей пористостью и хорошей эластичностью мякиша. Образец хлеба с 50 % густой зерновой закваски имел выраженный кислый вкус.
Физико-химические показатели качества зернового хлеба представлены в таблице 3.
Внесение 40 % закваски дало лучшие результаты, увеличение пористости и удельного объёма составило 15 % и 11 % соответственно по сравнению с контролем. Вероятно, при внесении 50 % закваски в процессе расстойки тестовой заготовки происходит интенсивное накопление кислотности, что отрицательно сказывается на клейковинном каркасе теста и качестве хлеба.
При внесении 40 % густой зерновой закваски, 5 % цедры апельсина, 0,08 % Целловиридина Г20х в процессе хранения значения показателя общей деформации сжатия мякиша выше на 82 %, чем у контроля после 48 часов хранения. Применение разработанной технологии хлеба из проросшего зерна пшеницы повышается срок сохранения свежести хлеба, по сравнению с контролем. Следовательно, оптимальная концентрация густой зерновой закваски составляет – 40 %.
Таблица 3 – Физико-химические показатели экспериментальных образцов теста и хлеба
| Наименование показателя | Экспериментальные образцы | |||||||||||
| Хлеб из проросшего зерна пшеницы ТУ 9114-021-03556695-95 | Контроль ГОСТ 25832-89 | Хлеб из проросшего зерна пшеницы «Цедра+» | Хлеб из проросшего зерна пшеницы «Зерновой пикантный» | Хлеб зерновой пшеничный «Колос» | ||||||||
| Содержание густой зерновой закваски, % | Содержание сухой пшеничной клейковины, % | Содержание муки пшеничной в/с, % | ||||||||||
| 20 | 30 | 40 | 50 | 2 | 3 | 4 | 30 | 40 | 50 | |||
| W теста после замеса, % | 48,0±0,5 | 44,5±0,5 | 46,5±0,5 | 47,5±0,5 | 48,5±0,5 | 49,5±0,5 | 47,5±0,5 | 47,5±0,5 | 47,5±0,5 | 45,5±0,5 | 45,5±0,5 | 45,5±0,5 |
| W теста после брожения, % | 48,0±0,5 | 45,5±0,5 | 46,5±0,5 | 47,5±0,5 | 48,5±0,5 | 49,5±0,5 | - | - | - | 45,5±0,5 | 45,5±0,5 | 46,5±0,5 |
| Кислотность теста после замеса, град | 2,0±0,1 | 1,1±0,1 | 2,7±0,3 | 3,3±0,2 | 3,7±0,3 | 3,9±0,3 | 7,3±0,2 | 7,3±0,2 | 7,3±0,2 | 3,2±0,2 | 3,2±0,2 | 3,2±0,2 |
| Кислотность теста после брожения, град | 4,0±0,2 | 2,7±0,3 | 6,3±0,2 | 7,3±0,2 | 8,3±0,2 | 8,7±0,3 | - | - | - | 5,7±0,3 | 5,7±0,3 | 6,5±0,5 |
| Удельный объем хлеба, см³ /г | 1,51 | 1,75 | 1,79 | 1,89 | 1,95 | 1,92 | 1,80 | 1,98 | 1,81 | 1,98 | 2,11 | 2,41 |
| Пористость хлеба, % | 49,0 | 54,0 | 58,1 | 60,5 | 62,3 | 61,2 | 57,2 | 62,1 | 57,4 | 60,5 | 62,0 | 64,4 |
| Кислотность хлеба, град. | 4,0±0,2 | 2,7±0,3 | 6,3±0,2 | 7,3±0,2 | 8,3±0,2 | 9,8±0,2 | 7,3±0,2 | 7,3±0,2 | 7,3±0,2 | 5,5±0,5 | 5,5±0,5 | 6,5±0,5 |
| Влажность хлеба, % | 48,0±0,5 | 44,5±0,5 | 46,5±0,5 | 47,5±0,5 | 48,5±0,5 | 49,5±0,5 | 47,5±0,5 | 47,5±0,5 | 47,5±0,5 | 45,5±0,5 | 45,5±0,5 | 46,5±0,5 |
| Сумма баллов органолептических показателей качества | 38,4 | 46,1 | 62,8 | 65,3 | 68,5 | 64,6 | 56,9 | 65,0 | 61,5 | 63,8 | 66,2 | 69,4 |
3.3.2 Рецептура и режимы приготовления хлеба из проросшего зерна пшеницы по ускоренной технологии
Целесообразным считали разработать ускоренную технологию производства хлеба из проросшего зерна пшеницы, без брожения перед разделкой, используя смесь органических кислот и сухую пшеничную клейковину для улучшения качественных показателей хлеба.
Осуществляли подбор оптимальной дозировки сухой пшеничной клейковины. Для этого проводили лабораторные выпечки хлеба с добавлением 2 %, 3 % и 4 % сухой пшеничной клейковины. Зерно пшеницы подвергали предварительному облучению жёлтыми светодиодами в течении 60 с в импульсном режиме с частотой повторения импульсов 3 кГц при длительности импульса 0,25 мкс и далее проращивали при комнатной температуре (200С) воды с добавлением измельченного корня хрена в количестве 1 % от массы сухих веществ зерна, при соотношении зерна и воды 1:1, до появления ростков 1 мм. По истечении времени проращивания зерно измельчали на диспергаторе и в полученную зерновую массу вводили дрожжи прессованные в виде суспензии, сухую клейковину, смесь кислот, сахар песок, соль поваренную, масло подсолнечное рафинированное. Использовали смесь следующих кислот: 80 % молочной, 20 % уксусной и сухой аскорбиновой. Замес теста осуществляли в течение 15 минут. Дозировки молочной, уксусной и аскорбиновой кислот при разработке технологии хлеба из проросшего зерна пшеницы, взяты из работ ВНИИХП, в которых органические кислоты используются при производстве хлеба из пшеничной муки. Готовое тесто разделывали на куски массой 350 г, тестовые заготовки укладывали в формы и направляли на расстойку. Продолжительность расстойки теста составляла 40-50 мин, температура теста 28-30°С, конечная кислотность 6,5-7,5 град.
Физико-химические показатели качества теста представлены в таблице 3.
Из полученных данных видно, что внесение смеси кислот привело к повышению кислотности теста, которая составила 7,3±0,2о. Достижение такой кислотности необходимо для инактивации α-амилазы, которая проявляет свою активность при прорастании зерна.
Установлено, что при дозировке сухой пшеничной клейковины 2 % предельное напряжение сдвига снизилось на 3 %, адгезия увеличилась на 8 %, для образца с дозировкой сухой клейковины 3 % показатели идентичны контролю, а для образца с 4 % клейковины предельное напряжение сдвига увеличилось на 3 % и адгезия снизилась на 4 % соответственно, по сравнению с контролем.
Приготовление теста по разработанной технологии способствует улучшению структурно-механических и физико-химических свойств теста, сокращению процесса тестоприготовления в среднем на 150 мин, по сравнению с контролем.
Выпечку хлеба осуществляли в течение 30-35 мин при температуре 200-220°С. Через четыре часа после выпечки осуществляли анализ хлеба по органолептическим и физико-химическим показателям.
Анализ результатов бальной оценки показал, что хлеб, полученный с использованием разработанной технологии, способствует получению хлеба большего объема с лучшей пористостью и хорошей эластичностью мякиша. Наилучшие показатели качества имел хлеб с 3 % сухой пшеничной клейковины.
Физико-химические показатели качества зернового хлеба представлены в таблице 3.
Внесение 3 % сухой пшеничной клейковины дало самые лучшие результаты, увеличение пористости и удельного объёма составило 15 % и 13 % соответственно по сравнению с контролем. Следовательно, оптимальная концентрация сухой пшеничной клейковины составляет – 3 %.
Увеличение дозировки сухой пшеничной клейковины выше 3 % приводит к получению хлеба меньшего объёма и с более плотным мякишем, вероятно при такой дозировке добавки образуется более сильный клейковинный каркас теста, а в результате отсутствия стадии брожения теста клейковинные пленки не успевают достаточно растянуться для получения тестовой заготовки необходимого объема после стадии окончательной расстойки.
При внесении 3 % сухой пшеничной клейковины значения показателя общей деформации сжатия мякиша на 41 % выше, чем у контроля после 48 часов хранения. Таким образом, применение разработанной технологии замедляет черствение хлеба.
На «Способ производства зернового хлеба» получено решение о выдаче патента на изобретение (№ 2007126494/13(028827) опубликовано 10.02.2008 г.). Проведена промышленная апробация технологии производства хлеба из проросшего зерна пшеницы «Зерновой пикантный».
3.3.3 Рецептура и режимы приготовления хлеба из смеси проросшего зерна пшеницы и муки высшего сорта
Хлеб зерновой пшеничный на хмелевой закваске готовили из смеси диспергированного проросшего зерна пшеницы и муки высшего сорта в соотношении 70:30, 60:40 и 50:50.
Замачивание зерна осуществляли в растворе ферментного препарата Пектаваморин Г20х в количестве 0,09 % к массе сухих веществ зерна и добавлением измельчённого до размера частиц 600 мкм корня хрена в количестве 1 % от массы сухих веществ зерна, при соотношении зерна и воды 1:1, при температуре 20оС в течение 18 часов, до появления ростков 1 мм. По истечении проращивания зерно измельчали на диспергаторе и в полученную зерновую массу вводили дрожжи прессованные в виде суспензии и хмелевую закваску. Замес производили в течение 10 минут. Брожение осуществляли в две фазы. Продолжительность брожения опары 1,5-2,0 ч, температура опары 32-33°С, кислотность 5-6 град. Далее вводили в опару сахар песок, подсолнечное масло, раствор соли, муку хлебопекарную высшего сорта. Замес теста осуществляли в течение 10 минут. Продолжительность брожения теста составила 0,5-1 ч, температура теста 32-33°С, конечная кислотность 6-7 град. Готовое тесто разделывали на куски массой 350 г, тестовые заготовки укладывали в формы и направляли на расстойку. Продолжительность расстойки 35 мин при температуре 35°С и относительной влажности воздуха 75-80 %.
У
Рисунок 6 – Влияние соотношения диспергированного зерна пшеницы и муки высшего сорта на интенсивность газообразования в тесте
величение доли пшеничной муки высшего сорта до 50 % интенсифицирует процесс газообразования (рисунок 6). Снижение показателя предельного напряжения сдвига и увеличение адгезии у двух опытных образцов по сравнению с контрольным, а, следовательно, и вязкости теста объясняется действием ферментного препарата Пектаваморин Г20х. Повышение доли муки в тесте до 50 % положительно сказывается на реологических свойствах теста и показателях изменения предельного напряжения сдвига и адгезионных свойств, которые не отличаются от контроля. Физико-химические показатели качества теста представлены втаблице 3.
В результате проведенных исследований нами было установлено, что приготовление теста по разработанной технологии с использованием проросшего зерна пшеницы и муки высшего сорта в соотношении 50:50 способствует интенсификации газообразования, улучшению физико-химических и сохранению структурно-механических свойств теста, по сравнению с контролем.
Выпечку хлеба осуществляли в течение 30-35 мин при температуре 200-220°С. Через четыре часа после выпечки осуществляли анализ хлеба по органолептическим и физико-химическим показателям.
Результаты оценки органолептических показателей качества хлеба показали, что хлеб, полученный с использованием разработанной технологии, обладает улучшенными органолептическими свойствами, большим удельным объемом, лучшей пористостью и эластичностью мякиша.
Физико-химические показатели качества зернового хлеба представлены в таблице 3. Внесение 50 % муки дало самые лучшие результаты, увеличение пористости и удельного объёма составило 19 % и 38 % соответственно по сравнению с контролем. Дальнейшее увеличение доли муки в тесте не целесообразно, так как при этом будет снижаться пищевая ценность зернового хлеба. Таким образом, оптимальная доля вносимой муки составляет – 50 %.
Использование разработанной технологии оказало влияние и на сохранение свежести хлеба. Так при внесении 15 % закваски, 1 % измельченного корня хрена, 0,09 % Пектаваморина Г20х и соотношении зерна и муки 50:50 в процессе хранения значения показателя общей деформации сжатия мякиша выше на 59 %, чем у контроля после 48 часов хранения.
Таким образом, применение разработанной технологии повышает срок сохранения свежести, благодаря воздействию различных компонентов, входящих в ее состав.
Для промышленного внедрения разработанных технологий разработана и утверждена техническая документация на хлеб зерновой пшеничный «Колос» (ТУ 9114–228–02069036, ТИ ТУ 9114–228–02069036), на «Способ производства зернового хлеба» получена приоритетная справка (№ 2008119773 от 19.05.2008 г) на патент РФ. Проведена промышленная апробация технологии производства хлеба из проросшего зерна пшеницы «Колос».