Наукове обґрунтування і розробка технології підвищення біологічної цінності хліба

Размещено на http://www.allbest.ru/

УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

«Наукове обґрунтування і розробка технології підвищення біологічної цінності хліба»

НІКОНЧУК ОЛЕНА АНАТОЛІЇВНА

УДК 664.696

05.18.01 «Технологія хлібопекарських продуктів та харчоконцентратів»

Київ 1999

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українському державному університеті харчових технологій.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор, чл.кор. УААН

Дробот Віра Іванівна, Український державний

університет харчових технологій, завідувач кафедри технології хліба, кондитерських, макаронних виробів, харчоконцентратів і зерна

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Карнаушенко Лідія Іванівна, Одеська державна

академія харчових технологій, завідувач кафедри

технології хліба, кондитерських виробів та громадського харчування

кандидат технічних наук

Волкова Галина Анатоліївна, ВАТ «Український

науково дослідний та конструкторський інститут

продовольчого машинобудування», старший науковий співробітник

Провідна установа: Київський державний торговельноекономічний

університет, кафедра технології та організації громадського харчування, м. Київ

Захист відбудеться 13 жовтня 1999 р. о 16.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.058.04 Українського державного університету харчових технологій за адресою: 252033, м.Київ33, вул..Володимирська, 68, аудиторія А311.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського державного університету харчових технологій за адресою: 252033, м.Київ33, вул..Володимирська, 68.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради к.т.н., с.н.с. Л.О.Федоренченко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

хліб якість рецептура

Актуальність теми. Серед факторів, що мають важливе значення для підтримання здоров'я, дієздатності людини, особливо в несприятливих умовах, важлива роль належить повноцінному і регулярному постачанню організму біологічно активними сполуками. Одним із шляхів вирішення цієї проблеми є збагачення цими сполуками, і особливо вітамінами, незамінними амінокислотами, мікроелементами продуктів щоденного вживання, до яких відноситься в першу чергу хліб.

Серед амінокислот важливе місце належить лізину. Організм людини його не синтезує. Лізин має надходити до нього з продуктами харчування.

Недостача в організмі лізину веде до зниження опору захворюванню, посиленню дії шкідливих факторів довкілля. Необхідна добова доза лізину для дорослої людини складає 35г.

Вітаміни є біологічними каталізаторами хімічних реакцій, що протікають в організмі. В комплексі амінокислоти, вітаміни, макро і мікроелементи приймають участь в обмінних процесах організму на молекулярному рівні.

З хлібом людському організму постачається біля 30% необхідного білку, але цей білок не збалансований за амінокислотним складом. В ньому недосить такої амінокислоти як лізин. З 300г пшеничного хліба організм людини одержує лише 12% від необхідної кількості лізину.

При добовій потребі вітамінів В1 1,52 мг, В2 2,02,5 мг, РР 1525 мг покриття їх за рахунок 300 г хліба з пшеничного борошна 1 сорту складає відповідно 15; 10 і 13,5%.

Одним із шляхів збагачення хліба лізином і вітамінами може бути внесення до його рецептури препаратів лізину та комплексних вітамінних препаратів.

В Україні ВАТ «Трипільський біохімзавод» впровадив технологію мікробного синтезу харчового Lлізину монохлоргідрату.

За результатами медикобіологічної оцінки хліба з добавкою цього препарату, проведеної науководослідним інститутом харчування МОЗ УРСР, цей препарат рекомендовано як добавку в харчові продукти. Визнано, що збагачення хліба лізином мікробного синтезу є перспективним напрямком покращення структури харчування населення.

Вітамінні премікси для харчових продуктів поставляють на Україну ряд інофірм. Так, фірма «ХоффманнЛя Рош» поставляє премікс 986, який являє собою суху суміш 10 вітамінів в нижчезазначених формах: вітамін Е, тіамін мононітрат, рибофлавін, Дпантенат кальцію, нікотинамід, пірідоксін гідрохлорид, фолієва кислота, вітамін В12 кристалевий, аскорбінова кислота, Дбіотін. Багатий склад вітамінів цього преміксу є передумовою доцільності використання його з метою збагачення хлібних виробів вітамінами.

Метою цієї роботи було наукове обґрунтування і розробка технології збагачення хлібних виробів L-лізином монохлоргідратом і вітамінами, що входять до складу преміксу 986.

Згідно мети досліджень визначені такі основні задачі досліджень:

1.Визначити вплив L-лізину мікробіологічного походження, вітамінного преміксу 986 на показники технологічного процесу та якість хліба.

2.Установити оптимальні дози цих добавок, що забезпечують високу якість хліба та підвищення його біологічної цінності.

3.Вивчити вплив добавок, що досліджуються на біохімічні та мікробіологічні процеси при приготуванні тіста, а також на структурномеханічні властивості тіста та клейковини.

4.Визначити вплив добавок, що досліджуються, на вміст ароматичних речовин, збереження свіжості хліба.

5.Дослідити вплив технологічних факторів на збереженість Lлізину та вітамінів преміксу 986 в процесі випічки.

6.Установити ступінь забезпечення добової норми вживання лізину та вітамінів внаслідок збагачення хліба цими добавками.

7.Розробити рецептури і технологічні інструкції виробництва виробів з L-лізином, вітамінним преміксом 986 та L-лізином і вітамінним преміксом 986 в комплексі.

Наукова новизна. Науково обгрунтована і розроблена технологія хлібних виробів підвищеної біологічної цінності з оздоровчими властивостями, що збагачені Lлізином монохлоргідратом і комплексом вітамінів.

Експериментально встановлено, що оптимальною дозою лізину є 0,251,0%, а преміксу 0,24% до маси борошна.

Визначено основні параметри технологічного процесу виробництва хліба при збагаченні його лізином і комплексом вітамінів.

Отримано нові дані та сформульовано основні закономірності впливу Lлізину і комплексу вітамінів на біохімічні, мікробіологічні процеси в тісті при різних способах його приготування.

Розроблено математичні моделі, що дозволяють оцінити вплив добавок і параметрів технологічного процесу на якість готових виробів.

Показана динаміка втрат Lлізину при випічці хліба та вплив Lлізину і комплексу вітамінів на активність реакції меланоїдіноутворення.

По вмісту бісульфітзв'язуючих сполук, 2,4динітрофенілгідразонів та амінів установлено закономірності накопичення карбонільних сполук в м'якушці та скоринці хліба в процесі його випікання та їх втрат при зберіганні виробів.

Визначено ступінь збереження вітамінів, що внесені в складі вітамінного преміксу 986, в процесі випічки хліба.

Науково обгрунтовано концепцію розробки виробів, що збагачені Lлізином і комплексом вітамінів. Показана можлива ступінь забезпечення добової потреби організму людини в цих біологічно активних сполуках при випіканні хліба.

Практичне значення одержаних результатів. В результаті проведених дослідів розроблено технологію хлібних виробів, що збагачені Lлізином і комплексом вітамінів. У виробничих умовах відпрацьовано рецептури і технологічні режими виробництва 3х нових сортів: хлібця з лізином (хлібець «Лізиновий»), з вітамінним преміксом (булочка «Вітамінізована») та з лізином і вітамінним преміксом в комплексі (булочка «Поживна»). На ці вироби розроблена необхідна НТД.

Досліднопромислові роботи проведені на мінізаводі фірми «Спарта» та хлібокомбінаті №2 м.Києва.

Достовірність отриманих експериментальних даних забезпечена використанням сучасних методик і методів досліджень, статистичною обробкою, оптимізацією технологічних процесів та апробацією у виробничих умовах.

Робота виконана на кафедрі технології хліба, кондитерських, макаронних виробів, харчоконцентратів і зерна Українського державного університету харчових технологій, інституту біохімії ім. О.В.Паладіна, інституту колоїдної хімії та хімії води ім. О.В.Думанського.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто проведені дослідження по визначенню оптимальних доз Lлізину, доцільності дозування 0,24% вітамінного преміксу до маси борошна, а також додаванні Lлізину і вітамінного преміксу в комплексі, по визначенню впливу добавок, що досліджувались, на біохімічні, мікробіологічні процеси в тісті, на структурномеханічні властивості тіста та хліба. Розроблено технологічний режим приготування виробів з Lлізином і вітамінним преміксом.

Аналіз та узагальнення результатів досліджень проведено спільно з науковим керівником.

Дослідження збереження лізину при випіканні проведено у співавторстві з завідувачем лабораторії Трипільського біохімзаводу Чугуєвою О.В., вплив лізину та преміксу на вміст карбонільних сполук в співавторстві з професором Полумбриком О.М., збереженість вітамінів в хлібі в процесі випічки з інститутом біохімії ім. О.В.Паладіна.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідались на науковопрактичній конференції «Проблеми та перспективи розвитку виробництва та споживання хлібопродуктів» (Одеса, 1997р.), міжнародній науковотехнічній конференції «Розроблення та впровадження прогресивних ресурсоощадних технологій та обладнання в харчову та переробну промисловість» (Київ, 1997р.), на Всеукраїнському науковопрактичному семінарі «Виробництво та використання харчових добавок, сої» (Київ, березень, 1999р.), на практичному семінарі «Харчові добавки» (Чернігів, червень, 1999р.), а також студентських наукових конференціях (Київ, 19971999 р.р.).

Результати роботи апробовано та підтверджено в виробничих умовах мінізаводу фірми «Спарта» і хлібокомбінату №2 м.Києва.

Публікації. З досліджуваної теми опубліковано 7 робіт.

Структура та обєм дисертації. Робота складається із вступу, 6 розділів, висновків, 5 додатків. Робота викладена на 146 сторінках машинописного тексту, має 14 рисунків і 31 таблицю.Список бібліографічних джерел включає 186 джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Вступ. Обгрунтована актуальність теми, мета і задачі досліджень. Визначено наукову новизну та практичну цінність роботи.

1. Огляд літератури

Розглянуто основні принципи і проблеми харчування; харчова і біологічна цінність хліба; вітамінна цінність хліба; хліб як джерело білку і незамінних амінокислот; збагачення хліба біологічно активними речовинами зернових і бобових культур, композиційними харчовими сумішами, продуктами тваринного та мікробіологічного походження.

Особлива увага приділяється ефективному збагачувачу хліба Lлізину мікробіологічного походження та вітамінному преміксу 986 (фірма «ХоффманнЛя Рош», ШвейцаріяАвстрія).

Аналіз різноманітних аспектів підвищення біологічної цінності хліба дозволив встановити, що:

харчова і біологічна цінність хліба недосконала. Його склад неповноцінний за вмістом білків, мінеральних солей, вітамінів. Білки хліба незбалансовані за амінокислотним складом. Головною лімітуючою амінокислотою в них є лізин;

в хлібі недостатня кількість вітамінів. Є необхідність збагачувати його вітамінами групи В, РР;

задача підвищення біологічної цінності хліба вирішується шляхом використання в хлібопеченні сировини, що містить значну кількість повноцінних білків, вітамінів. Доцільно для збагачення хліба застосовування амінокислот, які одержані шляхом мікробіологічного синтезу, а також композицій вітамінів.;

застосування біологічно активних продуктів дозволяє розробити рецептури виробів дієтичного, лікувального та профілактичного спрямування, виробництво яких вкрай обмежено;

препарат Lлізину є цінною добавкою, використання якої в хлібопеченні дає можливість підвищити амінокислотний скор білків хліба та покращити добову забезпеченність потреб людини в лізині;

хліб доцільно збагачувати вітамінними препаратами. Вітамінний премікс 986 фірми «ХоффманнЛя Рош» за своїм складом здатний збагатити хлібні вироби вітамінами групи В, РР, токоферолом та іншими вітамінами;

технологія застосування в хлібопеченні України препарату Lлізину,

вітамінних преміксів не вивчена. Необхідні експериментальні дані про раціональну технологію виробництва хліба з цими добавками. Необхідно дослідити та науково обгрунтувати вплив добавок на процеси, що відбуваються в тісті, якість хліба, його біологічну цінність, визначити втрати складових цих добавок в процесі приготування хлібобулочних виробів.

2. Обєкти та методи досліджень

При проведенні експериментальних досліджень було використано 5 партій пшеничного борошна 1 сорту з середніми хлібопекарськими властивостями.

Використано препарат Lлізину монохлоргідрату, одержаного мікробіологічним шляхом, який випускається ВАТ «Трипільський біохімзавод» (науковотехнічний центр прикладної біотехнології, наявний сертифікат якості). Вміст лізину в препараті 99%, вологість препарату не більше 1%,

Для збагачення хліба вітамінами використовували вітамінний премікс 986 виробництва фірми «ХоффманнЛя Рош» (ШвейцаріяАвстрія) (наявний сертифікат якості).

Додаткова сировина дріжджі, сіль кухонна харчова, вода, цукор і жир відповідали стандартам якості на відповідну сировину.

Обєктами досліджень були напівфабрикати (опара, тісто, тістові заготовки в вистойці) та випечені хлібобулочні вироби.

Дослідження по визначенню якості борошна, напівфабрикатів та готової продукції проводили загальноприйнятими та спеціальними методами.

Проведена обробка експериментальних даних за допомогою методів статистичного моделювання. При цьому використовувались плани експерименту із взаємозалежними змінними.

Такі задачі відносяться до класу задач технологія властивість (ТQ). Для їх розвязання використовувались плани повного факторного експерименту.

3. Дослідження впливу лізину на показники технологічного процесу і якість хліба

Показана доцільність збагачення хліба лізином в кількості 0,251,0% до маси борошна як при опарному, так і безопарному способах приготування тіста, а також виробів, що містять цукор і жир.

При цих дозах лізину кислотність тіста зростає на 0,20,8 град, прискорюється його визрівання, скорочується термін вистоювання тістових заготовок на 39 хвилин.

Питомий об єм хліба з лізином збільшується на 12%, пористість на 3%, деформація мякушки на 1012% (табл.1)

Досліджено вплив вітамінного преміксу 986 в кількості 0,24% до маси борошна (це доза, що містить добову потребу організму в вітамінах, які входять до складу преміксу), а також комплексного внесення цієї дози преміксу і 0,5% лізину до маси борошна.

Таблиця 1

Вплив лізину на показники технологічного процесу і якість хліба

Показники	Контроль (без	Внесено лізину, % до маси борошна
	добавки)	0,25	0,5	1,0	1,5	2,0
1	2	3	4	5	6	7
Тісто:
Вологість, %	43,2	43,2	43,0	43,1	43,0	43,2
Кислотність, град:
початкова	1,8	1,9	2,0	2,4	2,6	2,7
кінцева	2,6	2,7	2,8	3,2	3,5	3,7
рН:
початкове	6,10	6,01	5,80	5,59	5,51	5,46
кінцеве	5,54	5,52	5,52	5,41	5,36	5,22
Газоутворення, см3/100г	560	570	578	588	594	602
Термін вистоювання, хв	551	522	503	463	454	452
Хліб:
Питомий обєм, см3/100г	231	234	236	242	258	238
Формостійкість,Н/Д	0,40	0,41	0,40	0,43	0,43	0,43
Пористість, %	73	73	74	75	75	74
Кислотність, град	2,2	2,2	2,4	2,6	2,6	2,8
Деформація мякушки, од.пенетрометру:
через 24 год.	42	42	44	47	48	47
через 48 год.	241	261	291,5	311,5	331	332
Забарвлення скоринки	золотаве	більш інтенсивне	темно забарвлене	дуже темне
Смак	притаманний хлібу	трохи солонуватий	гірко солонуватий

Установлено,що внесення цих добавок забезпечує високі смакові та фізикохімічні показники якості хлібобулочних виробів. Пористість їх збільшується на 3%, покращується структура мякушки, краще зберігається свіжість.

Внесення як вітамінного преміксу, так і останнього разом з лізином обумовлює активізацію спиртового бродіння не тільки в тісті, але і при вистойці тістових заготовок. Термін дозрівання тіста скорочується на 1520хв., скорочується і термін вистойки тістових заготовок.

Внесення лізину в оптимальних дозах сприяє покращенню формостійкості хліба. Кислотність хліба збільшується на 0,20,6 град, але залишається в межах, передбачених стандартом.

4. Вплив препарату Lлізину та вітамінного преміксу на мікробіологічні та біохімічні процеси при приготуванні тіста

Про характер мікробіологічних та біохімічних процесів в наших дослідженнях робили висновок по інтенсивності газоутворення при бродінні тіста і його вистойці, по кислотонакопиченню в процесі визрівання тіста, по бродильній активності дріжджових клітин.

Тісто готували опарним та безопарним способом без внесення добавок та з добавкою до маси борошна 0,5; 1,0 і 1,5% лізину; 0,24% преміксу, а також 0,24% преміксу і 0,5% лізину в комплексі. Дані про газоутворення наведено в табл.2.

Таблиця 2

Вплив лізину і вітамінного преміксу на сумарне газоутворення по стадіях технологічного процесу

Обєкт	Виділено СО2, см3100г борошна	% до
дослідження	в опарі	в тісті	При вистойці	всього	контролю
Тісто:
без добавок (контроль)	445	115	305	865	100
з добавкою, % до маси борошна:
лізину 0,5	445	135	330	910	105
1,0	445	135	345	925	107
1,5	445	140	340	925	107
преміксу 0,24	445	145	360	950	110
лізину 0,5 і преміксу 0,24	445	160	380	985	114

Установлено, що при внесенні лізину газоутворення в тісті інтенсифікується тим більше, чим більше внесено лізину. Внесення преміксу в порівненні з лізином в більшій мірі активізує процес бродіння. При сумісному внесенні лізину та преміксу інтенсивність бродіння була найбільшою виділено СО2 на 1314% більше по відношенню до контролю. Це повязано з асиміляцією дріжджовими клітинами поживних речовин, а саме лізину та вітамінів, що внесені в тісто.

Покращується підйомна сила тіста з добавкою 0,51,5% лізину до маси борошна з 9 до 8 хв., а з добавкою преміксу з 9 до 7 хв., що свідчить про прискорення визрівання тіста з добавками.

Досліджено вплив добавок на розмноження дріжджових клітин, а також їх зимазну та мальтазну активність.

Визначали кількість дріжджових клітин в безопарному тісті без добавок і з добавками до маси борошна: лізину 1,0%, преміксу 0,24%. Дріжджі вносили в кількості 1,0% до маси борошна.

Установлено, що в тісті з добавками інтенсифікується розмноження дріжджових клітин, збільшується їх загальна кількість, клітини збільшуються в розмірі, вони добре угодовані, підвищується їх ферментативна активність, найбільше це проявляється при внесенні преміксу.

Особливо інтенсивне розмноження дріжджових клітин відбувається у всіх зразках тіста протягом перших годин бродіння (рис.2).

Досліджено вплив добавок на біохімічні процеси шляхом визначення динаміки питомого обєму тіста в процесі його бродіння.

Встановлено, що питомий обєм в зразках з добавками зростає більш інтенсивно в порівнянні з контролем, особливо в перші 2,5 години бродіння.

При подальшому бродінні інтенсивність збільшення обєму дещо уповільнюється, але залишається більшою ніж в контролі. Це свідчить про те, що тісто вибродило і цей процес закінчується раніше в тісті з внесенням біологічно активних добавок.

При внесенні преміксу та преміксу з лізином початкова кислотність тіста підвищувалась відповідно на 0,4 і 0,6 град. порівняно з контролем, що обумовлено хімічним складом цих добавок.

Досліджено вплив лізину в кількості 0,5% та вітамінного преміксу 0,24% до маси борошна на динаміку накопичення цукрів і амінного азоту в тісті.



Рис.1 Вплив лізину та преміксу на розмноження дріжджових клітин;

1,2,3 вміст дріжджових клітин, що брунькуються;

1*, 2*, 3* загальний вміст дріжджових клітин;

Показано, що в бездріжджовому тісті внесені добавки не впливають на процес гідролізу білків і крохмалю тіста. Приріст цукрів і амінного азоту за час ферментації був однаковим як в тісті без добавок, так і з ними.

Згідно експериментальних даних під кінець бродіння в дріжджовому тісті з лізином, а також в тісті з преміксом порівняно з тістом без добавок зброджено цукрів на 12% і 14%, а амінного азоту відповідно на 8 і12% більше ніж в контрольному.

Дріжджі в тісті, що збагачене лізином та вітамінами, більш активно зброджують цукри та амінной азот, що і призводить до підвищення інтенсивності бродіння.

Результати досліджень, викладені в цьому розділі, пояснюють установлені раніше (розділ 3) закономірності в технологічному процесі приготування хліба з добавками лізину та вітамінного преміксу.



Рис.2. Зміна титруємої кислотності Рис.4 Зміна титруємої кислотності тіста: К без добавок (контроль); тіста: К без добавок (контроль);

L0,5 лізин 0,5%; Пр.0,24 премікс 0,24%;

L1,0 лізин 1,0%; Пр.0,24+L0,5 премікс 0.24% і

L1,5 лізин 1,5%. лізин 0,5%.

5. Вплив препарату Lлізину та вітамінного преміксу 986 на структурномеханічні властивості тіста

Даних про вплив лізину та преміксу 986 на структурномеханічні властивості тіста в літературі ми не знайшли.

За допомогою валориграфа досліджено вплив зазначених добавок на водопоглинальну здатність борошна в тісті, термін утворення тіста, його стійкість, пружність, розрідження під час замісу і після бродіння.

В результаті проведених експериментів установлено, що додання в тісто лізину підвищує його водопоглинальну здатність на 13%, а при внесенні преміксу на 1%. Термін утворення тіста з лізином скорочується тим більше, чим більше його внесено.

Додання преміксу та преміксу в комплексі з лізином на 20% подовжують термін утворення тіста. При внесенні як лізину, так і преміксу спостерігається зростання стабільності та пружності тіста, але прискорюється його розрідження при бродінні.

Ступінь розрідження тіста в усіх варіантах з лізином більш значний ніж в контролі і особливо при внесенні його 1,5% до маси борошна. Це може бути наслідком впливу добавки на білковий комплекс тіста, що і обумовлює прискорення його дозрівання.

Вплив добавок на текучість тіста досліджували по розпливанню кульки (рис.5).

Рис.3 Розпливаємість кульки тіста

Встановлено, що при внесенні в тісто 0,51,5% Lлізину розпливаємість кульки тіста збільшується відповідно на 5 і 23% відносно контролю. Внесення в тісто вітамінного преміксу і преміксу разом з Lлізином відчутно не впливає на розпливаємість кульки тіста. Очевидно клейковинний каркас тіста з цими до11 бавками має більш оптимальні фізикомеханічні властивості, необхідні для утримання СО2.

За допомогою ротаційного віскозиметра Реотест2 досліджено вязкопластичні властивості тіста без добавок, з Lлізином та вітамінним преміксом.

Установлено, що при внесенні в тісто окремо Lлізину, преміксу та Lлізину і вітамінного преміксу в комплексі знижується вязкість тіста, збільшується коефіцієнт розрідження.

Вязкопластичні властивості тіста визначали також за показником пенетрації та по граничній напрузі зсуву (розрахунки проводили за формулою П.А.Ребіндера) в присутності досліджуємих доз Lлізину, вітамінного преміксу та сумісного внесення препаратів.

Дослідження показали, що при всіх вказаних варіантах внесення препаратів в тісто знижується його вязкість. Очевидно, наявність в тісті з Lлізином соляної кислоти веде до зниження значення рН тіста, сприяє пептизації білків, послаблюється структура, тісто швидше дозріває.

Зміни структурномеханічних властивостей тіста при внесенні Lлізину обумовлені його взаємодією з полімерами тіста.

Вказано можливі варіанти взаємодії Lлізину з продуктами гідролізу крохмалю та дії впливу його на білки тіста.

Досліджено вплив Lлізину та вітамінного преміксу на властивості клейковини, поскільки структура та фізичні властивості тіста залежать від її вмісту, пружності, розтяжності, здатності звязувати воду, тощо і зміни цих властивостей в процесі бродіння тіста.

Встановлено, що із тіста з добавками відмивається клейковини на 1,52,0% менше ніж в контролі, зменшується гідратація на 510%, розтяжність і показник стислості (табл.3).. Це може свідчити про укріплюючу дію лізину та вітамінного преміксу на клейковину тіста.

6. Харчова цінність хліба, що збагачений препаратом Lлізину та вітамінним преміксом 986 фірми «ХоффманнЛя Рош»

Досліджено вплив Lлізину та вітамінного преміксу на збереження свіжості хліба, поскільки збільшення терміну його зберігання в свіжому вигляді є важливою проблемою хлібопечення.

Вивчено структурномеханічні властивості мякушки виробів по деформації на пенетрометрі АП4/1 та «Еластиграфі». Дані, наведені в табл.4, свідчать, що з внесенням добавок підвищується еластичність мякушки хліба, покращується його термін зберіганняі в більшій мірі з добавкою преміксу та при сумісному внесенні преміксу з лізином.

Таблиця 3

Вплив Lлізину і вітамінного преміксу на властивості клейковини

Тісто	Маса сирої клейковини	Гідратація, %	Стислість по ІДК,од.приладу	Розтяжність над лінійкою, см
Без добавок	22,5	180	84	17
З добавкою, % до маси борошна:
лізину 0,25	20,5	170	73	14,2
0,5	20,7	173	73	14,5
1,0	20,9	176	75	14,3
1,5	20,2	165	77	14,0
вітамінного преміксу 0,24	21,8	176	80	17,2
лізину0,5 і преміксу 0,24	21,0	174	75	16,2

Таблиця 4

Показники фізикомеханічних властивостей мякушки хліба в процесі зберігання, отримані на еластиграфі

Зразки	Загальна деформація, од. прил., протягом годин	Відносна деформація,% від загальної, протягом годин
	3	24	48	3	24	48
Без добавок	720	640	400	47,2	34,4	20,0
З добавкою, % до маси борошна:
лізину0,25	730	650	400	47,8	36,9	22,5
0,5	750	660	420	48,6	42,4	30,9
1,0	760	680	430	60,5	44,1	34,9
1,5	740	660	410	41,9	34,8	34,1
преміксу 0,24	760	670	430	52	45	36
лізину 0,5 і преміксу 0,24	770	685	440	52	46	38

Встановлено, що збагачення хліба лізином і вітамінним преміксом покращує загальну деформацію мякушки хліба, відносну пружність, знижує інтенсивність погіршення фізикомеханічних властивостей хліба, що свідчить про збільшення терміну зберігання свіжості виробів. Це є наслідком покращення обєму хліба, розпушеності мякушки, структури пор, а також змін біополімерів під дією добавок.

Досліджено вплив внесення лізину та вітамінного преміксу на динаміку накопичення ароматутворюючих сполук при випічці та їх втрати при зберіганні хліба шляхом визначення вмісту в мякушці і скоринці хліба бісульфітзвязуючих сполук, 2,4динітрофенілгідразонів та солей амінів. Установлено збільшення вмісту бісульфітзвязуючих сполук у мякушці при внесенні 0,5% лізину на 40%, а при внесенні 2% лізину більше ніж удвічі; при внесенні преміксу на 50%, а при їх комплексному внесенні на 91%.

Експерименти по вивченню динаміки накопичення в процесі випічки і втрат при зберіганні 2,4динітрофенілгідразонів показали, що в мякушці та скоринці хліба з лізином порівняно з контролем накопичується більше цих сполук відповідно на 25 і 21%. Це свідчить, що в хлібі з лізином реакція меланоїдіноутворення протікає більш інтенсивно. Результатом її є також надмірне потемніння скоринки хліба з 2% лізину (розділ 3).

При зберіганні хліба значні втрати ароматичних сполук спостерігаються за 24 год. в мякушці хліба і складають 28%, в скоринці 45%, але абсолютний вміст цих речовин як в мякушці, так і в скоринці хліба з добавками на протязі 72 год. зберігання залишається більшим ніж в контролі.

Аналогічні дані одержано і при визначенні вмісту в мякушці та скоринці хліба з добавками карбонільних сполук у вигляді солей амінів.

Визначали збереженність лізину та вітамінів при випічці хліба з добавками Lлізину монохлоргідрату і вітамінного преміксу (табл.5).

Показано, що втрати лізину при випічці становлять 7,8% при внесенні 0,5% і збільшуються до 27% при внесенні 1,5% лізину до маси борошна, що і призводить до утворення більш темної скоринки хліба при цій дозі лізину.

Таблиця 5

Втрати лізину в процесі випічки хліба, % до вмісту в тісті

Обєкт дослідження	Внесено лізину, % до маси борошна в тісті
	0	0,5	1,0	1,5
	вміст лізину,мг/100г СР	втрати,%	вміст лізину,мг/100г СР	втрати,%	вміст лізину,мг/100г СР	втрати,%	вміст лізину,мг/100г СР	втрати,%
Тісто	332		888		1401		1966
Мякушка	287	10,6	752	15,4	1144	18,4	1479	24,8
Скоринка	96,6	61,2	312	64,9	432	69,1	550	72,0
Хліб	288,5	13,12	7298	17,81	1108 17	20,9 2,6	1433 21	27,1 3,3

Встановлено, що при сумісному внесенні Lлізину та цукрози або Lлізину та лактози порівняно із зразком хліба без добавки цукрів, втрати лізину значно збільшувались і в більшій мірі в присутності лактози. Так, в мякушці хліба з

0,5% лізину до маси борошна втрати лізину склали 12,8%, в присутності цукрози 16,3%, а в присутності лактози 17,1%; у скоринці відповідно 66,3; 70,2 і 71,5%. Збільшення втрат пояснюється активною участю цукрів, особливо лактози, в реакції меланоїдіноутворення з вільним лізином.

Збереженність вітамінів, що внесені в складі преміксу 986, в процесі випічки хліба, така: вітамін Е 87,0%; В1 83,0%; В2 91,0%; В6 74,0%; РР 89%; фолієва кислота 76,0%. Найбільш термостабільними є вітаміни В2, РР і Е. Вони зберігаються близько 90,0%.

Для оцінки біологічної цінності хліба співставляли вміст Lлізину в хлібі з борошна 1 сорту без добавок і хлібі, збагаченному 0,25; 0,5; 1,0 і 1,5% до маси борошна (табл.6). Визначена ступінь забезпечення добової потреби людини в лізині при споживанні 300г хліба без добавок на добу, яка складає тільки 12,5%.

Таблиця 6

Біологічна цінність хліба, збагаченого лізином

Показники	Внесено лізину, % до маси борошна
	без добавок	0,25	0,5	1,0	1,5
Вміст лізину в 300г хліба з пшеничного борошна 1сорту, мг
	501	860	1269	1926	2493
Забезпечення добової потреби в лізині при споживанні хліба (середня норма 4г на добу),%
	12,5	21,5	31,7	48,1	62,3
Амінокислотний скор хліба, збагаченого лізином, %
	52,3	90,1	132,3	201,4	260,1
Питомий обєм хліба, см3100г	312	316	319	327	323
Пористість, %	69	69	70	71	70
Вміст бісульфітзвязуючих речовин,мл 0,1Н I2 на 100г СР
	6,3	6,8	7,1	7,6	8,8
Деформація мякушки, од.. пенетрометра через 24 години
	60	62	63	65	63
Смак	притаманний сорту хліба	солонуватий

Збагачення хліба лізином у вище зазначених кількостях покращує амінокислотний скор його білків за лізином.

Дані забезпечення добової потреби в вітамінах при збагаченні хліба вітамінним преміксом 986 приведено в табл.7.

Встановлено, що при збагаченні хліба вітамінним преміксом добова потреба у вітамінах В1, В2, РР забезпечується відповідно на 70,7; 67,8 і 80,6%. Окрім того, хліб збагачується також вітамінами: пірідоксіном, пантотеновою кислотою, фолієвою кислотою, біотіном, токоферолом, аскорбіновою кислотою.

Результати досліджень впливу лізину та преміксу на технологію приготування хліба і його якість послужили базою для створення нових сортів оздоровчих виробів: хлібця з лізином (хлібець «Лізиновий»), з вітамінним преміксом (булочка «Вітамінізована») та з лізином і вітамінним преміксом у комплексі (булочка «Поживна»). Їх хімічний склад, одержаний шляхом розрахунків, приведено в табл.8.

Таблиця 7.

Забезпечення добової потреби в вітамінах при вживанні 100г хліба з пшеничного борошна 1 сорту

Вітаміни	Середня добова	Вміст вітамінів в хлібі, мг/100г	Забезпечення добової норми в 100г хліба, %
	норма, мг	без добавки	з добавкою преміксу	без добавки	з добавкою преміксу
Вітамін Е (токоферол)	1520	2,540	16,981	14,5	97,0
Вітамін В1 (тіамін)	1,52,0	0,230	1,238	13,1	70,7
Вітамін В2 (рибофлавін)	2,02,5	0,125	1,527	5,6	67,8
Вітамін В6 (пірідоксін)	23	0,143	1,356	5,7	54,2
Вітамін РР (ніацинамід)	1525	1,62	16,12	8,1	80,6
Аскорбінова кислота	70100		68,181		80,2
Фолієва кислота	0,20,4	0,021	0,131	7,0	43,6

Таблиця 8

Хімічний склад виробів

Хімічний склад:	Хлібець «Лізиновий»	Булочка «Вітамінізована»	Булочка «Поживна»
Білки, г	7,52	7,43	7,74
Жири, г	2,6	2,6	2,6
Вуглеводи, г	46,5	48,8	52,4
Вітаміни, мг:
Е (токоферол)		14,7	14,9
В1 (тіамін)	0,15	1,1	1,15
В2 (рибофлавін)	0,08	1,5	1,56
В3 (пантотенова кислота)	0,29	6,0	6,20
В6 (пірідоксін)	0,15	1,2	1,23
В9 (фолієва кислота)	0,02	0,12	0,13
В12 (кобаламін)		0,004	0,004
РР (ніацін)		15,1	15,6
С (аскорбінова кислота)		59,0	61,0
Біотін	1,75	0,113	0,116

16Розроблені рецептури виробів і технологія їх приготування апробовані в виробничих умовах, розроблена НТД.

ВИСНОВКИ

На основі системного аналізу, теоретичних узагальнень і експериментальних досліджень установлена доцільність збагачення хліба Lлізином монохлоргідратом мікробіологічного походження і комплексом вітамінів у формі преміксу 986.

Розроблено технологію виробництва хлібних виробів, що збагачені цими біологічно активними сполуками.

Експериментально встановлено, що оптимальною дозою Lлізину, яка забезпечує високу якість хліба, є 0,251,0% до маси борошна. Підтверджено доцільність внесення вітамінного преміксу в кількості 0,24% до маси борошна. Показано, що висока якість хліба забезпечується також при внесенні в комплексі 0,5% Lлізину і 0,24% преміксу 986.

При оптимальному дозуванні добавок, що досліджуються, збільшується обєм хліба, пористість, покращується стан мякушки і смакові якості, подовжується термін зберігання.

В результаті вивчення біохімічних і мікробіологічних процесів в тісті з добавками встановлено, що при збагаченні тіста незамінною амінокислотою Lлізином та комплексом вітамінів зростає бродильна активність дріжджів, підвищується газоутворення, інтенсифікується процес бродіння. В результаті цього скорочується термін визрівання тіста і вистойки тістових заготовок.

Застосування цих добавок доцільно як при опарному, так і при безопарному способі приготування хліба, а також ефективно для виробів, що містять цукор і жир.

На основі використання методології експериментальностатистичного моделювання розроблено математичну модель і дана її графічна інтерпритація, що дозволяє регулювати параметри технологічного процесу виробів з Lлізином, одержати їх найвищу якість.

Препарат Lлізину та вітамінний премікс покращують структурномеханічні властивості тіста. Внаслідок дії складових цих препаратів на біополімери тіста зменшується кількість клейковини, що відмивається із тіста, зменшується її розтяжність і стислість по приладу ІДК3, клейковина укріплюється.

Період утворення тіста з Lлізином зменшується внаслідок зниження його рН, а тіста з преміксом збільшується. Стійкість тіста як з Lлізином так, і з преміксом під кінець замісу підвищується. Покращується його пружність, що призводить до поліпшення газо і формоутримуючої здатності тіста та формостійкості хліба.

Вивчення втрат Lлізину при випічці показало, що із збільшенням вмісту цієї амінокислоти в тісті зростають її втрати на реакцію аромато і меланоїдіноутворення, що призводить до значного потемніння скоринки хліба при внесенні Lлізину більше як 1,5% до маси борошна.

Як Lлізин, так і вітамінний премікс сприяють накопиченню летких карбонільних сполук. Найбільш інтенсивно вони накопичуються в скоринці, що обумовлює покращення аромату хліба.

При збагаченні хліба Lлізином підвищується амінокислотний скорбілків хліба за лізином. Забезпечення добової потреби людини в лізині (4г на добу) при внесенні 0,25% Lлізину до маси борошна 1 сорту амінокислотний скор за цією амінокислотою зростав з 52,3% до 90,1%.

При споживанні 300г хліба з пшеничного борошна 1 сорту, збагаченого лізином в кількості 0,25; 0,5 і 1,0% до маси борошна, забезпечення добової потреби людини в лізині становить відповідно 21,5; 31,7; 48,1%, проти 12,5% в незбагаченому цією амінокислотою хлібі.

Хліб, який збагачений комплексом вітамінів у формі преміксу 986, є достатнім джерелом необхідних вітамінів, забезпечуючи добову потребу людини в вітамінах: Е на 97,0%; В1 на 73,3%; В2 на 67,8%; В6 на 54,2%; РР на 80,6%; фолієвої кислоти на 43,6%.

Результати проведених досліджень покладені в основу розробки нових хлібних виробів.

Нові сорти хліба, на відміну від незбагачених біологічно активними речовинами, мають більш високі споживчі якості і здатні більш повно забезпечити добову потребу людини в цих сполуках.

На продукти з пшеничного борошна, які збагачені Lлізином та комплексом вітамінів розроблено необхідну нормативнотехнічну документацію.

Від впровадження даних добавок у виробництво очікується соціальний ефект, що направлений на покращення здоровя людини.

Перелік робіт, що опубліковані за темою дисертації

Дробот В.І., Кущевська О.А. Використання лізину в виробництві хліба // Проблеми та перспективи розвитку виробництва та споживання хлібопродуктів.Одеса: Одеська державна академія харчових технологій, 1997. т.3.: Нове в технології та техніці хлібопекарного виробництва та пакування харчових продуктів. С.64

Дробот В.І., Герасименко А.В., Кущевська О.А., Пруідзе Г.В. Люпинові ароматизатори у хлібопекарському і кондитерському виробництві // Розроблення та впровадження прогресивних ресурсоощадних технологій та обладнання в харчову та переробну промисловість.Київ:Український державний університет харчових технологій, 1997. С.76

Никончук В.И., Ковалёв А.В., Никончук Е.А. Универсальная тупиковая хлебопекарная печь // Хлебопечение России, 1998. №5. С.27

Никончук В.И., Мартыненко А.Н., Ковалёв А.В., Никончук Е.А. Печь ярусная хлебопекарная Ф7ХПЭ // Хлебопечение России, 1998. №6. С.20

Дробот В., Нікончук О. Хліб, збагачений вітамінами // Зерно і хліб. 1999. №3. С.2223

Нікончук О.А., Дробот В.І. Способи підвищення біологічної цінності хліба // Вісник аграрної науки. 1999. №9. С.5859

Дробот В.І., Нікончук О.А., Чугуєва О.В. Збагачення хліба лізином // Харчова і переробна промисловість, 1999. №9. С.2425

Нікончук О.А. Наукове обгрунтування і розробка технології підвищення біологічної цінності хліба. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.01 технологія хлібопекарських продуктів та харчоконцентратів. Український державний університет харчових технологій Міністерства освіти України, Київ, 1999.

Дисертацію присвячено питанню розроблення технології підвищення біологічної цінності хліба з додаванням Lлізину монохлоргідрату та вітамінного преміксу. Визначений оптимальний вміст цих добавок у хлібі.

Вивчено вплив добавок на біохімічні та мікробіологічні процеси при виготовленні тіста, на його структурномеханічні властивості, на вміст ароматичних речовин, подовження термінів зберігання.

Досліджено вплив технологічних факторів на збереженість Lлізину та

вітамінів в преміксі в процесі випічки. Встановлена ступінь забезпечення добової норми вживання лізину та вітамінів внаслідок збагачення хліба цими добавками.

Розроблено нові рецептури. Основні результати роботи знайшли промислове впровадження на хлібозаводі фірми «Спарта» і хлібокомбінаті №2 м.Києва.

Ключові слова: біологічна цінність, хліб, клейковина, Lлізин, вітамінний премікс, якість, впровадження.

Никончук Е.А. Научное обоснование и разработка технологии повышения биологической ценности хлеба. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.01 технология хлебопекарных продуктов и пищеконцентратов. Украинский государственный yниверситет пищевых технологий Министерства образования Украины, 1999.

Диссертация посвящена вопросу разработки технологии повышения биологической ценности хлеба с добавлением Lлизина и витаминного премикса. Определено оптимальное содержание этих добавок в хлебе.

Изучено влияние добавок на биохимические и микробиологические процессы при приготовлении теста, на его структурномеханические свойства, на содержание ароматических веществ, сохранение свежести хлеба.

Исследовано влияние технологических факторов на сохранение Lлизина и витаминов премикса в процессе выпечки. Установлена степень обеспечения суточной потребности лизина и витаминов в результате обогащения хлеба эти ми добавками.

Разработаны новые рецептуры. Основные результаты работы нашли производственное внедрение на хлебозаводе фирмы «Спарта» и хлебокомбинате №2 г. Киева.

На основе системного анализа, теоретических обобщений и экспериментальных исследований установлена целесообразность обогащения хлеба Lлизином монохлоргидрата микробиологического происхождения и комплексом витаминов в форме премикса 986.

Экспериментально установлено, что оптимальной дозой лизина, которая обеспечивает высокое качество хлеба, является 0,251,0% к массе муки. Подтверждена целесообразность внесения витаминного премикса в количестве 0,24% к массе муки. Показано, что высокое качество хлеба обеспечивается также при внесении 0,5% лизина и 0,24% премикса 986 в комплексе.

При оптимальном дозировании исследуемых добавок увеличивается объём хлеба, пористость, срок хранения, улучшается состояние мякиша, вкусовые качества,

В результате изучения биохимических и микробиологических процессов в тесте с добавками установлено, что при обогащении теста незаменимой аминокислотой Lлизином и комплексом витаминов увеличивается бродильная активность дрожжей, газообразование, интенсифицируется процесс брожжения, увеличивается кислотность. В результате этого уменьшается время созревания теста и выстойки тестовых заготовок.

Использование этих добавок эффективно как при опарном, так и безопарном способе приготовления хлеба, а также при выпечке изделий, которые содержат сахар и жир.

На основе использования методологии экспериментально статистического моделирования разработана математическая модель и дана её графическая интерпретация. Это позволяет регулировать параметры технологического процесса изделий, в состав которых входит лизин, получая, при этом, высокое качество этих изделий.

Препарат Lлизина и витаминный премикс улучшают структурномеханические свойства теста. В результате действия этих препаратов на биополимеры теста уменьшается количество клейковины, которая отмывается из теста, также уменьшаются её растяжимость и сжимаемость. Время образования теста с Lлизином сокращается в результате уменьшения его рН, а теста с премиксом увеличивается под действием аскорбиновой кислоты. Стойкость теста как с лизином, так и с премиксом под конец замеса увеличивается, улучшается его упругость, что приводит к повышению газо и формообразуюзующей способности теста, а также формостойкости хлеба.

Изучение потерь лизина при выпечке показало, что с увеличением содержания в тесте этой аминокислоты увеличиваются и её потери на реакцию аромато и меланоидинообразования. Это приводит к значительному потемнению корки хлеба при внесении лизина больше чем 1,5% к массе муки.

Витаминный премикс и лизин способствуют накоплению летучих карбонильных соединений, которые наиболее интенсивно накапливаются в корке, что обуславливает увеличение аромата хлеба.

При обогащении хлеба Lлизином повышается аминокислотный скор белков хлеба по лизину. При внесении 0,25% лизина к массе муки 1 сорта аминокислотный скор по этой аминокислоте увеличивается с 52,3% до 90,1%.

Хлеб, который обогащен комплексом витаминов в форме премикса 986, обеспечивает необходимую суточную потребность человека в следующих витаминах: Е на 97,0%; В1 на 70,7%; В2 на 67,8%; В6 на 54,2%; РР на 80,6%; фолиевой кислоты на 43,6%; аскорбиновой кислоты на 80,2%.

Сорта хлеба, которые обогащены биологическиактивными веществами, имеют более высокие потребительские качества и способны более полно обеспечить суточную потребность человека этими веществами.

От внедрения изделий с данными добавками в производство ожидается социальный эффект, который направлен на улучшение здоровья населения.

Ключевые слова: биологическая ценность, хлеб, сохранение, Lлизин, витаминный премикс, качество, внедрение.

Nikonchuk O.A.

The Dissertation for the scientific degrees of candidate of technical sciences specialty 05.18.01 breadmaking product technology and food concentrates, Ukrainian state university of food technologies of Ministries of forming an Ukraine, Kiev, 1999.

The Dissertation is devoted to the questions of technology development of increase of biological value of bread with entering Llysin and vitamin Premix. The optimum contents of these additives in bread is determined.

Influence of the additives on biochemical and microbiological processes is investigated with preparation of the past, on him structural mechanical properties, on the contents of aromatic substances, preservation of freshness of bread.

Explored of technology factors on preservation Llysin and vitamins in Premix in process baking is investigated. The degree of maintenance of daily requirement lysin and vitamins is established as a result of enrichment of bread by these additives.

Are developed new recipes. Main result of Dissertation have found a production introduction on breadplant of firm «Sparta» and breadplant №2 in Kiev.

Keywords: biological value, bread, preservation, Llysin, vitamin Premix, quality, introduction.

Размещено на Allbest.ru

...