Збагачення спельтового хліба ненасиченими жирними кислотами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Збагачення спельтового хліба ненасиченими жирними кислотами

Науменко О. В.1, д.т.н., с.н.с.,

Полонська Т. А.1, к.т.н., с.н.с., відділ технології хліба та біотрансформації зернових продуктів

Радзієвська І. Г.2, к.т.н., доцент кафедри технології жирів, хімічних технологій харчових добавок та косметичних засобів

Богдан Г. С. \ заст. зав. відділу технології хліба та біотрансформації зернових продуктів

Гетьман І. А.1, н.с.,

Бокова С. Л.1, к.е.н., доцент, вчений секретар

Институт продовольчих ресурсів НААН, м. Київ, Україна Національний університет харчових технологій, м. Київ, Україна

Метою роботи є збагачення спельтового хліба ненасиченими жирними кислотами для створення повноцінного збалансованого продукту щоденного харчування з урахуванням біологічних властивостей метаболізму в організмі. Методи дослідження. Дослідження кінетики модельного окиснення рослинних олій різного ступеня ненасиченості (соняшникової, гірчичної, кунжутної, купажованої) проведено за пероксидним числом (ПЧ), стандартним методом індикаторного титрування. Експеримент з окиснення досліджуваних олій проведено за температури 200°С при вільному доступі повітря. Процес контролювали за величиною ПЧ до досягнення 10 ммоль2/2О/кг. Для лабораторного випікання хліба використовували безопарний спосіб у дві стадії закваска-тісто. При цьому способі одразу замішували тісто за допомогою лабораторної тістомісильної машини. Тістові заготовки формували вручну. Після бродіння, поділу сформовані тістові заготовки вистоювали у термостаті за температури (38 ± 2)°С і відносної вологості (78 ± 2)%. Результати досліджень. Досліджено гірчичну, кунжутну олії та їх суміш у співвідношенні 50/50. Аналіз співвідношень ф-3 / ф-6 / а-9 ненасичених кислот показав, що склад індивідуальних олій не відповідає вимогам біологічного балансу жирнокислотного складу. У зв 'язку з цим нами запропоновано використання купажованої гірчично-кунжутної 50/50 олії, розрахунковий жирнокислотний склад якої задовольняє вимозі збалансованого жиру. Зокрема, співвідношення С18:2а6 : С18:1ф9 становить 1:1,73 проти рекомендованого 1:1,8; а співвідношення 18:3ш3 : 18:2а6 - 1:4,80 проти рекомендованого 1:5. Встановлено, що купажована гірчично-кунжутна олія є найбільш стабільною у порівнянні з рештою олій. Значення її пероксидного числа зросло на 2,8 ммоль]/2О/кг, швидкість окиснення купажованої олії становить 0,048, що є нижчою швидкістю окиснення від решти зразків. Висновок. На підставі отриманих досліджень була розроблена та затверджена нормативна документація для виробництва хліба «Спельтовий ароматний».

Ключові слова: функціональні інгредієнти, хліб, функціональний продукт

ENRICHING BREAD WITH SPELT FLOUR BY UNSATURATED FATTY ACIDS

Oksana Naumenko1, D-r of Sciences, Technics, Senior Research, Head of Department of Bread technologies and biotransformation of grain products,

Tetiana Polonska1, PhD, Senior Research, Department of Bread technologies and biotransformation of grain products

Iryna Radzievska2, PhD, Assistant Professor, Department of Fats, Perfumery and Cosmetic Products Technology

Halyna Bogdan1, Deputy Head of Departmentof Bread technologies and biotransformation of grain products

Inna Hetman1, Researcher, Department of Bread technologies and biotransformation of grain products

Svitlana Bokova1, PhD, Assistant Professor, Scientific Secretary

institute of Food Resources, Kyiv, Ukraine, ²National University of Food Technologies, Kyiv, Ukraine спельтовий хліб жирна кислота метаболізм

The aim of the work was to enrich spelled bread with unsaturated fatty acids to create a complete balanced product for daily nutrition, taking into account the biological properties of metabolism in the body. Research methods. The study of the kinetics of model oxidation oils of different degrees of unsaturation (sunflower, mustard, sesame, blended) was carried out by peroxide number (PN) by the standard method of indicator titration. The experiment on the oxidation of the studied oils was carried out at a temperature of 200°C with free access of air. The process was monitored by the value of the PN until reaching 10 mmol 1/2O/kg. For laboratory baking of bread used steamless method in two stages of sourdough. In this method, the dough was immediately kneaded using a laboratory kneading machine of the brand. Dough blanks were formed by hand. After fermentation, separation, the formed dough pieces were kept in a thermostat at a temperature of (38 ± 2)°C and relative humidity (78 ± 2)%. Research results. Mustard and sesame oils and their mixture in a ratio of 50/50 were studied. Analysis of the ratios of Ф-3 / a-6 / a-9 unsaturated acids showed that the composition of individual oils does not meet the requirements of the biological balance of fatty acid composition. Therefore, we have proposed the use of blended mustard-sesame 50/50 oil, the estimated fatty acid composition of which meets the requirements of balanced fat. In particular, the ratio C18:2a6 : C18:1a9 is 1:1.73 against the recommended 1:1.8, and the ratio 18:3w3 : 18:2a6 - 1:4.80 against the recommended 1:5. Blended mustard / sesame oil has been found to be the most stable compared to other oils. The value of its peroxide value increased by 2.8 mmol1/2O/kg, the oxidation rate of the blended oil is 0.048, which is lower than the oxidation rate of the other samples. Conclusion. On the basis of the received researches the standard for manufacture of bread "Spelled aromatic" was developed and approved.

Keywords: functional ingredients, bread, functional product

Постановка проблеми

Хліб є одним з основних продуктів харчування населення України. Добова норма споживання хліба становить близько 277 г, переважно з пшеничного борошна та його суміші з житнім, але статистика показує, що споживання хліба українцями скорочується [1, 15]. Зазвичай, для виготовлення хліба та хлібобулочних виробів використовують борошно із сучасних сортів голозерної пшениці виду Triticum aestivum L., оскільки вона має високі показники врожайності, легка в обробці та володіє високими хлібопекарськими властивостями. Однак, хлібобулочні вироби з борошна традиційних м'яких пшениць незбалансовані за хімічним складом, висококалорійні та містять недостатню кількість ессенціальних сполук [2, 11, 12]. Поряд зі зростанням «інноваційних», тобто збагачених нетрадиційною сировиною видів хліба, гостро постає проблема незбалансованості жирнокислотного складу хліба та хлібобулочних виробів, оскільки кількість жирів в хлібі є невисокою.

Більшість видів хлібу та хлібобулочних виробів містять 0,6-1,2% жиру, та лише окремі види хліба, а також булочні, здобні, бубличні, сухарні вироби можуть містити від 3% до 15% жиру, внесеного під час приготування тіста. Хімічний склад жиру хліба (триацилгліцероли насичених і ненасичених жирних кислот) характеризує його харчову цінність, а співвідношення жирних кислот є одним із показників біологічної цінності продукту.

Пошуки формули ідеально збалансованого жиру розпочались у 1963 році з досліджень Morhauer Н., Holman R. T. [3]. Нині загальновизнаною дієтологічною нормою для людини є споживання збалансованого жиру, що містить усі групи жирних кислот у рівних кількостях по 0,33%: поліненасичених (лінолева, ліноленова, арахідонова), мононенасичених (олеїнова) та насичених (пальмітинова, стеаринова) жирних кислот. Увага до ненасичених жирних кислот як складових жиру зросла після встановлення їх ролі в холестероловому обміні та пов'язаному з ним розвитку атеросклерозу. Відмінності у будові вуглеводневого ланцюга з різною кількістю подвійних зв'язків обумовлюють різні фізіологічні функції цих кислот. На рис. 1 подано хімічну будову ненасичених жирних кислот у вигляді формул [7]:

Рис.1. Структурна формула олеїнової, лінолевої та ліноленової кислот

Виділяють три головні родини жирних кислот залежно від місця розташування першого подвійного зв'язку відносно атому вуглецю метальної групи: ю-3, ю-6, ю-9, які відрізняються структурою, функціями і механізмом метаболічного перетворення (табл. 1). Фізіологічні властивості цих кислот полягають у енергоутворенні, біосинтезі ліпідів, контролі запальних процесів і підтриманні цілісності мембран клітини [3].

Мононенасичені кислоти належать до родини ю-9, найважливішою з них є олеїнова кислота С18:1. Вона належить до замінних і може синтезуватись у організмі людини зі стеаринової кислоти шляхом десатурації. Перевагою олеїнової кислоти є її швидка утилізація в організмі в якості енергетичного джерела, причому утворення вільних пероксидів при цьому не відбувається. Сприятливим для організму вважається підвищений вміст олієнової кислоти в щоденному раціоні, що одержав назву «Середземноморська дієта».

Таблиця 1 Номенклатура ненасичених жирних кислот [5]

Мета роботи

Аналіз стану фактичного харчування населення України свідчить про надлишкове вживання тваринного жиру і дефіцит поліненасичених жирних кислот [4, 14], що призводить до дисбалансу співвідношення ю-3/ю-6/ю-9. Таким чином, метою роботи є збагачення спельтового хліба ненасиченими жирними кислотами для створення повноцінного збалансованого продукту щоденного харчування з урахуванням біологічних властивостей метаболізму в організмі.

Матеріали і методи

В роботі досліджено гірчичну, кунжутну олії та їх суміш у співвідношенні 50/50. В якості контрольного зразка використано соняшникову рафіновану дезодоровану олію, яка нині є традиційною для хлібопечення.

Дослідження кінетики модельного окиснення рослинних олій різного ступеня ненасиченості (соняшникової, гірчичної, кунжутної, купажованої) проведено за пероксидним числом (ПЧ), стандартним методом індикаторного титрування. Експеримент з окиснення досліджуваних олій проведено за температури 200°С при вільному доступі повітря. Процес контролювали за величиною ПЧ до досягнення 10 ммоль¹/2О/кг, що свідчить про втрату харчової цінності олії.

Для оцінки антиоксидантної переваги купажованої олії, крім вивчення перебігу накопичення пероксидів, встановлено кінетичні характеристики окиснення: зміну ПЧ та швидкості окиснення олій впродовж 8 годин прогрівання за температури 200°С.

Використали низку формул:

- зміна пероксидного числа А ПЧ :

А ПЧ = ПЧ кін - ПЧ поч,(1)

де, ПЧ поч - ПЧ кін - величини пероксидного числа на початку та наприкінці дослідження, ммоль¹/2О/кг.

- середня швидкість окиснення за період нагрівання Vсер:

Vсер = EV/ t експ.(2)

де, t експ - тривалість експерименту, год;

- зміна швидкості окиснення V:

де, ПЧп1, ПЧп2 - значення ПЧ в точці відбору і в попередній точці, ммоль1/2О/кг; t - проміжок часу між точками відбору пі і п2, год.

Для лабораторного випікання хліба використовували безопарний спосіб у дві стадії закваска-тісто. При цьому способі одразу замішували тісто за допомогою лабораторної тістомісильної машини. Тістові заготовки формували вручну. Після бродіння, поділу сформовані тістові заготовки вистоювали у термостаті за температури (38±2)°С і відносної вологості (78±2)%.

Результати та їх обговорення

В основу створення купажованих рослинних олій покладено ідеологію скорочення розриву в споживанні олій з необхідним співвідношенням ненасичених ю-3, ю-6, ю-9 кислот порівняно з рослинними оліями, в яких це співвідношення в більшості випадків не відповідає вимогам науки про харчування. Вміст ненасичених кислот у досліджуваних оліях наведено на рис. 2.

Рис. 2. Вміст ненасичених кислот в оліях згідно з [5].

З рис. 2 видно, що вміст ненасичених жирних кислот в оліях коливається у широких межах. Рослинні олії в переважній кількості містять олеїнову С18:1ю-9 і лінолеву С18:2ю- 6 кислоти при значно меншому вмісті ліноленової С18:3 ю-3 кислоти. За вмістом олеїнової кислоти перевагу має гірчична олія (58,48%), найбільший вміст лінолевої кислоти - в соняшниковій олії (62,59%). Найбільше ліноленової кислоти С18:3 ю-3 містить гірчична олія, її вміст становить 11,25%. Соняшникова олія містить ліноленову кислоту в незначних кількостях.

Аналіз співвідношень ю-3 / ю-6 / ю9-9 ненасичених кислот наведено в табл. 2.

Таблиця 2 Співвідношення основних жирних кислот у складі олій

З результатів табл. 2 видно, що склад індивідуальних олій не відповідає вимогам біологічного балансу жирнокислотного складу. Нами запропоновано використання купажованої гірчично-кунжутної 50/50 олії, розрахунковий жирнокислотний склад якої задовольняє вимозі збалансованого жиру. Зокрема, співвідношення С18:2ю6 : С18:1ю9 становить 1:1,73 проти рекомендованого 1:1,8; а співвідношення 18:3ю3 : 18:2ю6 - 1:4,80 проти рекомендованого 1:5.

Одним із факторів, що визначають придатність сировини для хлібопечення, є смако - ароматичні властивості. Проведений органолептичний аналіз досліджуваної сировини дозволяє стверджувати, що особливості індивідуальних олій здатні впливати на органолептичні показники готових виробів, покращуючи їх (табл. 3).

Таблиця 3 Органолептична оцінка олій