Изменение реологических свойств теста при обогащении хлеба композитными смесями из муки сверхизмельченных зерновых культур

Размещено на http: //www. allbest. ru/

ТарГУ им. М.Х. Дулати, г. Тараз

Изменение реологических свойств теста при обогащении хлеба композитными смесями из муки сверхизмельченных зерновых культур

Горбатовская Н.А., Иванникова Н.В.,

Шоя Е., Александрова В., Касымова М.

Одним из приоритетных направлений в области разработки и внедрения новых сортов хлеба является создание изделий повышенной пищевой ценности. Анализ ассортиментной политики предприятий хлебопекарной отрасли свидетельствует о все большем расширении ассортимента хлебобулочных изделий за счет применения готовых смесей и добавок для выработки нетрадиционных сортов. Существенно большой прогресс достигнут в направлении обогащения хлеба мукой из злаков. Такие изделия отличаются оригинальным вкусом, сбалансированным витаминно-минеральным составом и высокопитательными свойствами. По биологическому потенциалу, пищевой ценности и спектру благотворного воздействия на организм человека это, несомненно, хлеб нового поколения. Сегодня новые нетрадиционные сорта хлебобулочных изделий пользуются стабильным спросом у населения, а значит, рынок производства отечественной продукции имеет большой потенциал для дальнейшего роста. Следовательно, исследования, направленные на улучшение качественных показателей хлеба, на повышение его пищевой и биологической ценности являются актуальными [1].

Одним из способов обогащения хлеба биологически активными веществами в виде природных соединений и в той форме, которая лучше усваивается организмом, является использование продуктов растительного происхождения, полученных с применением нанотехнологий. Сверхтонкоизмель-ченная мука из злаков содержит весь потенциал полезных пищевых веществ. Поэтому возможности нанотехнологии позволят использовать эти свойства на атомном и молекулярном уровнях для разработки композитных сверх-измельченных смесей из злаков, применение которых в хлебопечении обеспечит интенсификацию технологического процесса, экономию сырья, расширение ассортимента. Получение наноструктурированных материалов растительного происхождения в виде нанобиоматериалов, как пищевых добавок, придаст продуктам питания, а в частности хлебу особые качества - сбалансированность по химическому составу, надежность в хранении, гигиеническую и генетическую безопасность [2]. зерновой хлебопекарный реологический тесто

Особый интерес представляет сверхтонкоизмельченная мука из зерна гороха, овса и кукурузы, по запатентованной нанотехнологии «NSB: Нанотехнология сверхизмельчения Башкирцева», где сохранен весь потенциал питательной ценности зерновых культур и веществ, жизненно важных для человека. Правильно подобранные и специально подготовленные ингредиенты зерновых смесей являются источником дефицитных или жизненно необходимых составляющих для полноценного питания человека, в том числе различных микроэлементов и витаминов, углеводов, насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, клетчатки и белков высокой энергетической ценности.

Так, горох характеризуется высокими пищевыми свойствами. Зерно гороха содержит натуральные сахара, много пищевых волокон, жиры и насыщенные жирные кислоты, но больше всего ценного растительного белка. В нём содержится клетчатка, оказывающая влияние на очистку кишечника от накопившихся шлаков; а также никотиновая кислота, которая вместе с другими веществами поддерживает в крови нормальный уровень холестерина и снижает вероятность развития онкологических заболеваний.

Овес является источником биологически ценного белка, определяемый содержанием полного набора незаменимых аминокислот, железа, лецитина, витаминов В1, Е, обладает хорошо сбалансированным, относительно других зерновых культур, жирнокислотным составом. Витамины-антиоксиданты А и Е, которыми богат овес, крайне необходимы для хорошего зрения, полноценной работы головного мозга, для укрепления стенок сосудов и капилляров. Также комплекс витаминов А и Е, обладающий мощными ранозаживляющими и имунностимулирющими свойствами, защищает организм человека от онкологических заболеваний и преждевременного старения.

Кукуруза входит в группу лекарственных растений. Комплексные углеводы и диетическая клетчатка кукурузы снижают уровень содержания в крови сахара и риск заболевания диабетом, предотвращают осложнения на сердце, глаза, сосуды и другие органы. Сама клетчатка препятствует развитию рака прямой и толстой кишки, поджелудочной и предстательной желез, молочной железы, а также образованию запоров и геморроя [3].

Целью научной работы явилось изучение изменений реологических свойств хлебопекарного теста при обогащении его композитными смесями из муки сверхизмельченных зерновых культур. В качестве объекта для проведения исследований была использована композитная смесь, полученная по нанотехнологии сверхизмельчения Башкирцева из зерна гороха, овса и кукурузы в следующем соотношении: овес - 50%, кукуруза - 30%, горох - 20% с учетом пищевой ценности каждой культуры и сбалансированности пищевых компонентов в целом. В соответствии с поставленной целью проводились исследования по изучению различных дозировок композитной смеси из вышеперечисленных культур на реологические свойства теста. Исследования были проведены в научно-исследовательской лаборатории инженерного профиля «Наноинженерные методы исследований» с использованием прибора Альвеографа - консистографа фирмы Сhopin (Франция). Композитную смесь из сверхизмельченного зерна гороха, овса и кукурузы в композитной смеси брали в количестве 5, 10 и 15% от общего количества муки пшеничной первого сорта. Контролем 1 служил образец без добавок, контроль 2 (композитная смесь из измельченных зерен гороха, овса и кукурузы по традиционным технологиям в количестве 5, 10 и 15% от общего количества муки пшеничной первого сорта).

Научные изыскания были направлены на изучение упругости теста, характеризующейся максимальным сопротивлением пластинки теста (Р, мм) при ее раздувании в пузырь. Изучали растяжимость теста (L, мм), характеризующуюся максимальным объемом полученного пузыря теста.

Наряду с показателями силы муки необходимо так же учитывать и данные альвеограмм, характеризующие отношение Р/L (упругости и растяжимости) теста. Определяли удельную работу, затрачиваемую на деформацию теста (W, единиц альвеографа, е.а.) при раздувании экспериментального образца теста в пузырь. Измеряли индекс разбухания (G), экспериментальной пластинки теста. Определяли коэффициент эластичности (Ie, %), характеризующийся сопротивлением теста растяжению при деформации по двум осям [4]. Результаты экспериментальных исследований по определению реологических свойств теста приведены в таблице 1.

Таблица 1 Реологические свойства теста из пшеничной муки с внесением композитных смесей

Контрольный образец 1 обладал высокой характеристикой реологических свойств, что весьма объяснимо. Известно, что белковая фракция пшеницы представлена в основном нерастворимыми в воде глиадином и глютенином, характерной особенностью которых является слабая растворимость в воде, и поэтому в тесте они способны связывать воду, ограниченно набухать, образовывая клейковину. На рисунке 1 представлена альвеограмма теста из муки пшеничной первого сорта (контроль 1).

Результаты исследования показали, что внесение 10% композитной смеси в контрольном образце 2 и экспериментальном образцах приводило к увеличению значений упругости на 17% и 31,7% соответственно в сравнении с контролем 1 и снижению значений растяжимости теста на 63,6% и 62,7%, что характеризовалось пониженным объемом пузыря (рис. 2, 3). Анализ полученных зависимостей показал, во всех образцах модифицированных за счет внесения композитной смеси в различных дозировках наблюдается увеличение упругости теста. Показатель индекса разбухания экспериментальных пластинок теста с внесением 5% и 10% процентного содержания композитных смесей приводило к снижению значений индекса набухания.

Известно, что упругость и растяжимость теста характеризуется удельной работой, затрачиваемой на деформацию теста при её раздувании экспериментального образца теста в пузырь.

В результате проведенных экспериментальных исследований установили числовые значения показателя удельной работы (W, е.а.), представленные в таблице, которые свидетельствуют о том, что увеличением дозировки с 5 до 10% в экспериментальных пластинках теста приводило к снижению значений указанного показателя. Подобное явление наблюдалось и в контрольном образце 2. Отношение упругости и растяжимости (P/L) экспериментальных пластинок теста при увеличении содержания композитных смесей в тесте составило 2,39; 3,95; 6,26 (5%, 10%, 15%) против 1,12 (контроль 1) [5].

Рис. 1 Альвеограмма теста из муки пшеничной первого сорта (контроль 1)

Рис. 2 Альвеограмма контрольного образца 2 (теста с внесением 5% композитной смеси по традиционной технологии измельчения)

Рис. 3 Альвеограмма контрольного образца 2 (теста с внесением 10% композитной смеси по традиционной технологии измельчения)

В ходе экспериментальных исследований были также установлены числовые значения коэффициентов эластичности (Ie, %) образцов теста с внесением 5% композитной смеси из сверхтонкоизмельченных зерновых культур и контроля 2 той же дозировки. Результаты характеризуются максимальным сопротивлением теста растяжению при деформации по двум осям.

Коэффициент эластичности контроля 2 и эксперементального образцов составил 60,8 и 56,9 соответственно.

На рисунках 4-5 приведены альвеограммы экспериментальных контрольных образцов теста и с внесением композитной смеси из сверхтонкоизмельченных зерновых культур.

Для опытных образцов с использованием 15% композитной смеси в контрольном образце 2 и в образце с внесением 15% композитной смеси из сверхтонко-измельченных зерновых культур характерно чрезмерное укрепление клейковины на 22% и 57,7%, соответственно и резкое снижение растяжимости. Структура теста рассыпчатая, рвущаяся при незначительных значениях деформации. Замена части пшеничной муки за счет внесения композитной смеси при приготовлении теста приводит изменению белково-протеиназного комплекса и, как правило, к снижению качества клейковины.

Рис. 4 Альвеограмма теста с внесением 5% композитной смеси из сверхтонкоизмельченных зерновых культур

Рис. 5 Альвеограмма теста с внесением 10% композитной смеси из сверхтонкоизмельченных зерновых культур

Настоящая работа была направлена на изыскание оптимальных дозировок композитной смеси из сверхизмельченных зерновых культур при исследовании изменений реологических свойств теста. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о положительных физико-химических характеристиках теста и хлеба при внесении 5% композитной смеси контрольного образца 2 и экспериментального образцов. Однако внесение 5% композитной смеси сверхтонко измельченных зерновых культур гороха, овса и кукурузы в предложенном соотношении, в виду особенностей их получения, позволяет сохранить и повысить технологический потенциал, пищевую, биологическую ценность готовых изделий без значительных ухудшений реологических свойств теста. А значит, полученные изделия будут обладать достаточным объемом равномерной структурой пористости.

Литература

1. Черных В., Максимов А. Реологические характеристики пищевых продуктов // Хлебопродукты. - 2005. - №1. - 36 с.

2. Кострова Л., Козубаева Л., Захарова А. Влияние крупы на реологические свойства теста // Хлебопродукты. - 2005. - №2. - 38 с.

3. Казаков Е.Д. Биохимия зерна и хлебопродуктов / Е.Д. Казаков, Г.П. Карпиленко. - СПб: ГИОРД, 2005. - 512 с.

4. Мачихин Ю.А. Инженерная реология пищевых материалов / Мачихин Ю.А., Мачихин С.А. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 213 с.

5. Муслимов Н. Научные основы технологических процессов производства полизлаковых продуктов / Семипалатинский государственный университет им. Шакарима. - Семей, 2010.

Размещено на Allbest.ru