использование термомодифицированной арахисовой массы

УДК 664.72:543
Русанова Л.А.,
к.т.н., доцент
кафедры товароведения и экспертизы товаров
Краснодарского филиала РГТЭУ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕРМОМОДИФИЦИРОВАННОЙ АРАХИСОВОЙ МАССЫ,
ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПОВЫШЕННОЙ
ПИЩЕВОЙ И БИОЛОГОЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ
USE THERMOMODIFIED PEANUT MASS FOR BAKERY PRODUCTION
BIOLOGOCHESKOY HIGH FOOD AND VALUES
Аннотация: в статье приводятся результаты применения в качестве пищевой
добавки семян арахиса, как натурального нетрадиционного растительного сырья в
хлебопекарной промышленности. Показано, что внесение термомодифицированной
белковой арахисовой массы позволяет получить хлеб большего удельного объема, с
более высокой пористостью и лучшими упруго-эластичными свойствами мякиша.
Отмечено, что применение пищевой добавки из семян арахиса позволит не
только повысить пищевую ценность и расширить ассортимент хлебобулочных изделий,
но и придать им функциональные свойства.
Abstract: In article results of application as a food additive of seeds of a peanut, as
natural nonconventional vegetative raw materials are given in the baking industry. It is shown
that introduction of the thermomodified albuminous peanut weight allows to receive bread of
bigger specific volume, with higher porosity and the best elastic and elastic properties of a
crumb.
It is noted that application of a food additive from seeds of a peanut will allow not
only to increase food value and to expand the range of bakery products, but also to give them
functional properties.
Ключевые
слова:
хлеб,
термическая
модификация
семян
арахиса,
хлебобулочный продукт с функциональными свойствами.
Keywords: bread, thermal updating of seeds of a peanut, a bakery product with
functional properties.
Основными критериями функциональности хлебобулочных изделий является
наличие в их составе незаменимых аминокислот, пищевых волокон, витаминов,
минеральных веществ и других ингредиентов и поэтому расширение ассортимента
хлебобулочных
обогащенных
изделий
повышенной
биологически
пищевой
активными
и
биологической
веществами
в
первую
ценности,
очередь
с
использованием высокобелкового масличного сырья является актуальным.
Перспективность использования белков масличных семян для обогащения
традиционных и создания новых видов хлебобулочных изделий бесспорна. Она
обусловлена, прежде всего, полноценным аминокислотным составом запасных белков
семян, высоким содержанием витаминов и биологически активных веществ, веществ
полисахаридной природы, редуцирующих сахаров, а также широким спектром
минеральных элементов.
К сожалению, функциональные свойства запасных белков семян, в том числе и
семян
арахиса,
не
в
полной
мере
отвечают
требованиям
хлебопекарной
промышленности, а получение на их основе белковых продуктов с заданными
функциональными свойствами разработано недостаточно.
Среди методов получения растительных белков с заданными функциональными
свойствами наиболее перспективными являются методы, основанные на ограниченной
термоденатурации
белков
масличных
семян.
В
ходе
термоденатурации
или
термомодификации происходит структурное изменение молекулы белка, изменяющее
его функциональные свойства.
В связи с этим, разработка способов модификации белков семян арахиса с целью
получения белкового продукта с необходимыми функциональными свойствами для
технологии хлебопечения является актуальной и имеет прикладное значение.
Цель работы разработка способа получения белковой арахисовой массы из
семян арахиса, модифицированных термоденатурацией, обеспечивающих получение
ею функциональных характеристик для применения в производстве хлеба.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
- исследование влияния способов термомодификации (термоденатурации)
белков семян арахиса с целью получения белкового продукта с необходимыми
функциональными свойствами для технологии хлебопечения;
-
определение
арахисовой массы;
оптимальной
температуры
термомодификации
белковой
- исследование влияния термомодифицированной белковой арахисовой массы на
хлебопекарные свойства пшеничной муки и реологические свойства теста;
- изучение влияния термомодифицированной белковой арахисовой массы на
качество и свежесть хлеба;
- разработка оптимального способа приготовления теста с введением добавки
термомодифицированной белковой арахисовой массы;
- исследование влияния БАМ на пищевую ценность хлеба;
- оценка экономической эффективности результатов исследования;
-
разработка
технической
документации
на
новый
сорт
изделия
с
использованием термомодифицированной белковой арахисовой массы.
Объектом исследования служили семена арахиса сорта Краснодарский 14
селекции ВНИИМК, выращенные на опытных полях НПО «Масличные культуры» (г.
Краснодар) в 2010 г.
Исследуемые семена имели влажность 1 1 % , массовую долю белка от 24 до 28
% и масла от 53 до 56 % на абс. сухое вещество. Масса 1000 плодов была равна 150 г,
масса 1000 семян 610 г.
Белковая арахисовая масса (размер частиц 20-30 мкм), полученная из семян
арахиса
методом
термомодификации
характеризуется
следующими
физико-
химическими показателями: массовая доля (%) - липидов 52,0-56,0; белка 23,0-24,5
(содержание небелкового азота 0,1-0,2%); углеводов 4,8-6,2; золы 2,0-2,3; влаги 8,7.
Продукт имеет ярко выраженный арахисовый вкус и запах, пастообразную
консистенцию кремового цвета.
В данной работе использовали пшеничную муку первого сорта, качественная
характеристика, которой представлена в табл. 1.
Таблица 1.
Характеристика качества пшеничной муки первого сорта
Объект исследования
Мука пшеничная
первого сорта
Влажность, %
Содержание
клейковины, %
Показатель ИДК, ед.
пр.
13,4
26,12
66
В результате исследований установлено, что пшеничная мука первого сорта по
влажности отличается от базисной на 1,1%, по структурно-механическим свойствам
клейковины и теста относится к группе «средняя», со средней газообразующей
способностью. По органолептическим показателям мука без посторонних запахов и
привкусов, без хруста, зараженность амбарными вредителями отсутствует.
В качестве разрыхлителя применяли дрожжи хлебопекарные прессованные,
соответствующие ГОСТ 171. Цвет равномерный без пятен, сероватый, консистенция
плотная, легко ломаются. Запах свойственный дрожжам, без запаха плесени и других
посторонних запахов.
Поваренная пищевая соль (ГОСТ Р 51574) представляет собой природный
хлористый натрий с незначительной примесью других солей. Очень хорошо
растворяется в воде, с содержанием влаги 3,5%. Соль белого цвета, без посторонних
привкусов и запахов, а также без механических примесей. Для замеса теста готовили
солевой раствор.
Подсолнечное масло (ГОСТ Р 52465), применяемое для смазывания форм
прозрачное без осадка. С приятными слабо специфичными оттенками вкуса и запаха
для масла. Кислотное число 0,35 КОН/г, массовая доля влаги и летучих веществ 0,10%.
Вода,
применяемая
для
приготовления
теста,
отвечает
требованиям,
предъявляемым к питьевой воде.
В данной работе использовали общепринятые методы исследования.
Как показали исследования водо- и жироэмульгирующая и пенообразующая
способности белковой массы из исходных семян были низкими.
В связи с этим была проведена модификация функциональных свойств белков
путем термической обработки семян арахиса. Как показали предварительные опыты в
процессе тепловой обработки (термомодификации) у семян формировался приятный
вкус, аромат, удалялся бобовый привкус, снижался трипсин и ингибирующая
активность. Для разработки способа термомодификации на первом этапе работы
определяли
наиболее
целесообразный
режим
процесса
термомодификации:
температуру и продолжительность тепловой обработки. Температуру варьировали от
40 до 100°С, продолжительность обработки - в течение 120 мин. Контролем служили
необжаренные семена арахиса.
После термообработки семена измельчали, массу обезжиривали гексаном и
высушивали под тягой в вытяжном шкафу. Затем определяли ее функциональные
свойства.
На рисунке 1 приведены данные по изменению водо- и жироудерживающей
способности белковой арахисовой массы, полученной из термомодифицированных
семян арахиса. Как видно из представленных данных, наибольшей водо- и
жироудерживающей способностью обладает арахисовая масса, полученная из
термомодифицированных семян арахиса при температуре 60°С.
Рис. 1. Изменение водо- и жироудерживающей способности белковой
арахисовой массы, полученной из термомодифицированных семян арахиса.
На рис. 2 представлены данные по изменению пенообразующей способности и
стойкости пены белковой арахисовой массы. Как следует из полученных данных,
наибольшей пенообразующей способностью обладает белковая арахисовая масса,
полученная при термомодификации семян арахиса при температуре 60°С.
Рис. 2. Изменение пенообразующей способности и стойкости пены белковой
арахисовой массы, полученной из термомодифицированных семян арахиса.
Таким
образом,
направленная
термическая
модификация
(термическая
денатурация) семян арахиса позволила получить белковый продукт - белковую
арахисовую массу с улучшающими технологическими свойствами, важнейшими из
которых являются водо- и жироудерживающая способности, позволяющими ее
использование при производстве хлебобулочных изделий повышенной пищевой и
биологической ценности.
Хлебопекарные свойства пшеничной муки в основном определяются ее
способностью образовывать тесто с определенными структурно - механическими
свойствами, то есть «силой» муки. Для этого исследовали влияние внесения
термомодифицированной белковой арахисовой массы на «силу» пшеничной муки.
Учитывая,
что
клейковина
является
одним
из
основных
структурных
компонентов, определяющих реологические свойства теста и качество хлеба, изучили
влияние различных температурных режимов на качество и количество клейковины.
Качество клейковины определяли по сопротивлению деформирующей нагрузке сжатия
на приборе ИДК-2, расплываемости и растяжимости.
Анализ предварительно полученных результатов показал, что внесение
термомодифицированной при температурах свыше 60°С белковой арахисовой массы в
количестве 4 % к массе пшеничной муки приводит к снижению физико-химических и
органолептических
показателей
качества
хлеба,
а
тогда
как
введение
термомодифицированной белковой арахисовой массы при температуре от 40 до 60°С
приводит к их увеличению.
Так
как
наилучшим
термомодифицированной
белковой
качеством
арахисовой
обладал
массы
хлеб
с
внесением
термообработанной
при
температуре 60°С, для дальнейших исследований был выбран именно этот
температурный режим.
Контролем служило тесто без добавления ингредиентов, а в опытные пробы
вносили в количестве 4% к массе муки термомодифицированную белковую
арахисовую массу обработанную в диапазоне температур от 40 до 60°С и без
термообработки.
Результаты исследований представлены в таблице 2.
Таблица 2.
Влияние температуры термомодификации белковой арахисовой массы на «силу»
пшеничной муки
Внесение термомодифицированной белковой арахисовой массы
Температурный диапазон, °С
Контроль
Без тепловой
40
60
обработки
Показатели
Содержание сырой
клейковины, %
Растяжимость, см
Упругость клейковины,
ед.прибора ИДК-2
Расплываемость шарика
клейковины, мм
26
26,7
27
27,2
11
12
12
12
66
62
60
58
50
48
46
45
Полученные результаты свидетельствуют о том, что увеличение температуры
модификации белковой арахисовой массы до 60°С оказывает укрепляющее действие на
белково-протеиназный комплекс муки, при этом наблюдалось повышение прочностных
характеристик клейковины.
С увеличением температуры модификации от 40 до 60°С повышается «сила»
пшеничной муки о чем свидетельствует показатель расплываемости шарика
клейковины.
Укрепление клейковины можно объяснить тем, что семена арахиса содержат до
53% жирного масла, триацилглицеролы которого окисляются до перекисных
соединений, упрочняющих структуру белка и, следовательно, повышающих «силу»
муки [6].
«Силу» муки оценивали по качеству и количеству клейковины, а также по
структурно-механическим свойствам теста, а именно по расплываемости шарика теста
и по показаниям прибора Структурометр СТ-1.
Результаты исследований влияния БАМ на реологические свойства теста
представлены в табл. 3.
Таблица 3.
Влияние термомодифицированной белковой арахисовой массы на реологические
свойства теста
Образец
Контроль
Опытный образец с
введением
модифицированной
белковой арахисовой
массы
Температурный
режим, °С
Расплываемость
шарика теста, мм
без тепловой
обработки
40
86
60
Показания Структурометра
СТ-1
Ньмм
Н2,мм
31,84
31,46
85
30,92
30,62
84
25,34
24,86
83
21,66
21,44
Исследование структурно-механических свойств теста на Структурометре СТ-1
показало, что внесение термомодифицированной белковой арахисовой массы приводит
к
некоторому
снижению
Н1
пластичности,
-
характеризующейся
глубиной
проникновения тела погружения в исследуемый образец и Н2 - упругости - расстоянием
на которое не восстановилась его структура после снятия нагрузки [7]. Укрепление
клейковины и улучшение реологических свойств теста объясняется более высокой
водопоглотительной способностью белков, углеводов в результате термомодификации
белковой арахисовой массы.
Экспериментально
установлено,
введение
в
рецептуру
хлеба
термомодифицированной белковой арахисовой массы благоприятно влияет на
структурно-механические свойства клейковины и теста.
Таким образом, полученные данные позволяют сделать вывод, что внесение
термомодифицированной при 60°С белковой арахисовой массы позволяет не только
улучшить качество хлебобулочных изделий, но и повысить их пищевую и
биологическую ценность за счет увеличения содержания витаминов, минеральных
веществ и незаменимых аминокислот, что позволяет рекомендовать хлеб с арахисовой
массой для массового потребления.
Список литературы
1.
Характеристика семян арахиса и их применение в хлебопечении // В.А.
Михайлов,
О.Л.Вершинина,
Ю.Ф.
Росляков,
A.B.
Шпаков
//
Успехи
современного естествознания. – 2010. №5. – 55 с.
2.
О целесообразности использования семян арахиса в хлебопечении / О.Л.
Вершинина, В.А. Михайлов, Ю.Ф. Росляков, A.B. Шпаков // Успехи
современного естествознания. – 2009. №9. – 93 с.
3.
Щербаков В.Г. Биохимия и товароведение масличного сырья. - 6-е изд., перераб.
и доп. - М.: Колос, 2009. – 360 с.
4.
Воскобойников В.А. Способы промышленной переработки бобов арахиса, ядер
орехов фундука и кешью / В.А. Воскобойников, Н.Е. Ильина // Пищевая
промышленность. – 2009. №9. - С. 60 – 62.
5. Терещук Л.В. Арахисовая паста - высокопитательная добавка для
комбинированных продуктов / Л.В. Терещук, А.Г. Чубаков // Масложировая
промышленность. – 2003. №2. – 36 с.
6. Пучкова Л.И. Лабораторный практикум по технологии хлебопекарного
производства. — 5-е изд., перераб. и доп. - СПб.: ГИОРД, 2009. – 264 с.
7. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства: Учебник. - 9-е изд.;
перераб. и доп / Под общ. ред. Л.И. Пучковой. - СПб: Профессия, 2003. – 416 с., ил.