Н.В. Киселева (соискатель), Ю.А. Токарева (студент), Н.А. Шмалько (к.т.н., докторант)
advertisement
Н.В. Киселева (соискатель), Ю.А. Токарева (студент), Н.А. Шмалько (к.т.н., докторант) ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ УЛУЧШИТЕЛИ И СМЕСИ С АМАРАНТОВОЙ МУКОЙ г. Краснодар, ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» Эффективным направлением улучшения и стабилизации качества хлебобулочных изделий, регулирования технологического процесса является создание многокомпонентных хлебопекарных улучшителей полифункционального действия, дифференцированных в зависимости от способа тестоприготовления, ассортимента продукции, хлебопекарных свойств муки и сырья, предусмотренного рецептурой и других факторов. Комплексные (многокомпонентные) хлебопекарные улучшители включают от двух до восьми отдельных хлебопекарных улучшителей. Совместное использование отдельных улучшителей позволяет быстро и эффективно исправлять большинство недостатков муки даже в условиях мини-пекарен, вырабатывать оригинальные изделия с особыми потребительскими свойствами, расширять ассортимент, получать продукцию с высокими органолептическими и физико-химическими показателями [1]. С учетом высоких функциональных свойств амарантовой муки разработана серия комплексных хлебопекарных улучшителей «Витам» (ТУ 9299-083-02067862-2003), содержащих в составе наполнитель (смесь пшеничной и амарантовой муки), окислитель (аскорбиновую кислоту), минеральную соль (аммоний фосфорнокислый двузамещенный), ферментные препараты различного действия (Фунгамил Супер АХ, Новамил 1500 MG или Пентопан 500 BG и Новозим 677 MG) [2]. Аскорбиновая кислота, выполняющая функции окислителя в улучшителе, преобразуется в тесте под действием аскорбиноксидазы пшеничной муки в дегидроаскорбиновую кислоту, являющуюся активным окислителем тиоловых групп белковых цепочек клейковины с образованием дисульфидных связей (мостиков) как внутри цепи, так и между соседними боковыми цепочками. Благодаря этому эффекту увеличивается прочность пространственно-сетчатой структуры клейковины, повышается газоудерживающая способность тестовых заготовок и удельный объем готовых изделий. Помимо увеличения удельного объема изделий введение аскорбиновой кислоты отбеливает мякиш хлеба за счет окисления каротиноидов. В качестве минеральной соли в составе комплексных улучшителей применяется аммоний фосфорнокислый двузамещенный, снижающий его комковатость, стабилизирующий реологические свойства теста за счет комплексообразования и поддерживающий рН теста в оптимальном для жизнедеятельности хлебопекарных дрожжей в интервале (рН 4,2-4,4). Вводимые в состав комплексные улучшители ферментные препараты обладают различной ферментативной активностью. Так, ферментный препарат Фунгамил Супер АХ обладает пентозаназной и амилолитической пентозаназной активности способствует растворимой гемицеллюлозы при активностью. повышению разложении Наличие содержания пентозанов, обволакивающих внешний слой белка и препятствующих окислению SH-гpyпп, в результате чего интенсифицируется их окисление и упрочнение структуры белка. Высокая амилолитическая активность повышает сахаро- и газообразующую способность, что приводит к увеличению объема хлеба, лучшей пористости мякиша и улучшению его структурно-механических свойств. Ферментный препарат Новамил 1500 MG является очищенной мальтогенной амилазой, вырабатываемой генетически модифици- рованным штаммом Bacillus subtilis (хозяин), который получил ген для мальтогенной амилазы от штамма Bacillus stearothermophilus (донор), обладает амилолитической активностью. Он способствует протеканию процесса гидролиза крахмала в начальный режим выпечки с образованием декстринов с 4-7 глюкозными остатками, замедляет его ретроградацию при хранении хлеба, сохраняет эластичность мякиша и снижает его крошковатость, увеличивает срок сохранения свежести. Ферментный препарат Пентопан 500 BG, получаемый из штамма Humicola insolens, активностью, обладает способствующей пентозаназной гидролизу и гемицеллюлазной высокомолекулярных арабиноксиланов с увеличением содержания пентозанов и пентоз. Проявление гемицеллюлазной активности позволяет регулировать водопоглотительную способность теста, улучшает свойства клейковины и структуру мякиша хлеба, стабилизирует свойства тестовых заготовок при расстойке. Ферментный препарат Новозим 677 BG обладает липолитической активностью и является очищенной 1,3-специфической липазой, произведенной генетически модифицированным штаммом Aspergillus oryzae (хозяин), который получил ген для липазы от Humicola lanuginosa. Наличие липолитической активности способствует распаду триглицеридов липидов в тесте с образованием глицерина и свободных жирных кислот, в том числе и ненасыщенных. Они, окисляясь, превращаются в гидропероксиды, которые сами могут быть активными окислителями, что способствует улучшению реологических свойств клейковины и теста, повышению качества хлеба, особенно структурномеханических свойств мякиша [3,4]. Исследование влияния комплексных улучшителей серии «Витам» на хлебопекарные свойства пшеничной муки показало, что их внесение способствует повышению выхода сырой клейковины и укрепляет ее структурно-механические свойства. Так, способность клейковины оказывать сопротивление деформирующей нагрузке сжатия, определяемая на приборе ИДК-2, увеличивается на 5,8…10,2, 6,3…13,5 и 7,9…18,6% по сравнению с контролем, а глубина погружения в клейковину тела пенетрации (показатель К 20) уменьшается на 10,0…10,9, 13,3…15,6 и 17,6…21,4% соответственно. Использование комплексных улучшителей с амарантовой мукой способствует повышению газообразующей способности пшеничной муки (рис.), особенно в случае введения улучшителя «Витам-1», содержащего в своем составе ферментные препараты с 1600 1600 1400 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 60 120 180 240 300 Продолжительность брожения теста, мин контроль 0,5 а 0,8 1 Количество выделившегося при брожении теста диоксида углевода, мл Количество выделившегося при брожении теста диоксида углевода, мл амилолитической активностью. 1200 1000 800 600 400 200 0 0 60 120 180 240 300 Продолжительность брожения теста, мин контроль 0,5 0,8 б 1 Рис. Влияние комплексных улучшителей «Витам-1» (а) и «Витам-2» (б) на газообразующую способность пшеничной муки Использование комплексных улучшителей «Витам» способствует укреплению реологических свойств пшеничного теста: упрочнению его консистенции, увеличению упругости и способности к релаксации напряжений в полуфабрикате после снятия нагрузки (таблица 1). При этом более укрепляющее воздействие на клейковину пшеничного теста оказывают дозировки улучшителя «Витам-2», в состав которого введены ферментные препараты с пентазаназной и липолитической активностью, обуславливающие повышение «силы» муки. Результаты пробной лабораторной выпечки пшеничного хлеба при добавлении комплексных хлебопекарных улучшителей «Витам» приведены в таблице 2. Внесение комплексных улучшителей с амарантовой мукой способствует получению хлеба с выпуклой верхней коркой, гладкой поверхностью, светло-коричневой окраской и толщиной не более 0,5-1,0 мм, хорошо развитой пористостью, эластичным и нежным мякишем белого цвета. Таблица 1. Влияние комплексных улучшителей «Витам» на реологические свойства пшеничного теста Прочность консистенции теста (показатель К 60 ), ед. пр. пенетрометра АП-4/2 Относительная деформация пробы теста, 10-2 , на приборе Структурометр СТ-1 проба 2 Показатели Дозировка улучшителя «Витам», %, к массе пшеничной муки 0,5 0,8 1,0 проба 1 Контроль 1 171 136 143 132 128 121 119 116 9,0 8,0 7,0 6,0 8,7 7,0 4,3 4,4 2 1 2 1 2 Таблица 2 – Влияние комплексных хлебопекарных улучшителей «Витам» на качество пшеничного хлеба Дозировка улучшителя «Витам», %, к массе пшеничной муки 0,5 0,8 1,0 1 2 1 2 1 2 Контроль Показатели Удельный объем формового хлеба, см 3 /100 г Формоустойчивость подовых изделий, H:D Пористость, % Реологические свойства, ед. пенетрометра АП-4/2: ∆Н общ ∆Нпл ∆Н упр 320 394 380 408 388 400 384 0,45 0,48 0,45 0,45 0,50 0,45 0,50 74 78 79 82 85 81 82 67 46 28 136 91 45 99 69 30 150 106 44 129 95 34 145 118 27 103 72 31 Образцы изделий при добавлении улучшителей отличаются по сравнению с контролем большим объемом формового хлеба – на 2,2…7,5; 4,0…18,0 и 7,4…24,1%, пористостью – на 1,4…6,9; 4,1…9,7 и 6,8…15,3%, общей сжимаемостью мякиша – на 20,9…33,3; 40,3…58,7 и 49,2…101,6% соответственно. Формоустойчивость подовых изделий, приготовленных с улучшителем «Витам-1», уменьшается, по сравнению с контрольным образцом, вследствие внесения ферментных препаратов с амилолитической активностью, повышающих степень гидролиза углеводов, в том числе крахмала, и снижающих, тем водопоглотительную и газоудерживающую способность пшеничной муки. И, напротив, при внесении улучшителя «Витам-2», формоустойчивость подовых изделий увеличивается за счет введения ферментных препаратов с пентозаназной и липолитической активностью, за счет расщепления пентозанов и накопления продуктов окисления липидов – перекисей, повышая «силу» пшеничной муки. Внесение комплексных улучшителей «Витам» оказывает положительное влияние на сохранение свежести хлеба: уменьшает твердость, жесткость и крошковатость мякиша, препятствует резкому изменению его гидрофильных свойств, повышая набухаемость и содержание связанной влаги, сохраняет вкус и аромат изделий. Очевидно, что данный положительный эффект достигается путем синергического взаимодействия компонентов улучшителя, способствующего замедлению кристаллизации структуры мякиша. Введение окислителя, наполнителей, минеральной соли и ферментных препаратов, обеспечивающих активное окисление и расщепление крахмала, липидов и пентозанов, способствует образованию ряда комплексов и соединений, оказывающих влияние на снижения скорости ретроградации крахмала. Очевидно, улучшителей использование на основе комплексных амарантовой муки хлебопекарных для улучшения хлебопекарных свойств пшеничной муки, реологических свойств теста и качества хлеба является целесообразным за счет возникновения синергетического эффекта взаимодействия между компонентами улучшителя. При этом возможно, белок амарантовой муки проявляет свойства, присущие поверхностно-активным веществам неионогенного или амфолитного действия, пластифицирующих клейковину в тесте, вследствие чего повышается газоудерживающая способность, объем и пористость готового хлеба [4]. По результатам исследований на состав улучшителя на основе амарантовой муки получен патент на изобретение РФ [218], разработан комплекты технической документации на хлебобулочные изделия «Нежные» (ТУ 9115-085-02067862-2003), хлебобулочные изделия «Воздушные» (ТУ 9114-128-02067862-2004). Для производства хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки, вырабатываемого однофазным ускоренным способом разработали комплексный хлебопекарный улучшитель «Флорам» (ТУ 9299-082-02067862-2003), содержащий наполнитель (смесь амарантовой и ржаной муки), ферментные препараты с амилолитической, пентозаназной и целлюлазной активностью (Фунгамил 2500 BG, Пентопан 500 BG), минеральную соль ((NH4)2 HPO4), подкислитель (лимонную кислоту). При изучении влияния улучшителя на хлебопекарные свойства пшеничной муки установлено, что с увеличением его дозировок от 0,5 до 1,5% сопротивление сырой клейковины деформирующей нагрузке, определяемой на приборе ИДК-2, повышается на 3,0…4,7% по сравнению с контролем, сжимаемость клейковины, измеряемая на приборе АП-4/2 (показатель К 20 ), соответственно на 8,8…14,9%. Газообразующая способность пшеничной муки при добавлении улучшителя «Флорам» заметно улучшается, объем выделившегося при брожении теста углекислого газа за 300 часов повышается по сравнению с контролем на 14,9…25,5%. Влияние улучшителя «Флорам» на качество хлеба, вырабатываемого из смеси пшеничной муки, ржаной муки и отрубей пшеничных диетических (75:15:10) представлено в таблице 3. Контрольный образец приготовлен с сухой закваской «Биоэкс». Брожение теста осуществлялось в течение 60-90 мин до достижения требуемой кислотности. С увеличением дозировок улучшителя «Флорам» показатели качества хлеба по сравнению с контрольным образцом повышаются: удельный объем формового хлеба – на 9,0…14,8%, пористость – на 7,4…10,3%, общая сжимаемость мякиша – на 60,0…75,5%. Оптимальная дозировка улучшителя «Флорам» при заданном соотношении пшеничной и ржаной муки – 1% к массе муки. Для выработки хлеба, в рецептуре которого содержится более 50% ржаной муки, дополнительно разработали модифицированный состав улучшителя «Флорам+», включающий дополнительно подкислитель – лимонную кислоту [5,6]. Таблица 3. Влияние улучшителя «Флорам» на качество пшеничного ржаного хлеба с отрубями Показатели качества Объем формового хлеба, см 3 Удельный объем формового хлеба, см 3 /100г Формоустойчивость подовых изделий, Н:D Кислотность, град Пористость, % Реологические свойства мякиша на пенетрометре АП-4/2, ед. пр. ∆Н общ ∆Нпл ∆Н упр 940 Дозировка «Флорам», %, к массе муки 0,5 1,0 1,5 1020 1070 1100 252 278 293 298 0,46 0,47 0,49 0,50 5,3 68 6,2 73 6,3 74 6,4 75 45 28 17 72 42 30 75 44 31 79 47 32 Конт-роль Особый интерес для современного хлебопечения представляют сухие готовые полуфабрикаты ‒ мучные композитные смеси, предназначенные для выработки хлебобулочных изделий ускоренным способом. При данном способе все сырье по рецептуре вносится сразу, что позволяет значительно сократить продолжительность брожения теста и является наиболее простым в исполнении в условиях минипекарен. Преимуществом традиционными таких полуфабрикатами, смесей, по является сравнению возможность с их длительного хранения и быстрого приготовления теста на их основе при выработке широкого ассортимента хлебобулочных изделий. Кроме того, хорошие сыпучие свойства смесей облегчают работу с ними, улучшают санитарно-гигиеническое состояние на хлебопекарных предприятиях и создают оптимальные условия для эффективной организации технологического процесса производства хлеба. Внесение комплексных хлебопекарных улучшителей в состав мучных композитных смесей позволит рационально решить проблемы потребительского рынка хлебопекарной продукции в таких направлениях как расширение ассортимента изделий, улучшение привлекательности внешнего вида и стабилизации его качества. Разработана смесь мучная композитная «Амарант-микс» (ТУ 9293-125-02067862-2007), представляющая собой готовый сухой полуфабрикат, предназначенный для производства хлебобулочных изделий из пшеничной муки, вырабатываемых ускоренным однофазным способом. Смесь состоит из пшеничной муки, амарантовой муки и комплексного хлебопекарного улучшителя «Амилозан», взятых в соотношении 93:6:1. Данный улучшитель «Амилозан» (ТУ 9299-12402067862-2007) содержит эмульгатор белковой природы (амарантовую муку) амфолитного (смешанного) действия, ферментные препараты с амилолитической (Фунгамил Супер АХ) и пентозаназной (Пентопан моно BG) активностью, что обуславливает эффективность использования его использования при переработке пшеничной муки с пониженной газообразующей способностью и слабой по качеству клейковиной [1]. Другой вариант сухой мучной смеси с амарантовой мукой «Витамикс» (ТУ 9293-127-02067862-2004) наряду с пшеничной мукой содержит ферментные препараты с пентозаназной и липолитической активностью, пищевую поваренную соль и сухие хлебопекарные дрожжи. Совместное применение в составе мучной смеси амарантовой муки и ферментных препаратов способствует проявлению аддитивного эффекта повышения качества хлеба. Сухая мучная смесь «Витамикс» может быть приготовлена в различных вариантах: вариант 1 – смесь, содержащая муку пшеничную хлебопекарную первого сорта, сухие прессованные дрожжи, поваренную пищевую соль; вариант 2 – смесь, содержащая муку пшеничную хлебопекарную первого сорта, сухие прессованные дрожжи, поваренную пищевую соль, ферментные препараты Пентопан 500 BG и Новозим 677 BG; вариант 3 – смесь, содержащая муку пшеничную хлебопекарную первого сорта, сухие прессованные дрожжи, поваренную пищевую соль, ферментные препараты Пентопан 500 BG и Новозим 677 BG, амарантовую муку [7]. Также для выработки хлебобулочных изделий повышенной пищевой и биологической ценности применяют различные комбинированные смеси, содержащие, кроме амарантовой муки и другие нетрадиционные виды сырья, например муку из зерна сои и клубней маниоки, сухую клейковину, овсяную муку и минеральный (кальциевый) обогатитель и другие добавки. Список литературы. 1. Использование комплексных хлебопекарных улучшителей в составе мучных композитных смесей /Н.А. Шмалько, Н.В. Шохина (Киселева), Л.К. Бочкова, Ю.Ф. Росляков // Успехи современного естествознания, 2005. ‒ № 5. – С. 63-64. 2. Пат. 2340190 РФ МПК 7 A21D 8/02, 2/36, 2/22, 2/02, 8/04 Комплексный хлебопекарный улучшитель /Ю.Ф. Росляков, Л.К. Бочкова, Н.В. Киселева, Н.А. Шмалько // ГОУ ВПО «КубГТУ». Опубл. 09.08.2006. Бюл. № 34. 3. Матвеева И.В., Белявская И.Г. Пищевые добавки и хлебопекарные улучшители в производстве мучных изделий. – М.: Издательский комплекс МГУПП, 2000. – 115 с. 4. Шмалько Н.А., Токарева Ю.А., Киселева Н.В. Комплексный хлебопекарный улучшитель с амарантовой мукой // В мире научных открытий, 2010. ‒ №2 (08), Часть 3. – С.96-98. 5. Применение амарантовой муки при производстве хлебных изделий в составе комплексных улучшителей /Ю.Ф. Росляков, Л.К. Бочкова, Н.А. Шмалько, Г.Н. Дорофеева // Ред. журн. «Изв. вузов. Пищ. технолог.» ‒ Краснодар, 2004. – 18 с.: ил. Библиогр. 14 назв. – Рус. – Деп. в ВИНИТИ 17.02.2004, № 269-В2004. 6. Шмалько Н.А., Шохина (Киселева) Н.В., Росляков Ю.Ф. «Флорам» ‒ комплексная добавка-улучшитель для производства хлеба по ускоренной технологии // Материалы межд. науч.-практ. конф. «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития», Т. 8. Технические науки, сельское хозяйство. – Одесса: Черноморье, 2005. ‒ С. 64-66. 7. Шохина (Киселева) Н.В., Шмалько Н.А., Бочкова Л.К. Использования амарантовой муки в составе мучных композитных смесей //Современные наукоемкие технологии, 2004. ‒ № 2. – 172.
