Формирование качества и антиоксидантных свойств хлебобулочных изделий с порошком морошки

В современных экономических условиях одним из перспективных путей инновационного развития хлебопекарной отрасли является производство хлебобулочных изделий из замороженных тестовых полуфабрикатов, так называемой технологии отложенной выпечки [1]. В результате расширяются границы дискретного производства, а потребитель получается всегда

гидроколлоиды самостоятельно или в составе хлебопекарных улучшителей [5–8]. Так, использование в качестве криопротектора пектина в количестве 1,5% способствует равномерному распределению свободной воды в тесте, улучшая качество готового хлеба [6]. Мука из топинамбура в количестве 10% позволяет получать изделия, превышающие по качеству изделия с хлебопекарными улучшителями [7]. Использование гороховой клетчатки взамен гуаровой камеди в одинаковом количестве 0,5% позволяет повысить удельный объем круассанов на 19–25% [8].

Высокое содержание гидроколлоидов характерно для плодово-ягодных порошков, полученных из выжимок после отжима сока. В ягодных порошках увеличению гидроколлоидов способствует переход в них семян, содержащих, как белки, так и клетчатку [9, 10]. Благодаря фенольным соединениям и флавоноидам все ягоды обладают антиоксидантной активностью, которая выше в кожице, чем в соке [11–13]. Поэтому порошки из выжимок ягод обладают высокой антиоксидантной активностью и обеспечивают ее эффективность при добавлении в пищевые продукты [14, 15]. В отличие от других ягод морошка содержит фенольные соединения преимущественно в связанном состоянии в виде эллаготанина (мономеры, димеры и полимеры). Только около 20% эллаговой кислоты содержится в свободном состоянии. Но антиоксидантные свойства морошке придают также лейкоантоцианы, антоцианы, каротиноиды, гидрооксибензойные и гидрооксикоричные кислоты, выводя морошку на первое место по количеству антиоксидантов среди северных ягод [12, 16, 17]. В процессе ферментации ягод доля эллаговой кислоты в свободном состоянии возрастает в 4 раза [18]. Доказано, что высокие температуры при выпечке хлебобулочных изделий приводят к гидролизу гликозидов, повышая антиоксидантную активность [19]. Возможно, при добавлении в тесто порошка из выжимок морошки, антиоксидантная активность хлебобулочных изделий повысится за счет высокотемпературного воздействия выпечки, увеличив количество эллаговой кислоты и танина в свободном состоянии.

Целью работы явилось исследование возможности использования порошка из выжимок морошки в хлебобулочных изделиях, выработанных с использованием традиционной технологии и технологии отложенной выпечки.

Материалы и методы

Ягоды морошки были собраны в Ленинградской области. Выжимки, полученные после отжима сока, были высушены при температуре 50–55 °C и измельчены в порошок. Для производства хлебобулочных изделий использовали стандартную рецептуру: пшеничная мука высшего сорта – 100, сахар – 5, подсолнечное масло рафинированное дезодорированное – 4. Оптимизацию количества порошка морошки в рецептуре хлебобулочных изделиях проводили заменой муки на порошок от 1 до 7% с шагом 2%, осуществляя приготовление теста опарным и безопарным способом. Разработанная рецептура хлебобулочных изделий с порошком морошки была использована в технологии отложенной выпечки. Тестовые заготовки высокой степени готовности замораживали при температуре (-18) °C и хранили при этой температуре в течение двух недель. Хлебобулочные изделия выпекали при температуре 220 °Cв виде булочек массой 100 г.

В работе исследовали массовую долю влаги, титруемую кислотность, содержание клетчатки – стандартными методами; общее содержание фенольных веществ – спектрофотометрически при 725 нм с использованием реактива Folin-Ciocalteu’s; общее содержание флавоноидов – спектрофотометрически при 510 нм с хлоридом алюминия; содержание танина – титрованием марганцевокислым калием в присутствии индигокармина; антиоксидантную активность – спектрофотометрически методом FRAP c орто-фенантролином при длине волны 593 нм в пересчете на аскорбиновую кислоту (АК) [20]. Состав сахаров в порошке морошки определяли хроматографическим методом на жидкостном хроматографе «Agilent 1260 Infinity II»(США).

Оценку качества хлебобулочных изделий осуществляли, используя органолептические и физико-химические методы анализа для определения массовой доли влаги, титруемой кислотности, пористости и удельного объема.

Результаты и их обсуждение

Порошок из выжимок морошки представлял собой тонкоизмельченный порошок светло желтого цвета с единичными коричневыми вкраплениями и сладкого вкуса за счет высокого сахарокислотного индекса и преобладания фруктозы в составе сахаров (таблица 1, рисунок 1). Благодаря присутствию фенольных соединений он обладал антиоксидантной активностью. Доля флавоноидов в составе общих фенольных соединений составляла 10%, что не противоречит данным других исследователей [12, 16].

Установление оптимального количества порошка из выжимок морошки в рецептуре хлебобулочных изделий проводили, заменой муки на порошок, при замесе теста при безопарном способе и при замесе опары при опарном способе производства. Увеличение количества порошка до 5% включительно в рецептуре приводило к более интенсивному газообразованию, увеличению удельного объема и пористости готовых изделий (таблица 2).

Таблица 1.

Химический состав и антиоксидантная активность порошка из выжимок морошки

Table 1.

Chemical composition and antioxidant activity of cloudberry powder

Наименование показателя | Indicator name	Значение показателей |The value of the indicators
Массовая доля влаги,% | Moisture content,%		9,8 ±0,2
Кислотность (в пересчете на яблочную),% | Асiditу by malic acid,%		2,3 ±0,1
Массовая доля сахаров, % СВ | Sugar content,%DM		7,6 ±0,1
в том числе | including
сахароза| sucrose		0,3 ±0,1
глюкоза | glucose		3,4 ±0,1
фруктоза | fructose		3,9 ±0,1
Массовая доля клетчатки,% СВ | Сеllulоsе content,%DM		11,8 ±0,4
Фенольные соединения, мг % СВ | Total phenolic content, mg per 100 g DM		312,2 ±5,4
Флавоноиды, мг% СВ | Total flavonoids content, mg per 100 g DM		31,4 ±1,2
Танин, мг% СВ | Tannin, mg per 100 g DM		4,92 ±0,12
Антиоксидантная активность, мг АК/г СВ | Antioxidant activity, mg AA per g DM		9,43 ±0,22

Рисунок 1. Хроматограмма сахаров порошка морошки

Figure 1. The chromatogram of sugars from the powder of cloudberry

Но при опарном способе более интенсивное брожение теста с 5% порошка повысило титруемую кислотность готовых изделий до 3,9 град., превысив требования ГОСТ 318052012. Аромат морошки в хлебобулочных изделиях ощущался только при замене муки на 5% порошка. Поэтому основной рецептурой была принята рецептура, включающая 5% порошка из выжимок морошки, 5% сахара и 4% растительного масла с использованием безопарного способа производства.

Формованное тесто контрольных и опытных образцов хлебобулочных изделий было заморожено и хранилось в замороженном состоянии в течение 2-x недель при температуре минус 18о С. Качество хлебобулочных изделий с использованием технологии отложенной выпечки сравнивали с хлебобулочными изделиями, выработанными по традиционной технологии (табл. 2).

Таблица 2.

Физико-химические показатели качества хлебобулочных изделий, выработанных по разным технологиям

Physicochemical indicators of the quality of bakery products by different technologies

Table 2.

Показатели качества Quality indicators	Традиционная технология Тrаditiоnаl baking technology		Технология отложенной выпечки Freezing baking technology
	хлебобулочные изделия bakery products
	контроль control	с морошкой with cloudberry	контроль control	с морошкой with cloudberry
Влажность,% | Moisture,%	37,5 ±1,0	38,1 ±1,0	37,0 ±0,8	37,9 ±1,0
Кислотность, град. | Acidity, deg,	1,3 ±0,1	3,0 ±0,1	1,1 ±0,1	2,6 ±0,1
Пористость,% |Porosity,%	66,4 ±1,9	72,6 ±1,5	60,5 ±1,5	71,0 ±2,0
Удельный объем, см3/100г Specific volume, сm3 100g-1	340,1 ±12,0	373,5 ±9,8	303,2 ±8,4	362,2 ±11,8
Антиоксидантная активность, мг АК /г СВ Antioxidant activity, mg AA per g DM	3,05 ±0,15	3,56 ±0,12	2,92 ±0,08	3,98 ±0,08

Технология отложенной выпечки привела к снижению удельного объема контрольных образцов хлебобулочных изделий на 10,1% и пористости –на 8,9%. Хлебобулочные изделия, обогащенные порошком из выжимок морошки, отличались более выраженной окраской корки красивого светло-коричневого цвета и бело-желтоватого цвета мякиша. Вкус и аромат изделий имел ярко выраженные оттенки морошки. Пористость мякиша была развитая и тонкостенная. Изделия, выработанные из замороженных тестовых полуфабрикатов с порошком из выжимок морошки, практически не отличались от изделий традиционной технологии.

Изменения в удельном объеме и пористости были менее выражены и составили –на 5% и 2,2%, соответственно, по сравнению с изделиями традиционной технологии. Все исследуемые образцы хлебобулочных изделий обладали антиоксидантной активностью, которая зависела от рецептуры и выбранной технологии. В контрольных образцах хлебобулочных изделий при выпечке из замороженных полуфабрикатов антиоксидантная активность уменьшилась

Таблица 3.

Содержание танина в тестовых полуфабрикатах и хлебобулочных изделиях с порошком морошки, мг % СВ

на 4,3%. В опытных образцах с порошком из выжимок морошки, наоборот, выпечка из замороженных полуфабрикатов, привела к увеличению значений антиоксидантной активности на 11,8%. По сравнению с изделиями традиционной рецептуры изделия с морошкой повысили антиоксидантную активность в 1,17 и 1,36 раза, соответственно для традиционной технологии и технологии отложенной выпечки. Это могло произойти за счет окисления гидролизуемых танинов – эллаготаннинов, приводя к олигомеризации через фенольную связь. В результате увеличивается число реактивных участков и свободных гидроксильных групп, повышая, тем самым, антиоксидантную активность хлебобулочных изделий, обогащенных порошком из выжимок морошки [17, 18]. Это должно привести к возрастанию количество эллаговой кислоты и танина.

Для проверки этой теории были проведены исследования содержания танина в тесте после замеса, в конце брожения теста и в готовых хлебобулочных изделиях после выпечки (таблица 3).

Table 3.

The content of tanninin test semi-finished products and bakery products with cloudberry powder, mg % DM

Объекты| Оbjесts	Хлебобулочные изделия с порошком морошки, выработанные с использованием: Bakery products with cloudberry powder, produced using:
	традиционная технология trаditiоnаl baking technology	технология отложенной выпечки freezing baking technology
Тесто после замеса Dough after kneading	0,245 ±0,007	0,248 ±0,008
Тесто после брожения Dough after fermentation	0,244 ±0,005	0,243 ±0,006
Хлебобулочные изделия Ваkеrу products	0,269 ±0,006	0,282 ±0,005

Содержание танина в тесте соответствовало теоретически рассчитанным значениям. Отклонения в значениях находились в пределах ошибки опыта. После брожения количество танина в тесте также не изменилось, что говорит об отсутствии гидролиза эллаготанина под действием дрожжей. Но после выпечки количество танина в хлебобулочных изделиях возросло –на 9,8 и 13,7%, соответственно для традиционной технологии и технологии отложенной выпечки.

Заключение

Порошок из выжимок морошки является ценной обогащающей добавкой, в состав антиоксидантов которых входят фенольные соединения и флавоноиды. Оптимальное количество порошка в рецептуре хлебобулочных изделий, выработанных безопарным способом, составляет 5%. В результате хлебобулочные изделия имеют характерный вкус и аромат морошки, характеризуются более высоким объемом и пористостью. Использование порошка из выжимок морошки для производства хлебобулочных изделий из замороженных тестовых полуфабрикатов способствует повышению их качества по сравнению с изделиями традиционной рецептуры, сокращая снижение удельного объема, обогащая биологически активными веществами с антиоксидантными свойствами, что повышает антиоксидантную активность за счет гидролиза эллаготанина.