Использование инулинсодержащего сырья в производстве хлебобулочных изделий

Пища является источником энергии, необходимой организму человека как для процессов обмена веществ, так и для покрытия затрат энергии на двигательные, трудовые и другие процессы [3].

Хлеб – один из немногих продуктов питания, позволяющих восполнить дефицит белка и витаминов. Нехватка этих жизненно важных элементов является сегодня весьма распространенным недугом. Разница даже в процентном содержании белка в муке (от 8 до 14%), из которой изготовляют хлеб, сильно влияет на запасы «строительного материала» в организме человека, не говоря уже о содержании витаминов в готовом хлебе.

По данным исследования, дефицит полноценных белков в рационе питания составляет 25%, витаминов группы В от 30 до 40%, витамина А – 30%, витамина С 70–90%.

This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License

Содержание витаминов В 12 – 60% и фолиевой кислоты – 135% в процентном соотношении от необходимой суточной потребности должно быть повышенным, потому что только 30 – 50% потребляемой фолиевой кислоты доходит до крови и клеток тела. При стрессах потребность в ней увеличивается. Дефицит витаминов обнаруживается не только зимой и весной, но в летне-осенние периоды, что свидетельствует о формировании круглогодичного («постоянного») типа дефицита [1].

За счет потребления хлеба человек почти наполовину удовлетворяет свою потребность в углеводах, на треть – в белках, более чем наполовину – в витаминах группы В, солях фосфора и железа.

В современных условиях требуются новые подходы к разработке ассортимента изделий, роль которого в организации потребления должна существенно возрасти. При этом следует больше, чем ранее, учитывать спрос и потребности разных групп населения.

Согласно современным тенденциям науки о питании ассортимент хлебопекарной продукции должен быть расширен выпуском изделий повышенного качества и пищевой ценности, профилактического и лечебного назначения.

Объем выработки диетических изделий незначителен, потребность в них удовлетворяется лишь на 10–20%. Низок уровень производства изделий профилактического назначения для населения в зонах экологического неблагополучия, хлеба длительного хранения (от 3 до 30 сут) для людей, проживающих в труднодоступных и отдаленных районах, в условиях техногенных катастроф, аварийных ситуаций, спецконтин-гентов и др.

Повышение пищевой ценности хлеба осуществляется регулированием химического состава изделий в результате использования традиционного для хлебопечения сырья и введением биологически активных добавок (БАД), позволяющих получать готовые изделия, обладающие функциональными свойствами и предназначенные для лечебного и профилактического питания. Регулирование химического состава изделий с целью создания изделий повышенной пищевой ценности – это путь создания хлебобулочных изделий нового поколения [4].

Технология витаминизации продуктов успешно опробована мировым сообществом и давно прошла испытание временем, доказала

В случае потребления в пищу витаминизированного хлеба поступление в организм биологически активных добавок происходит естественным путем, без дополнительных усилий [3].

В последние годы наметилась тенденция обогащения продуктов питания различными биологически активными веществами растительного происхождения.

Материалы и методы

Нами изучено влияние инулинсодержащего сырья топинамбура на качественные показатели булочки «Городская» и определена оптимальная дозировка порошка топинамбура в рецептуру с целью сохранения оптимальных органолептических и физико-химических показателей и придания изделиям функциональной направленности.

При проведении пробной лабораторной выпечки булочных изделий выполнялись 4 варианта приготовления теста с различным количеством внесения порошка топинамбура: 1 вариант – без внесения порошка топинамбура; 2 вариант – с внесением порошка топинамбура в количестве 2,5% к массе муки; 3 вариант – с внесением порошка топинамбура в количестве 3,0% к массе муки; 4 вариант – с внесением порошка топинамбура в количестве 5,0% к массе муки.

Булочка «Городская» (контроль) вырабатывается из пшеничной муки высшего сорта. Тесто готовится однофазным ускоренным способом с применением интенсивного замеса.

Во время брожения теста исследовали влияние вносимых компонентов на формоудерживающую и газообразующую способности. О формоудерживающей способности судили по расплываемости шарика теста (рисунок 1). При добавлении в тесто порошка из топинамбура расплываемость по сравнению с контрольной пробой снижается на 21%. Это связано со способностью порошка из топинамбура сорбировать свободную влагу теста.

Таблица 1.

Контрольная и опытная рецептуры булочек

Table1.

Control and experimental recipes of buns

Сырье и заданные показатели процесса Raw materials and specified process parameters	Контроль (булочка «Городская») Control (bun "City»)	Варианты приготовления теста (опыт) Test preparation options (experiment)
		1	2	3	4
Мука пшеничная высший сорт, г | Wheat flour, g	100	300	300	300	300
Дрожжи хлебопекарные прессованные, г | Pressed baking yeast, g	3	9	9	9	9
Соль поваренная пищевая, г | Table salt, g	1,5	4,5	4,5	4,5	4,5
Сахар-песок, г | Granulated sugar, g	3	9	9	9	9
Сыворотка молочная, мл | Milk serum, ml	20	60	60	60	60
Порошок топинамбура, г | Artichoke powder, g		-	7,5	9	15
Вода, мл | Water, ml	По расчету | Calculation	125,8	131,2	132,2	136,5
Мак, г | Mac, g		4,2	4,2	4,2	4,2
Температура воды, 0 С | Water temperature, 0 C		37,7	37,6	37,5	37,4

Продолжительность брожения, мин Duration of fermentation, min.

Рисунок 1. Изменение формоудерживающей способности теста в процессе брожения

Figure1. Change in the form-holding capacity of the dough during fermentation

Зависимость газообразующей способности теста в процессе брожения представлена на рисунке 2.

Продолжительность брожения, мин The duration of fermentation, min.

Рисунок 2. Изменение газообразующей способности теста в процессе брожения

Figure2. Change in the gas-forming ability of the dough during fermentation

Газообразующая способность теста увеличивается на 71%. Улучшающий эффект заключается в том, что с топинамбуром вносится питание для дрожжей в виде аминокислот и минеральных веществ, а также витамины, которые также благотворно влияют на микрофлору дрожжей.

Одной из важнейших задач данной работы является улучшение физических и реологических свойств теста, поэтому особую роль играет показатель, определяющий структурно-механические свойства теста – вязкость.

Изменение динамической вязкости в процессе брожения и расстойки представлено на рисунке 3.

у1 = 0,0243х4 + 0,4054х3- 2,2529х2 + 3,9988 + 5,1788

m

С и со к m

w и со S

Продолжительность брожения, мин Duration of fermentation, min.

Рисунок 3. Изменение эффективной вязкости теста в процессе брожения

Figure3. Change in the effective viscosity of the dough during fermentation

Динамическая вязкость теста опытной пробы после 180 мин брожения составляет 800 Па×с, а у контрольной пробы – 730 Па×с. Все значения входят в область допустимых значений.

Значение вязкости опытной пробы выше контрольной. Это объясняется тем, что при внесении топинамбура в тесто увеличивается набухание коллоидов, отчего снижается доля свободной влаги и тесто становится более сухим, следовательно, увеличивается вязкость теста.

При органолептической оценке осматривались состояние поверхности, консистенция, структура, степень сухости, аромат теста, его вкус и цвет. С увеличением процентного внесения порошка топинамбура в тесто увеличивалось количество темных вкраплений, привкус топинамбура становился более выраженным. Остальные органолептические показатели практически не отличались.

Полученные результаты органолептической оценки готовых изделий занесены в таблицу 2.

Таблица 2.

Органолептическая оценка булочки

Table2.

Organoleptic evaluation of the bun

Показатель | Indicator	Количество топинамбура, % к массе муки Amount of Jerusalem artichoke, % by weight of flour
	0 \	2,5         1	3,0	5,0
Внешний вид | Appearance:
Форма | shape	правильная округлая | correct rounded
Поверхность | Surface	гладкая без трещин и подрывов, посыпана маком | smooth without cracks and explosions, sprinkled with poppy seeds
Цвет корки | Crust color	светлокоричневый | light brown	светло-коричневый с сероватым оттенком | light brown with a grayish tinge
Состояние мякиша | Crumbs
цвет | color	белый | white	серый | gray		темно серый | dark grey
равномерность окраски | the uniformity of the color	равномерная | uniform
эластичность | elasticity	хорошая | good
плотность | density	хорошая при надавливании не происходит деформации good pressure does not cause deformation
пропеченость | baked goods	пропеченый не липкий | baked, not sticky
крошковатость | friability	Некрошащийся | non-crumbling
пористость | porosity:
по крупности | by size	мелкая | small		средняя | average
по равномерности | by uniformity	равномерная | uniform		неравномерная | uneven
по толщине стенок пор thickness of the pore walls	тонкостенная			толстостенная
Вкус | Taste	свойственный inherent |	свойственный с привкусом топинамбура | characteristic with a hint of Jerusalem artichoke		свойственный с ярко выраженным вкусом топинамбура | characteristic with a pronounced taste of Jerusalem artichoke
Комковатость при разжевывании Lumpiness when chewing	отсутствует | absent
Запах | Smell	без постороннего запаха | without foreign smell

Внесение порошка топинамбура оказывает влияние и на вкусовые качества готовых изделий. Булочки с увеличением количества вводимого порошка топинамбура приобретали более выраженный привкус топинамбура, на что повлияли содержащиеся в нем органические кислоты. По вкусовым показателям изделие с 5% внесением порошка топинамбура обладало сильно выраженным привкусом топинамбура, что придавало неприятные ощущения во время потребления. Изделия с 2,5 и 3-x% внесением порошка тоже обладало привкусом топинамбура, но менее выраженным и от этого вкус изделия становился более интересным.

изделия, в частности, повышением пористости и ее соотношением – более тонкостенная, а, следовательно, и доступности компонентов действию пищеварительных ферментов.

Таблица 3.

Оценка булочки по физико-химическим показателям

Table 3.

Evaluation of buns by physical and chemical indicators

Показатель Indicator	Количество топинамбура, % к массе муки Amount of artichoke, % by weight of flour
	0	2,5	3,0	5,0
Кислотность, град. Acidity, deg.	2,85	2,9	2,9	3,0
Влажность Humidity, %	43,8	44,1	44,3	44,5
Пористость Porosity, %	71,46	68,79	67,86	65,29
Объем хлеба, см 3 Bread Volume, cm	705	680	675	655

о .5

£ о 70

В £■ § O 8 я

s

m CO s

H ±

eg

I

о

•p 20

S 10

s -

a

60 о s 50

ай s 40

Продолжительность гидролиза, ч | Duration of hydrolysis, h

Степень переваримости булочек определяли методом «invitro». Зависимость накопления тирозина от продолжительности гидролиза представлена на рисунке 4 (стрелками указаны моменты введения пепсина и трипсина).

На первом часе гидролиза под действием пепсина интенсивность накопления тирозина в опытной пробе выше на 56% по сравнению с контролем. На втором и третьем часах ферментативного переваривания интенсивность гидролиза в контрольной пробе уменьшается в большей степени, так как доступного субстрата для действия пепсина становится меньше.

В опытной пробе субстрат доступен для фермента и нарастание продуктов гидролиза происходит более интенсивно, поэтому в конце 6-го ч концентрация продуктов гидролиза выше в опытной пробе (78,8 мкг/см3 тирозина), по сравнению с контрольной (66,3 мкг/см3 тирозина).

Увеличение степени гидролиза белков опытной пробы булочки обусловлен, видимо, улучшением структурно-механических свойств

Рисунок 4. Переваримость белков сдобных булочек системой пепсин – трипсин (in vitro): 1 – проба 1 (контроль); 2 – проба 2 (опыт)

Figure4. Digestibility of muffin proteins by the pepsin – trypsin system (in vitro): 1 – test 1 (control); 2 – test 2 (experience)

В порошке топинамбура содержится уникальный углеводный комплекс на основе фруктозы и ее полимеров: фруктоолигосахариды и инулин. Эти пищевые ингредиенты улучшают моторную функцию кишечника, нормализуют состав кишечной микрофлоры.

Заключение

Предлагаемое изделие расширяет ассортимент хлебобулочных изделий функционального назначения, улучшенным по биологической ценности (на 23%), витаминному (А, Е) и минеральному составу. Разработан проект ТУ и ТИ, РЦ. Булочка перспективна для внедрения в производство.