Использование комплексного подхода в разработке хлебобулочных изделий пониженной влажности

В последние годы наблюдается устойчивый интерес к разработке и производству хлебобулочных изделий с пониженной влажностью, что обусловлено изменением потребительских предпочтений, стремлением к увеличению сроков хранения, улучшению органолептических свойств продукции, а также соблюдению здорового образа жизни [1, 11, 15].

Особенностью таких изделий является не только более длительный срок годности, но и улучшенные текстурные характеристики, что делает их более привлекательными для потребителей. Хрустящие хлебцы имеют пористую структуру, которая придаёт им легкость и хрусткость. Данные изделия обладают гигро- скопичными свойствами, что позволяет им поглощать влагу из окружающей среды. При повышении влажности они могут терять хру-сткость, что негативно сказывается на текстуре и вкусе [2, 6, 8].

Важной и многогранной задачей в производстве хлебобулочных изделий пониженной влажности является учет различных технологических параметров, включая состав теста, в частности, процентное содержание ржаной муки, частичную замену муки на отруби, варьирование внесения. Низкие объемы производства хлебцев хрустящих связаны с несколькими факторами: нестабильные технологические свойства ржаной муки, переход хлебозаводов с трехсменного на односменный режим работы, что снижает стабильность бродильной активности заквасок, а также увеличенные технологические потери при формовании тестовых заготовок. В связи с вышеизложенным важным направлением для повышения объемов производства является вариация ингредиентов в рецептурах. Адаптация и оптимизация рецептур позволяют не только улучшить качество изделий, но и повысить их сохраняемость [3, 7, 9, 10].

Ржаная мука, обладая высоким содержанием клетчатки и специфическими функциональными свойствами, способствует улучшению текстуры и питательной ценности хлебцев. Включение ржаной муки в состав теста может повысить уровень антиоксидантной активности и улучшить органолептические характеристики, такие как вкус и аромат. Однако необходимо учитывать, что ржаная мука также может влиять на гигроскопичность и, следовательно, на срок хранения изделия.

Возбудителями спиртового брожения в тесте являются дрожжи Saccharomyces cerevisiae , которые выполняют важную функцию разрыхления. Молочнокислые бактерии также играют значительную роль в хлебопечении. Эти микроорганизмы осуществляют молочнокислое брожение в полуфабрикатах, что приводит к увеличению кислотности. Это, в свою очередь, способствует набуханию и пептизации белков, а также повышает вязкость и газоудерживающую способность теста. Частичная замена пшеничной муки на отруби представляет собой еще один важный аспект, способствующий улучшению качества хлебцев. Отруби, богатые клетчаткой, не только способствуют улучшению пищевой ценности, но и оказывают влияние на текстуру и влажность продукта. Тем не менее, чрезмерное содержание отрубей может негативно сказаться на хлебопекарных свойствах теста, что требует тщательной оптимизации их доли в рецептуре [4, 13, 14].

Использование закваски и дрожжей также играет ключевую роль в формировании качества хлебцев. Закваска, содержащая природные микроорганизмы, способствует улучшению ферментации, что может привести к более выраженному развитию вкусовых и ароматических свойств. Дрожжи, в свою очередь, обеспечивают необходимую газообразующую активность, что влияет на текстуру и объем готового изделия [5, 12, 16].

Особое внимание уделяется выявлению корреляции между технологическими параметрами производства и показателями качества готовой продукции. Результаты исследования позволят оптимизировать технологический процесс производства хрустящих хлебцев с целью повышения их качества и продления сроков хранения, что актуально для пищевой промышленности и потребительского рынка.

Целью исследования являлась разработка комплексного подхода в формировании рецептуры хлебобулочных изделий пониженной влажности и поиск наиболее приемлемого по качеству образца с выраженными антиоксидантными свойствами.

• 1.    Материалы и методы1.1.    Сырье

Для получения теста и готовых хлебцев было использовано следующие сырье:

• –    мука пшеничная хлебопекарная первого сорта, торговой марки «Каждый день», производителя ООО «Мельничный комплекс Роса»;

• –    мука хлебопекарная ржаная обдирная, торговой марки «Красная птица», производитель ООО «Хлебзернопродукт»;

• –    мука хлебопекарная ржаная обойная, производитель АО «Магнитогорский комбинат хлебопродуктов – СИТНО»;

• –    закваска сухая ржаная для приготовления хлеба, производитель «ИП Гольдфайн А.Е.»;

• –    дрожжи хлебопекарные прессованные «Люкс экстра», производитель ООО «САФ-НЕВА»;

• –    отруби ржаные фасованные, производитель ООО «Эверест»;

• –    отруби овсяные фасованные, производитель ООО «Эверест»;

• –    отруби овсяные натуральные среднего помола, производитель ООО «Торговый Дом «Диамир К»;

  – соль поваренная пищевая самосадочная, производитель АО «Аралтуз».

• 1.2.    Приготовление теста

Контрольные и экспериментальные лабораторные образцы хлебцев хрустящих изготавливали по опарной технологии для лучшего подъема теста. Для первого контрольного образца подготавливали опару из дрожжей, воды и муки пшеничной первого сорта, соединяли с сухими компонентами, водой и вы-браживали 2 часа, затем производили обминку теста и приступали к разделке. Для второго контрольного образца вместо приготовления дрожжей вводили закваску ржаную и замешивали тесто, затем отправляли на ферментацию также на 2 часа. Для опытных образцов – технология, подобная контрольным прототипам, но с различным процентным соотношением дополнительных ингредиентов (отрубей) либо соотношения опара : закваска.

На начальном этапе исследований была проведена оценка реологических свойств и кислотности модельных образцов теста, для этого определены следующие образцы:

образец 1 – тесто, полученное по стандартной рецептуре [6] с использованием дрожжей и закваски в соотношении 1:1;

образец 2 – тесто, полученное по стандартной рецептуре [6] с использованием закваски;

образец 3 – тесто, полученное по стандартной рецептуре [6] с использованием дрожжей.

Далее в разработке рецептуры и технологии производства хлебцев хрустящих использовался комплексный подход, представляющий собой последовательное варьирование и сочетание внесения опары и закваски для формирования теста, а также дополнительных сырьевых ингредиентов (отрубей овсяных, ржаных и льняных). В ходе рекогносцировочных исследований опытным путем было определено оптимальное количество вносимых сырьевых ингредиентов (путем частичной замены пшеничной муки), которое составило в среднем 10 %. Исходя из этого были определены следующие образцы хлебцев хрустящих для проведения исследований:

• –    контрольный образец 1 (К1), полученный по стандартной рецептуре [6] с использованием опары (вода, дрожжи прессованные, мука пшеничная 1 сорта);

• –    контрольный образец 2 (К2), полученный по стандартной рецептуре [6], с использованием опары и закваски активированной в соотношении 1:1;

• –    опытный образец 1 (О1), полученный по рецептуре К1 с внесением отрубей овсяных 10 % (путем частичной замены пшеничной муки);

• –    опытный образец 2 (О2), полученный по рецептуре К2 с внесением отрубей льняных 10 % (путем частичной замены пшеничной муки);

• –    опытный образец 3 (О3), полученный по рецептуре К2 с внесением отрубей ржаных 10 % (путем частичной замены пшеничной муки);

• –    опытный образец 4 (О4), полученный по рецептуре К2, с использованием опары и за-

• кваски активированной в соотношении 1:2;

• –    опытный образец 5 (О5), полученный по рецептуре К2, с использованием опары и закваски активированной в соотношении 1:3;

• –    опытный образец 6 (О6), полученный по рецептуре К2, с использованием опары и закваски активированной в соотношении 1:4.

• 1.3. Методы исследований

  Реологические характеристики теста (предельное напряжение сдвига) и готовых хлебцев хрустящих определяли с использование прибора Структурометр СТ-2. Для теста использовался вид наконечника – конус (45°). Определение проводили с использованием следующих параметров: глубина внедрения конуса в тесто (hв = 7 мм); усилие касания (Fк = 5 г); скоростью внедрения (Vд = 1 мм/с). Хлебцы оценивали с использованием насадки – полусфера с использованием следующих параметров: усилие касания (Fк = 5 г); скорость деформации (Vд = 1 мм/с); глубина внедрения индентора в пробу теста (hв = 5 мм). Хрупкость хрустящих хлебцев, согласно ГОСТ 9846-88, устанавливали по разлому не менее двух плиток из лабораторного образца.

• 2. Результаты и обсуждение

Для оценки общей антиоксидантной активности (АОА) использовался спектрофотометрический метод, основанный на применении раствора 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила (DPPH). Поглощение света определялось с помощью спектрофотометрического анализа при длине волны 515 нм [17–20].

Определение общего содержания флавоноидов проводили с использованием этанольного раствора хлорида алюминия и ацетата натрия, светопоглощение измеряли при 415 нм [17–20].

Содержание фенольных соединений определяли по методу Синглтона [17–20] с использованием реактива Фолина – Чокальтеу, светопоглощение определяли при 700 нм.

Все результаты исследований проводились в 3-кратной повторности и обрабатывались на основе методов математической статистики с использованием Microsoft Excel. Полученные данные представлены с доверительным коэффициентом 0,95.

На начальном этапе исследования была проведена оценка реологических свойств и кислотности модельных образцов теста в динамике брожения. Характерный вид кривых деформации теста и полученные результаты представлены на рис. 1 и 2 соответственно.

Рис. 2. Результаты определения предельного напряжения сдвига и кислотности модельных образцов тестовой заготовки

Модельные образцы теста, сформированные исключительно на ржаной закваске, имеют более высокие значения кислотности как через 1, так и через 2 часа брожения теста. Значения предельного напряжения сдвига также имели более высокие характеристики, что свидетельствует о формировании достаточно плотного клейковинного каркаса и получении более плотной структуры готовых изделий. Для образца 3 характерны самые низкие значения кислотности как через час, так и через два часа брожения. Реологические свойства практически не претерпевают значимых изменений в процессе брожения, что потенциально может привести к липкости тестовых заготовок и получению деформированных изделий. Наиболее оптимальные характеристики как реологические, так и физико-химические имел образец текста 1, что свидетельствует о получении в таком сочетании более эластичного и подвижного теста, способного удерживать накопившийся в процессе брожения диоксид углерода, и открывает перспективу варьирования сочетания опары и закваски в зависимости от рецептуры хлебцев.

Для реализации комплексного подхода и на следующем этапе исследований был определен ряд показателей, наиболее характеризующий влияние выбранного сочетания внесения опары и закваски для формирования теста, а также дополнительных сырьевых ингредиентов (отрубей овсяных, ржаных и льняных). Внешний вид полученных образцов представлен на рис. 3.

Контрольные образцы хлебцев хрустящих отличались более плотной структурой, менее выраженным вкусом и ароматом. Опытный образец 3 имел наиболее плотную структуру, не развитую пористость и слабо развитый аромат, тогда как все остальные опытные образцы характеризовались достаточно приятным вкусом и запахом, имели выраженный характерный хруст и хорошо сформированную форму. На следующем этапе исследований были определены общая деформация и хрупкость исследуемых образцов хлебцев, результаты которых представлены на рис. 4.

Хлебобулочные изделия пониженной влажности, как правило, имеют высокую степень твердости (жесткости) и низкую способность к деформации, что делает их более склонными к разрушению, чем к упругому изменению формы. Поэтому очень важно максимально сохранить все потребительские свойства готовых изделий. Использование ржаных отрубей в сочетании с активированной закваской негативно сказалось на качестве и деформационных характеристиках опытного образца 3 (темный цвет, плотная структура с низкими деформационными характеристиками), поэтому из дальнейших исследований данный образец был исключен. Полученные результаты определения антиоксидантных свойств разработанных хлебцев хрустящих представлены на рис. 5.

О1

О2

О3

О4

О5

О6

К2

Рис. 3. Внешний вид полученных образцов хлебцев хрустящих

■ Общая деформация, мм ■ Хрупкость, кг/см²

Рис. 4. Результаты определения общей деформации и хрупкости разработанных образцов хлебцев

• ■    Содержание флавоноидов в пересчете на кверцетин (EQ), мг/г

• ■    Содержание полифенольных соединений в пересчете на эквив. галловой кислоты, мг GAE/г

• ■    АОА, DPPH%

Рис. 5. Результаты определения антиоксидантных свойств разработанных образов хлебцев

Опытные образцы хлебцев хрустящих имеют антиоксидантные свойства несколько выше относительно контрольных. Прирост варьируется в диапазоне 18,9–23,0 % (DPPH) и 1,5–8,2 % (DPPH) для К1 и К2 соответственно. Отмечается более выраженная положительная динамика данной группы показателей при внесении в рецептуру отрубей, при этом необходимо отметить, что 10 % вносимого нетрадиционного сырья путем частичной замены пшеничной муки – это оптимальное количество, которое позволяет сохранить органолептические свойства готовых изделий. Использование в рецептуре закваски ржаной активированной положительно сказывается на содержании флавоноидов и полифенольных соединений и соразмерно относительно объемов вносимой закваски.

Выводы

Таким образом, полученные результаты позволяют сказать, что использование комплексного подхода, основанного на последовательном варьировании и сочетании внесения опары и закваски для формирования теста, а также дополнительных сырьевых ингредиентов, позволяет получить представление о динамике изменения технологических показателей и спрогнозировать качество готовых изделий. Основываясь на представленных результатах исследований, перспективным является проведение дальнейшей модификации рецептуры хлебобулочных изделий пониженной влажности хлебцев хрустящих в сочетании использования опары и закваски ржаной активированной в соотношении 1:3 с внесением путем частичной замены отрубей овсяных или льняных.