Исследование качественных показателей хлебобулочных изделий функциональной направленности с добавлением продуктов переработки растительного сырья

Введение. Пищевая индустрия – динамично развивающаяся отрасль, способная подстраиваться под изменяющиеся условия потребительского рынка. Все больше потребителей воспринимают пищевые продукты не только как средство для получения необходимых организму нутриентов, но и как способ профилактики различных заболеваний. Все это побуждает производителей расширять ассортимент за счет разработки продуктов питания функциональной, лечебно-профилактической и специализированной направленности. Однако данные направления невозможно развивать без наличия современных исследований в таких областях, как техника и технология пищевых продуктов, биохимия, нутрициология [1, 2].

Семена технической конопли представляют собой перспективный источник пищевых нутриентов: они содержат до 30 % белка, до 30 % жира и до 40 % клетчатки. При этом в технической конопле не содержатся наркотические вещества, что позволяет выращивать и использовать ее в продуктах питания без ограничений. Белок технической конопли отличается высоким содержанием аргинина, гистидина и глицина и состоит из двух основных фракций: альбуминов

180-186.

и глобулинов (эдестина). Конопляное масло состоит преимущественно из полиненасыщенных жирных кислот, а также содержит хлорофиллы, которые придают ему характерный зеленый цвет. Соотношение водорастворимой и нерастворимой клетчатки находится в пределах 20:80. Кроме этого, семена конопли содержат полифенольные соединения, играющие роль антиоксидантов [3, 4]. Техническая конопля и продукты ее переработки, среди которых конопляная мука, клетчатка, ядра семян очищенные, конопляное масло, становятся все более популярными в настоящее время. Их используют при производстве растительных напитков, кисломолочных продуктов, макаронных изделий, безглютеновых хлебобулочных и кондитерских изделий. Возросший интерес к технической конопле и все более расширяющийся ассортимент конопляных продуктов на рынке говорят об актуальности проводимых исследований [5–8].

Цель исследования – научное обоснование рецептурной композиции хлеба пшеничного с белковой добавкой, полученной из семян технической конопли.

Задачи: выделить белок-изолят из семян конопли и определить в нем массовую долю белка и влаги, составить рецептурную смесь для пшеничного хлеба, провести сравнительный анализ образцов по органолептическим и физико-химическим характеристикам и определить наиболее оптимальную дозировку белка-изолята.

Объекты и методы. Объектами исследования являлись белок-изолят из семян технической конопли, модельные образцы пшеничного хлеба с различным содержанием белковой добавки.

В качестве сырья для выделения белка были использованы семена конопли («Образ жизни Алтая»). В качестве сырья для приготовления образцов пшеничного хлеба было использовано следующее сырье: мука пшеничная высшего сорта (ОА «Макфа»), белок-изолят, соль поваренная пищевая, дрожжи прессованные, вода питьевая.

Органолептические показатели модельных образцов хлеба определяли по ГОСТ 5667, влажность мякиша – по ГОСТ 21094, кислотность мякиша – по ГОСТ 5670, пористость мякиша – по ГОСТ 5669, удельный объем хлеба – по ГОСТ 27669, массовую долю белка в хлебе – по ГОСТ 10846, массовую долю белка в белке-изоляте – по ГОСТ 10846, массовую долю влаги в белке-изоляте – по ГОСТ 9404. Статистическую обработку результатов исследований проводили в программе StatTech.

Результаты и их обсуждение. Белок-изолят из семян технической конопли получали в лаборатории кафедры по схеме, приведенной на рисунке 1. После высушивания были определены массовая доля белка (86,9±0,1 %) и массовая доля влаги (7,6±0,06 %).

Осадок

Рис. 1. Схема получения белка-изолята

Для изучения влияния белковой добавки казатели пшеничного хлеба были изготовлены на органолептические и физико-химические по-  модельные образцы: контроль и образцы с вне- сением 2,5; 5,0; 7,5 и 10 % добавки. Технологический процесс приготовления всех образцов хлеба включал в себя замес теста (безопарным способом, добавку вносили вместе с мукой), брожение в течение 120–150 минут, укладку тестовых заготовок в формы, окончательную рас-стойку в течение 40–45 минут при температуре 35–38 °С, выпечку в течение 30 минут при тем- пературе 200–210 °С, охлаждение. Определение всех показателей проводили не ранее чем через 4 часа после окончания выпечки, но не позднее 24 часов. Определение каждого показателя проводили не менее чем в двух параллельных измерениях.

Внешний вид модельных образцов представлен на рисунке 2.

Рис. 2. Внешний вид модельных образцов хлеба:

А – контрольный образец; Б – 2,5 % добавки; В – 5,0 % добавки;

Г – 7,5 % добавки; Д – 10 % добавки

Органолептический анализ проводили, используя 5-балльную оценку с учетом коэффициентов весомости, по следующим показателям: объем хлеба, цвет корки и мякиша, запах и вкус, структура пористости, эластичность мякиша, разжевываемость. По результатам балльной оценки была построена профилограмма модельных образцов хлеба (рис. 3).

Рис. 3. Профилограмма модельных образцов хлеба

Профилограмма показывает ухудшение органолептических показателей у образцов с 7,5 и 10 % добавки в части объема хлеба, его вкуса, запаха и цвета мякиша. Снижение объема происходит за счет снижения массовой доли пшеничной муки, при этом вносимый белок-изолят не способен образовывать клейковинный каркас. Вкус и запах становятся более ощутимыми по мере увеличения добавки. Цвет мякиша становится более серым (особенно это выражено у двух последних образцов). Изменения цвета мякиша обусловлено, с одной стороны, более темным цветом самой добавки по отношению к пшеничной муке, с другой стороны, небольшим потемнением теста в процессе приготовления. Мякиш становится менее эластичным и более плотным, что также более выражено у двух последних образцов. Цвет корки по мере увеличения количества добавки становится темнее. Это обусловлено более активно протекающей реакцией меланоидинообразования, в которой принимают участие белок добавки и редуцирующие сахара муки. Можно заключить, что наиболее оптимальными органолептическими показателями обладает образец с 5 % добавкой.

Физико-химические характеристики модельных образцов представлены в таблице.

Физико-химические показатели качества модельных образцов хлеба

Показатель	Контроль	2,5 % добавки	5,0 % добавки	7,5 % добавки	10 % добавки
Влажность мякиша, %	42,8±0,2	42,9±0,12	42,8±0,2	42,7±0,1	42,9±0,12
Кислотность мякиша, град	1,2±0,01	1,4±0,06	1,4±0,06	1,4±0,06	1,4±0,06
Пористость мякиша, %	78±0,58	77±0,58	75±0,58	72±0,5	66±0,5
Удельный объем, см3/г	3,6±0,05	3,5±0,08	3,4±0,03	3,1±0,03	3,0±0,03
Массовая доля белка, %	7,3±0,08	8,6±0,1	9,9±0,06	11,2±0,05	12,5±0,1

Влажность мякиша во всех образцах существенно не изменяется. Стоит отметить, что количество воды на замес теста также значительно не увеличивается, что обусловлено невысокой способностью белка-изолята связывать воду при рН=7.

Наиболее существенные колебания обнаружены в таких показателях, как пористость мякиша и удельный объем хлеба. Как уже было сказано выше, это обусловлено снижением массовой доли пшеничной муки, и следовательно, клейковины в тесте. В образце с 7,5 % добавки значение пористости находится на минимальной границе, установленной стандартом для пшеничного хлеба (72 %), а в образце с 10 % добавкой – ниже минимально допустимого значения на 6 пунктов. Удельный объем в данных образцах снижается на 13 и 16 % соответственно. Снижение пористости может негативно сказаться на потребительских предпочтениях (потребители сделают выбор в пользу более «объемного» хлеба) и пищевой ценности (более низкий процент усвояемости нутриентов у хлеба с низкой пористостью). Во всех образцах увеличивается массовая доля белка: в образце с 5 % добавкой – в 1,35 раза, в образце с 10 % – в 1,7 раза. Наиболее оптимальными физикохимическими показателями обладает образец с 5 % добавкой. При этом массовая доля белка увеличивается на 35,6 % по сравнению с контрольным образцом.

Заключение. Техническая конопля является перспективным источников пищевых нутриентов, в особенности полноценного белка. Белки являются одними из важнейших нутриентов пищи и выполняют множество функций: входят в состав ферментов, гормонов, мышечной ткани, осуществляют транспорт веществ, необходимы для роста и развития организма, играют важную роль в иммунном ответе.

Применение белка-изолята конопли позволяет получить продукт широкой функциональной направленности с повышенным содержанием белка и оптимальными качественными характеристиками. Данный продукт может быть рекомендован для питания людей, придержи- вающихся высокобелковой диеты, например в спортивном питании.