Исследование влияния пищевых ингредиентов на основе дигидрокверцетина на реологические свойства теста для хлебобулочных изделий

Хлебобулочные изделия, являясь приоритетным продуктом в структуре питания большинства россиян, могут стать реальным инструментом восполнения недостающих человеку микронутриентов или быть источником биологически активных веществ направленного действия [1, 12, 14, 20, 21].

Безусловно, введение пищевых ингредиентов в рецептуру хлебобулочных изделий должно не только повышать их пищевую ценность, но и обеспечить необходимые потребительские свойства [1, 3, 5–7]. По этой причине при разработке обогащенных хлебобулочных изделий необходимо отслеживать влияние вновь вводимых добавок на хлебопекарные свойства муки, технологические свойства теста, процессы брожения и т. д.

Сформированность требуемых характеристик качества хлебобулочных изделий оп- ределяется основными режимами и параметрами ведения всех технологических операций производства. Прогнозирование и обеспечение качества хлеба возможны только при строгом контроле технологических свойств основного сырья и всех этапов производства [2, 5, 9].

Известно, что качество хлебобулочных изделий зависит от целого комплекса факторов и процессов, как участвующих в формировании свойств готовой продукции, так и определяющих сохранность потребительских характеристик при хранении. Наиболее значимыми являются биохимические и коллоидные изменения, происходящие с биополимерами муки в процессе созревания теста (рис. 1) [4, 11, 15, 18, 27].

Основным фактором, характеризующим хлебопекарные свойства пшеничной муки, является, прежде всего, клейковина, которая

Рис. 1. Процессы, происходящие с макромолекулами нутриентов в процессе приготовления хлеба

сочетает в себе структурно-механические свойства глиадиновой и глютениновой фракций [8, 11, 17, 23, 26]. Известно, что при замесе теста клейковина образует непрерывную фазу пшеничного теста, в процессе спиртового брожения удерживает углекислый газ, обеспечивая хорошее разрыхление теста, а при выпечке набухшие белки клейковины подвергаются необратимой денатурации и закрепляют пористую структуру хлеба.

Вместе с тем, белки пшеничного теста представляют собой весьма лабильные коллоиды, и их реологические свойства могут сильно изменяться под влиянием различных химических и физических воздействий. Анализ существующих результатов исследований влияния различных факторов на реологические свойства отмытой клейковины и теста позволяет выделить группу веществ, не влияющих на свойства изолированной клейковины, но при этом повышающих эластичность и снижающих растяжимость теста. Кроме того, существуют данные о значительных различиях веществ, изменяющих реологию теста, по скорости проявления эффекта воздействия, некоторые из них оказывают влияние уже в момент замеса теста, а для проявления других требуется не менее часа времени [5, 11, 13, 15].

Таким образом, прогностическая оценка показателей качества хлеба, таких как достаточный объем, правильная форма, эластичный мякиш с равномерной пористостью определяются, в первую очередь, физическими свойствами теста [11, 15]. В рамках настоящих 22

исследований изучалась возможность обогащения хлебобулочных изделий пищевыми ингредиентами направленного антиоксидантного действия на основе растительных полифенолов.

В качестве пищевых ингредиентов антиоксидантного действия, были использованы разработанные на кафедре «Пищевые и биотехнологии» ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)» пищевые ингредиенты на основе дигидрокверцетина (в виде лиофильно высушенных порошков):

• -    дигидрокверцетин микронизирован-ный (ДГК м );

• -    дигидрокверцетин, инкапсулированный в β -циклодекстрин (ДГК-βСD) [16, 25].

Таким образом, цель настоящего исследования была определена как оценка влияния пищевых ингредиентов на основе растительного антиоксиданта дигидрокверцетина на реологические свойства пшеничного и пшенично-ржаного теста.

Материалы и методы

Тесто готовилось по ранее разработанным и апробированным рецептурам (табл. 1).

Для оценки вязкоупругих свойств теста применяли прибор «Структурометр СТ-2». Были получены кривые релаксации путем математической обработки экспоненциальной кривой релаксации механических напряжений, возникающих на цилиндрическом инденторе при его внедрении в тесто в следующем режиме нагружения:

• –    усилие касания (Fк = 5 г);

Таблица 1

Рецептуры хлебобулочных изделий с добавкой пищевых ингредиентов на основе дигидрокверцетина

Наименование сырья	Расход сырья, кг
	Образец 1	Образец 2	Образец 3	Образец 4	Образец 5	Образец 6
Мука пшеничная хлебопекарная 1с	100	100	100	70	70	70
Мука ржаная обдирная	–	–	–	30	30	30
Дрожжи прессованные хлебопекарные	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Сухая солодовая закваска «Аграм темный»	–	–	–	0,3	0,3	0,3
Соль поваренная пищевая	1,0	1,0	1,0	1,3	1,3	1,3
Сахар-песок	–	–	–	–	–	–
Маргарин	–	–	–	–	–	–
Дигидрокверцетин микронизированный	–	0,05	–	–	0,05	–
Дигидрокверцетин инкапсулированный в β-циклодекстрин	–	–	0,2	–	–	0,2
Вода	Расчет

• –    скорость деформации (Vд = 1 мм/с);

• –    глубина внедрения индентора в пробу теста (hв = 5 мм);

• –    продолжительность стабилизации глубины внедрения (tст = 120 с).

Используемый вид наконечника для теста – цилиндр.

Результаты и их обсуждение. Полученные в результате эксперимента кривые релаксации и сводные результаты по реологическим характеристикам образцов теста представлены в табл. 2 и на рис 2.

Пищевые ингредиенты на основе ДГК , как и ожидалось, не оказали значимого влияния на реологические свойства теста. Сравнительно низкая растворимость в воде ДГК не позволяет ему конкурировать с другими компонентами в тесте во время процесса смешивания.

Однако некоторое снижение упругой деформации теста (в среднем на 5 %) с добавкой ДГКм все же наблюдалось, независимо от рецептуры. Это может быть связано со снижением скорости гидратации белка в результате взаимодействия ДГКм с глютеном, что ухудшает агрегационное поведение высокомолекулярной фракции белка муки. Кроме того, снижение значений упругой деформации тес- та может быть связано с некоторой потерей эластичности из-за внедрения ДГК как восстановителя в реакции обмена SS-SH групп белков муки. Фактически, формирование каркаса теста обусловливают дисульфидные связи (SS), в то время как ДГК способен снижать их количество, выстраиваясь в структуру белка [10, 19, 23].

Присутствие в тесте ПИ ДГК-βCD оказало несколько другое влияние на показатель упругой деформации, значения увеличились на 7–10 %, что может объясняться способностью циклодекстрина ограничивать взаимодействие ДГК с белками муки, что согласуется с результатами некоторых исследований [22–25].

В качестве одного из наиболее важных критериев, с помощью которого можно оценить реологическое поведение теста из пшеничной муки, принято отношение пластической деформации к общей деформации ( Δ h). Для теста оптимальное значение данного показателя Δ h ≈ 0,70.

У всех образцов отмечается высокое значение пластической деформации и низкие упругой. Наиболее приближенные значения Δ h к оптимальным наблюдаются у образцов теста

-Я <	ю -Я -Я	О о" -н m IQ o'	гч о о^ о' -н V) о'	tn о о" -н 1Г) o'	о о^ o' -н сч ОО o'	m О О^ o' -н 40 tn ОО o'	гч о о^ o' -н 40 m ОО o'
s s я s я CQ s о •e CD Я	3 3 яГ	m о о' -н 1Г) гч	сч о о^ о' -н m m m^ rf	о о^ о" -н rf	tn о о^ o' -н ОО ^	гч о о^ o' -н о (М ^	m о о^ o' -н 04 40 С^
S S я S о •e CD Я О со я с	3 3 -Я	tn о' -н m tn	m о о^ o' -н чо tn CD СО	tn о о^ o' -н m ^ 04"	о о^ o' -н 40^ 04"	m о о^ o' -н 40 04 o'	гч о о^ o' -н ОО гч о^ o'
3 3 of Я 3 о •е я я со О	3 3 -Я	о о' -н ОО 04 ОО о<	(М о^ о" -н 04 ОО ^ o'	tn О о^ о" -н с^ r-f	о о^ о" -н 04 o'	m о о^ o' -н 40 О О^	сч о о^ o' -н 04 о^
и о я S и я я со со ю Я со Д о		д (D СО д О	гч Д' (D СО сз о	m Д (D СО о	д (D СО сз о	tn д (D СО сз о	40 д (D СО Ю О

j 'еиииэд

из пшеничной муки. У образцов теста для хлеба пшенично-ржаного отмечается наиболее высокие значения Δ h. Эластичные и упругие свойства у данных образцов снижены. Возможно, это связано со снижением количества клейковины из-за внесения ржаной муки.

Заключение

Результаты проведенных исследований показали, что пищевые ингредиенты на основе ДГК оказывают некоторое влияние на общую, пластичную и упругую деформацию теста как из пшеничной, так и пшеничноржаной муки. При этом сдвиг значений по отношению к контролю составляет не более 10 %. Наиболее выражено влияние пищевых ингредиентов в составе пшенично-ржаного теста. Вместе с тем, итоговый показатель реологических свойств теста Δ h при внесении пищевых ингредиентов ДГК меняется для пшеничного теста не более чем на 3 %, для пшенично-ржаного, не более чем на 4,3 %.

Таким образом, полученные результаты позволяют рекомендовать применение пищевых ингредиентов на основе дигидрокверцетина в технологии производства обогащенных хлебобулочных изделий антиоксидантной направленности без риска ухудшения потребительских свойств готовых изделий.

Статья выполнена при поддержке Правительства РФ (Постановление № 211 от 16.03.2013 г.), соглашение № 02.A03.21.0011, при финансовой поддержке государственного задания № 40.8095.2017/БЧ (2017123-ГЗ) и гранта РФФИ 18-53-45015.