Изучение технологических аспектов использования нетрадиционного сырья в производстве булочных изделий

Введение. Одной из приоритетных задач предприятий пищевой промышленности является обогащение продуктов массового потребле- ния для повышения пищевой ценности изделий, предназначенных для основных групп населения. Перспективным решением в этом направлении является повышение пищевой ценности хлебобулочных и кондитерских изделий за счет использования различных технологических приемов, например путем внесения сырья натурального происхождения [1].

В булочных изделиях, традиционных для питания в странах Востока и Северной Африки, используются мелкие посыпные продукты, например, такие уникальные по химическому составу и полезным свойствам, как семена кунжута. Полезные свойства семян кунжута обусловлены сбалансированным комплексом витаминов группы В и Е , микро- и макроэлементов (цинк, железо, магний, калий, марганец, медь, натрий, селен, фосфор); полиненасыщенными жирными кислотами и незаменимыми аминокислотами (лизин, валин, изолейцин, лейцин, треонин, триптофан). При использовании мелких посыпных продуктов для производства продуктов массового потребления возникает ряд задач, связанных с усложнением технологии, необходимостью отработки режимов и параметров, кроме того, возможна потеря части семян при нанесении посыпки на изделия и при хранении. В связи с этим целесообразным является добавление в рецептуру традиционных пищевых продуктов кунжутной муки (КМ). Таким образом, изучение технологических аспектов и исследование возможности использования при производстве булочных изделий нетрадиционного сырья в виде КМ является актуальной задачей и направлено на реализацию идеологии здорового питания населения России.

Цель исследований. Обосновать технологические приемы повышения пищевой ценности булочных изделий при замене части основного сырья КМ, исследовать влияние добавки на органолептические, физико-химические и показатели качества полуфабриката и готовых изделий.

Задачи исследований: проанализировать ингредиентный состав булочных изделий; исследовать зависимости добавки КМ на интенсивность брожения и физические свойства теста; обосновать технологические приемы обработки КМ перед внесением в полуфабрикат;

изучить влияние дозировки добавок на показатели качества и пищевую ценность изделий.

Методы и результаты исследований. Объектом исследований являлись булочные изделия, вырабатываемые с добавлением КМ. В опытные образцы, изготавливаемые по рецептуре батона студенческого [2], на стадии за- меса добавлялось 3 %, 5, 7, 10 % КМ от массы пшеничной муки в тесте, при этом пересчитывалось количество воды на замес для получения теста с влажностью контрольной пробы. Для контрольной и опытных проб тесто готовилось безопарным способом из сырья согласно рецептуре, приведенной в таблице 1.

Таблица 1

Сырье	Количество сырья, г
	Контроль	3% КМ	5% КМ	7% КМ	10% КМ
Пшеничная мука высшего сорта	100	97	95	93	90
Кунжутная мука	-	3	5	7	10
Сахар-песок	4	4	4	4	4
Дрожжи прессованные	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Соль поваренная пищевая	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Маргарин	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5
Вода	175	176	177,5	178	179

Рецептуры исследуемых образцов

Качество КМ соответствовало требованиям ТУ 9146-016-70834238-10, влажность – 10,6 %, кислотность – 9,4 град. Сырье, используемое для приготовления булочной продукции, соответствовало требованиям технического регламента ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».

На первом этапе работы определялось влияние дозировки КМ на физические свойства полуфабриката, а также на количество и каче- ство сырой клейковины в тесте по ГОСТ Р 54478-2011. Контрольные пробы отмывались из теста, замешанного по стандартной методике. Количество и качество содержащейся в тесте клейковины устанавливались в лабораторных условиях, согласно методикам [3], по показателям: количество сырой клейковины, измеритель деформации клейковины (Нидк) на приборе ИДК 3М, растяжимость, гидратационная способность. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2

Показатель	Контроль	3% КМ	5% КМ	7% КМ	10% КМ
Количество сырой клейковины, %	28,8	29,4	30,2	30,8	31,0
Н идк ., ед. прибора	65,0	71,0	76,5	78,0	81,0
Растяжимость, см	17,5	16,0	14,0	13,5	13,0
Гидратационная способность, %	146	145	150	157	163

Влияние кунжутной муки на количество и качество сырой клейковины

Из анализа данных таблицы 2 следует, что содержание сырой клейковины в опытных пробах имеет прямую корреляцию с количеством вносимых добавок, при этом в большей степени этот показатель увеличивается на 7,6 % при добавлении 10 % КМ. Данное явление может быть объяснено тем, что при внесении добавки в тесте возрастает содержание белков, в том числе водонерастворимых.

Показатели деформации клейковины Нидк и гидратационной способности увеличиваются, а растяжимость уменьшается при большем содержании добавки. Анализ экспериментальных данных показывает что применение КМ увеличивает «силу муки» [3]. Кроме того, при исследовании реологических свойств теста установлено, что малое количество добавок (3 и 5 % КМ) практически не оказывает влияния на рас- плываемость по сравнению с контрольным образцом. Полученные данные свидетельствуют о том, что внесение КМ способствует укреплению теста.

На следующем этапе исследовалась интенсивность брожения теста, оцениваемая по та- ким показателям, как подъемная сила, изменение объема теста при брожении и кислотность [3]. Экспериментальные данные изменения объема теста от добавок при брожении представлены на рисунке.

Зависимость изменения объема теста от добавок

В ходе исследований установлено, что самое низкое значение объема теста составило 49 см3 при использовании 10 % КМ, что можно объяснить подавлением жизнедеятельности дрожжевых клеток. Наибольший объем теста в опытных образцах с 3 и 5 % КМ обусловлен тем, что добавка содержит больше незаменимых аминокислот, макро- и микроэлементов, необходимых дрожжевым клеткам для роста и развития, по сравнению с мукой пшеничной хлебопекарной высшего сорта.

Увеличение количества добавки повышает кислотность теста как после замеса, так и через 150 минут брожения. Это связано с повышенной кислотностью вносимой КМ (9,4 град). Однако при продолжительности брожения более 150 минут кислотность образца с 10 % КМ становит- ся выше необходимого значения, что не соответствует требованиям ГОСТ 27844-88, в связи с чем изделия с добавками свыше 10 % КМ далее не рассматривались.

Оценка качества полученных изделий проводилась по органолептическим и физикохимическим показателям [3]. Технологический процесс приготовления булочных изделий включал следующие стадии: замес теста вручную; брожение в течение 150 минут при температуре 32°C; разделка теста вручную на куски массой 0,1 кг; расстойка при температуре 35– 40°C (окончание определялось органолептически); выпечка при температуре 220–240 °C в течение 30 минут. Физико-химические показатели качества изделий представлены в таблице 3.

Показатели качества булочных изделий

Таблица 3

Показатель качества	Контроль	3% КМ	5% КМ	7% КМ
Влажность мякиша, %	42,5	43,0	42,7	42,3
Кислотность мякиша, град	2,2	2,6	2,6	3,0
Пористость мякиша, %	75,5	76,1	74,8	71,7
Удельный объем, см3/100г	383	397	379	321
Формоустойчивость	0,30	0,30	0,34	0,39
Балльная оценка, балл	17,5	17,5	18,0	15,0

Как следует из данных таблицы 3, добавление от 3 до 5 % КМ изменяет физикохимические показатели в малой степени. При внесении 7 % КМ наблюдается ухудшение показателей качества: пористость мякиша уменьшается на 3,8 %, удельный объем – на 17 % по сравнению с контрольным; происходит ухудшение органолептических показателей: мякиш – заминающийся, комкующийся при разжевывании, вкус – горьковатый, характерный для КМ. Из вышеизложенного сделан вывод о возможности использования КМ без дополнительной обработки при производстве булочных изделий в количестве не более 5 % от массы муки пшеничной.

Для обоснования использования добавки в количестве, превышающем 5 %, исследовались технологические приемы обработки КМ перед внесением в полуфабрикат. С целью удаления характерной горечи кунжута и увеличения дози- ровки в полуфабрикате исследован следующий прием: заваривание в соотношении 1:10 и последующее настаивание в течение 10 минут. Масса заваренной муки пересчитывалась для определения количества воды на замес теста. Пробные выпечки проводились по вышеописан- ным методикам.

Анализ органолептических показателей изделий с добавлением от 5 до 7 % заваренной КМ показал положительное влияние приема заваривания муки: мякиш – светлый с кремовым оттенком, мягкий, эластичный; пористость – развитая, равномерная, тонкостенная; вкус и запах – ярко выраженные, сдобные. В то же время при внесении 10 % заваренной КМ ухудшалось качество изделий: наблюдалось потемнение мякиша, заминание, комкование, горьковатый привкус. Физико-химические показатели качества изделий с заваренной КМ приведены в таблице 4.

Таблица 4

Влияние заваренной кунжутной муки на качество готовых изделий

Показатель качества	Контроль	5% КМ	7% КМ	10% КМ
Влажность мякиша, %	42,5	43,0	43,6	43,0
Кислотность мякиша, град	2,2	2,4	2,7	3,1
Пористость мякиша, %	75,5	78,2	77,3	72,4
Удельный объем, см3/100г	383	394	360	318
Формоустойчивость	0,30	0,32	0,36	0,41
Балльная оценка, балл	17,0	17,5	17,5	14,8

Как следует из экспериментальных данных, внесение 5 и 7 % заваренной КМ повышает пористость на 2,7 и 1,8 % в сравнении с контролем, удельный объем изменяется несущественно, несколько возрастает формоустойчивость подовых изделий. При добавлении 10 % заваренной КМ пористость в сравнении с контролем ухудшается на 3,1 %, при уменьшении на 17 % удельного объема.

Пищевая ценность и химический состав рассчитывались для контрольной пробы и пробы с добавлением 7 % КМ (лучшие результаты показателей качества). Результаты представлены в таблице 5.

Пищевая ценность булочной продукции

Таблица 5

Показатель	Содержание в 100 г		Изменение хим. состава, %
	Контроль	Изделие с КМ	+	-
Химический состав
Белки, г	7,6	9,1	19,7
Жиры, г	1,7	2,1	23,5
Усвояемые углеводы	56,07	54,07		4,8
В т. ч.: моно-и дисахариды, г	3,5	3,93	12,3
неусвояемые углеводы, г	1,2	1,26	5
Минеральные вещества, мг:
Na	6,9	8,7	26
K	88,4	111	25,6
Ca	171,2	178,7	4,38
Mg	12,4	30,2	43,5
Fe	0,94	2,1	123,4
Р	-	103,2	100
Zn	-	0,5	100
Витамины, мг:
В 1	0,1	0,2	100
В 2	0,03	0,04	33,3
В 3	-	1,5	100
В 9	-	1,1	100
РР	0,8	1,4	75
Калорийность, ккал	250	264	5,6

Из данных таблицы 5 следует, что в изделиях с добавлением 7 % КМ полноценных белков больше по сравнению с образцом: без добавки жиров в 1,2 раза, витаминов В 1 и железа в 2 раза, РР в 1,75 раза, магния в 2,45 раза. Внесение КМ обогащает изделия фосфором, цинком, витаминами В 3 и В 9 .

Выводы. В результате проведенных исследований установлена возможность повышения пищевой ценности булочных изделий при замене части основного сырья КМ. Расчет пищевой ценности изделий показал увеличение в продукте содержания полиненасыщенных жирных кислот и растительного белка, витаминов и минеральных веществ.

Установлено, что внесение КМ интенсифицирует процесс брожения, приводит к увеличению количества сырой клейковины, снижению расплываемости полуфабриката и способствует укреплению теста.

Исследован способ обработки КМ путем заваривания и выдержки в течение 10 минут для удаления горечи и улучшения показателей качества изделий. Из анализа показателей качества выявлено, что оптимальной дозировкой при производстве булочных изделий является использование 5 % незаваренной КМ от массы муки в тесте и 7 % заваренной КМ.