К вопросу о качестве хлеба и хлебобулочных изделий

В последние годы приобретает все большую актуальность проблема качества хлеба и хлебобулочных изделий. Это связано со снижением товарного качества зерна пшеницы и его высокой микробиологической обсеменен-ностью, что отрицательно сказывается на потребительских свойствах и показателях качества хлебобулочных изделий. Повышению качества хлеба и хлебобулочных изделий может способствовать воздействие ряда факторов физической природы на отдельные компоненты, входящие в состав рецептурных компонентов [1, 3].

Активация воды как способ повышения качества хлебобулочных изделий стала использоваться сравнительно недавно и применяется весьма ограниченно. Однако существуют данные о целесообразности применения воды, активированной дегазацией, термообработкой, ионизацией серебром, акустическими и оптическими воздействиями, а также другими способами.

Во второй половине ХХ века в литературе появились сведения о свойствах активированной воды путем электролиза [2]. Подвергнутая униполярному воздействию, активированная вода переходит в неравновесное состояние и в течение времени релаксации проявляет аномально высокую химическую активность, что может оказать положительное влияние на качество хлебобулочных изделий.

Исследователи Южно-Уральского государственного университета предложили способ обработки воды путем одновременного воздействия электролиза с наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ). Он является разновидностью электрохимической активации, но отличается от электрохимической обработки тем, что дополнительно к действию постоянного тока на воду добавля- ются импульсы. Они вызывают силу, которая действует на заряженные частицы, усиливая процесс электролиза, что увеличивает интенсивность полученных свойств [4].

Изучение литературных источников по свойствам и использованию активированной воды при производстве пищевых продуктов позволил предположить использование активированной воды путем электролиза и одновременного воздействия электролиза с НЭМИ для совершенствования процесса приготовления теста, повышения качества и сохраняемости хлебобулочных изделий.

В качестве объектов исследования влияния активированной воды на качество хлебобулочных изделий были определены:

• -    формовые хлебобулочные изделия из муки 1 сорта, произведенные по стандартной рецептуре и технологии (контроль);

• -    формовые хлебобулочные изделия из муки 1 сорта, произведенные по стандартной рецептуре и технологии, полученные с использованием католита и НЭМИ католита [5].

Катодная вода отличается низкой величиной поверхностного натяжения, вязкости и электропроводности, имеет выраженную биологическую активность. Длительность сохранения полученных свойств у католита и НЭМИ католита составила 48 и 70 часов соответственно. Химический состав характеризуется увеличением содержания ионов магния, кальция, калия и натрия, а также снижением количества ионов общего хлора и железа, что позволило предположить возможность ее использования при производстве хлеба и хлебобулочных изделий.

В ходе проведения исследований было установлено, что использование католита и НЭМИ католита приводит к увеличению набухания клейковины, что повышает ее выход и влияет на упругие свойства.

Активированная вода оказывает влияние на газообразующую способность муки. Образцам, полученным с использованием католита и НЭМИ католита (рис. 1), характерна более высокая максимальная скорость, которая после первого пика падает менее интенсивно, чем в контрольном образце. Второй пик у исследуемых образцов наступает через 2 ч, тогда как в контроле – через 2,5 ч.

Пробная лабораторная выпечка хлеба, полученного с использованием католита и НЭМИ католита, отличалась правильной гладкой формой, эластичным, с мелкой равномерной тонкостенной пористостью, не крошащимся мякишем.

Использование катодной воды положительно сказывается на размножении дрожжевых клеток и скорости кислотонакопления теста. Повышенное содержание ионов калия, кальция, магния и марганца в католите и НЭМИ католите создают особый ферментативный механизм активного транспорта, регулирующий клеточную проницаемость и селективный переход веществ в дрожжевую клетку, что интенсифицирует процесс брожения, о чем свидетельствует увеличение скорости накопления дрожжевых клеток и улучшение технологической эффективности брожения. Как следствие, происходит более интенсивное нарастание кислотности теста, полученного с использованием катодной воды.

Активация воды, изменение свойств которой обусловлено измельчением кластеров и образованием гидратированного электрона, положительно сказывается на набухании крахмальных зерен и развитии белковой матрицы в процессе замеса и созревания теста. Это подтверждают результаты определения содержания влаги различных форм связи и исследования микроструктуры теста.

По сравнению с контрольными образцами наблюдается увеличение размеров крахмальных зерен и интенсивное набухание белковой матрицы, что также может положительно сказаться на качестве хлеба.

Сразу после замеса теста увеличивается количество адсорбционной влаги, так как вода начинает поглощаться в первую очередь частицами крахмала. Повышение способности к проникновению за счет измельчения кластеров воды и снижения ее вязкости приводит к увеличение содержания связанной влаги в образце, полученном с использованием католита. Этот процесс также объясним большей полярностью ее молекул за счет образования большого количества гидратированный электронов, которые способны проникать в среду молекул высокомолекулярного биополимера наиболее интенсивно.

Белковые вещества муки в процессе созревания теста набухают, при этом они ад-сорбционно связывают влагу на одну четверть, остальная влага связывается осмотически. Белковая матрица в образцах, получен-

Рис. 1. График изменения скорости газообразования при брожении теста

ных с использованием католита и НЭМИ католита, развивается наиболее интенсивно. Также в процессе созревания у экспериментальных образцов продолжается интенсивное набухание крахмала, что подтверждается исследованиями микроструктуры теста.

Поэтому в процессе тестоприготовления у образцов, полученных с использованием активированной воды, увеличилось по сравнению с контролем количество адсорбционной влаги как мономолекулярных слоев, так и по-лимолекулярных слоев.

Выработанные по традиционным рецептурам с использованием питьевой и активированной воды образцы хлеба оценивались по комплексу органолептических и физикохимических показателей качества.

Для оценки органолептических показателей использовалась 20-балльная шкала. В ходе проведения исследований было отмечено, что изменения общей балльной оценки складывались за счет следующих показателей: внешний вид, окраска корок, характер пористости, эластичность и разжевываемость мякиша. Значительные изменения вкуса, аромата и цвета мякиша изделий отмечены не были.

В результате дегустационной оценки установлено, что образцы хлеба, полученные с использованием католита и НЭМИ католита, получили самые высокие оценочные баллы по определяемым показателям (рис. 2).

На основании расчета уровня качества образцы, полученные с использованием католита и НЭМИ католита, были признаны отличного качества (90 и 92 % соответственно), тогда как контрольные образцы хорошего уровня качества (80 %).

Использование активированной воды оказало влияние на удельный объем хлеба. Прирост значений данного показателя составил 6,7 % для образцов, полученных с использованием католита, и 7,4 % для образцов, полученных с использованием НЭМИ католита. В образцах, полученных с использованием активированной воды, наблюдалось не только количественное изменение пористости, но и структурное. Поры мякиша стали более равномерными и тонкостенными.

Результаты оценки физико-химических показателей хлеба в процессе хранения подтвердили результаты органолептической оценки и показали, что образцы, полученные с использованием католита и НЭМИ католита, уже в начальный период хранения имеют значение пористости и набухаемости выше, чем у контрольного образца.

В процессе хранения отмеченная тенденция сохраняется. У них менее выраженно происходит повышение крошковатости и снижение набухаемости мякиша в процессе хранения.

Использование активированной воды оказывает влияние на микроструктуру мякиша хлеба. В образцах, полученных с использованием католита и НЭМИ католита, зерна крахмала всей своей поверхностью вплотную прилегают к массе коагулированного белка, в связи с чем резкой границы между ними не наблюдается. В образцах, полученных с использованием католита, отмечаются единичные пустоты. Для контрольных образцов характерно наличие пор, ограниченных межпоровыми стенками, составляющими губчатый остов, встречаются неполностью клейстери-

□ Внешний вид □ Окраска корок Q Характер пористости 0 Эластичность □ Разжевываемость

Рис. 2. Результаты дегустационной оценки исследуемых образцов хлеба с учетом коэффициентов весомости

зованные зерна крахмала. Уже через четыре часа хранения просматриваются прослойки воздуха, что позволяет судить о меньшем набухании белков.

Полученные данные микроскопирования мякиша хлеба подтверждают, что изменения в микроструктуре контрольных образцов в процессе хранения происходят наиболее интенсивно, при этом наблюдаются воздушные прослойки, что и может обусловливать повышение крошковатости. Использование католита и НЭМИ католита тормозит процессы черствения хлеба, что подтверждается менее интенсивными изменениями микроструктуры образцов и образованием меньших размеров пор при хранении, чем в контрольных образцах.

Известно, что влага, содержащаяся в мякише хлеба, находится в качественно различных состояниях, и рассматривать изменения его свойств в процессе хранения без учета роли влаги в нем нельзя (рис. 3).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что количественное соотношение влаги различных форм связи в исследуемых образцах имеет существенные отличия. По результатам исследования прослеживается тенденция увеличения суммарного содержания осмотически и адсорбционно связанной влаги в образцах, полученных с использованием католита и НЭМИ католита. Кроме того, потеря физико-химически связанной влаги в течение всего периода хранения протекает менее интенсивно.

На основании экспериментальных данных можно сделать следующие выводы:

• -    католит и НЭМИ католит в процессе активации приобретают свойства биологически активного стимулятора;

• -    улучшению органолептических и физико-химических показателей способствует использование катодной воды;

• -    исследования микроструктуры и форм связи влаги подтвердило, что катодная вода способствует более быстрому набуханию крахмальных зерен и белка, в результате чего в тесте сразу после замеса возрастает количество осмотически и адсорбционной влаги, а перед разделкой увеличивается величина мо-ноадсорбционного слоя;

• -    использование католита и НЭМИ католита для производства хлеба из пшеничной муки способствует замедлению процесса черствения.