Обоснование эффективности использования молочнокислой закваски в технологии пшенично-кукурузного хлеба

Введение                                становится потребность населения в оздоро-

В последнее время все более массовой     вительных продуктах. Для расширения этого сегмента продовольственных товаров ученые и производители ориентируются на разработку продуктов питания с определенными терапевтическими свойствами путем введения в состав традиционных продуктов необходимых эссенциальных веществ.

Продукты переработки крупяных культур содержат ценные природные компоненты: пищевые волокна, микро- и макроэлементы, витамины, уникальные минорные соединения, что свидетельствует о целесообразности использования их в хлебопечении. Применение композиционных смесей в производстве хлебобулочных изделий дает возможность создавать новые продукты с богатым химическим составом за счет взаимного обогащения функциональными компонентами разнообразных зерновых и крупяных культур.

Так, в кукурузной муке содержится, по сравнению с пшеничной, большее количество полиненасыщенных жирных кислот, витаминов B i , В₂, РР, Е, в-каротина, микроэлементов - цинка, железа, меди, что свидетельствует о целесообразности использования этой муки в хлебопечении с целью расширения ассортимента функциональных хлебобулочных изделий [1].

Белки кукурузной муки представлены в основном проламинами (зеин) и глютелинами, слабо набухающими и не образующими клейковину [2].

Нашими исследованиями было установлено, что эта мука имеет низкие хлебопекарные свойства. Ее применение в смесях с пшеничной мукой снижает количество и качество клейковины в тесте, ферменты кукурузы характеризуются высокой протеолитической и низкой амилолитической активностью, она имеет в 2 раза меньшую сахаробразую-щую и на 28% - газообразующую способность, содержит в 2 раза меньше собственных сахаров, большую массовою долю жира, имеет высокую кислотность [3].

Низкие хлебопекарные свойства кукурузной муки негативно влияют на показатели качества готовых изделий. Для улучшения этих показателей необходимо применение ряда технологических мер в процессе приготовления хлеба из пшенично-кукурузной смеси.

Известно, что применение концентрированной молочнокислой закваски (КМКЗ) оказывает положительное влияние на продолжительность созревания теста, расстойку тес- товых заготовок, качество готовых изделий [3, 4].

Целью наших исследований было определение влияния КМКЗ в сочетании с завариванием кукурузной муки на процессы созревания теста и качество хлеба при использовании этих технологических приёмов.

Объекты и методы исследований

При проведении исследований готовили безопарное бездрожжевое и дрожжевое тесто из смеси пшеничной и кукурузной муки в соотношении 90:10 (образец 1 - контроль), а также бездрожжевое и дрожжевое тесто из этой смеси с внесением КМКЗ (образец 2), с внесением КМКЗ и завариванием 50 и 100% кукурузной муки (образцы 3, 4, соответственно). КМКЗ вносили в количестве 10 % к массе смеси. Тесто бродило 150 мин при температуре 30°С. В исследованиях была использована пшеничная мука 1 сорта (ГСТУ 46.00499) и кукурузная мука (ГоСт 14176-69).

Для анализа потребительских свойств готовых хлебобулочных изделий проводили пробную лабораторную выпечку. Хлеб выпекали из смесей пшеничной и кукурузной муки безопарным способом. Замес теста проводили с помощью лабораторной тестомесильной машины марки ЛТ-900. Выпечка образцов хлеба проводилась в лабораторной печи марки ЭШ-3 при температуре 200-210оС, в течение 30-35 мин.

Крошковатость мякиша и ее гидрофильность определяли методом, представленным в [5].

Определение аромата хлеба проводили методом Р.Р. Токаревой и В.Л. Кретовича [6].

Газообразование в тесте определяли волюмометрическим методом на приборе АГ-1М, накопление и сбраживание сахаров -йодометрическим методом ВНИИХП в перерасчете на мальтозу.

Результаты и их обсуждение

Установлено (табл. 1), что по сравнению с контролем, в бездрожжевом тесте с КМКЗ, за период ферментации, образовалось больше мальтозы на 7,9 %, в образцах с 50 и 100% заваренной кукурузной мукой и добавлением КМКЗ - на 18,1 и 27,3%, соответственно. Можно предположить, что это является следствием активизации ферментативных процессов в условиях повышенной кислотности и интенсивного гидролиза клейстеризо-ванного крахмала кукурузной муки ферментами мучной смеси.

Таблица 1 – Кинетика накопления и сбраживания сахаров в исследуемых образцах теста, % на СВ (в перерасчёте на мальтозу)

Содержание сахаров	Образец 1 (контроль)	Образец 2	Образец 3	Образец 4
Бездрожжевое тесто
После замеса	2,17	2,21	2,23	2,35
Через 150 мин ферментации	4,32	4,53	4,77	5,09
Образовалось сахаров	2,15	2,32	2,54	2,74
Дрожжевое тесто
После замеса	2,18	2,25	2,24	2,34
Через 150 мин брожения	2,01	2,05	2,15	2,21
Сброжено сахаров	2,32	2,52	2,63	2,85

В результате этих процессов в образцах теста с заваркой и с КМКЗ, по сравнению с контролем, увеличивается количество питательных веществ для жизнедеятельности микрофлоры, усиливается спиртовое брожение, о чем свидетельствует увеличение количества сброженных дрожжами сахаров в образцах 2, 3 и 4 соответственно на 8,6 %, 13,4 и 22,7 %, по сравнению с контролем.

Интенсификация спиртового брожения в тесте в присутствии КМКЗ и заварки подтверждается также увеличением количества выделенного углекислого газа за время брожения и расстойки тестовых заготовок (рис. 1).

Рисунок 1 – Выделено СО2 через 180 мин брожения теста, см3 на 100 г теста

Так, в образце теста с КМКЗ по сравнению с контролем выделилось больше СО 2 на 10,2%, в образцах с КМКЗ и кукурузной заваркой – на 16,1 при заваривании 50% кукурузной муки и на 20,1% при заваривании 100% кукурузной муки.

Анализ динамики газообразования по- казал (рис 2), что в образцах теста с КМКЗ и кукурузной заваркой в процессе брожения первый и второй максимумы выделения СО2 наблюдаются на 30 мин раньше по сравнению с контролем, что связано с созданием оптимальных условий для интенсификации био-конверсионных процессов в тесте.

Рисунок 2 - Динамика газообразования

Методом пробной выпечки установлено, что внесение в тесто кукурузной муки в виде заварки и добавление КМКЗ способствует улучшению качества изделий [3]. Оптимальным является заваривание 50% кукурузной муки. При этом удельный объем хлеба повышается на 18%, пористость - на 11%, улучшается его формоустойчивость.

В процессе хранения изделий изме няются физико-механические свойства мякиша, происходят изменения в его микроструктуре. Клейковинный каркас отдает воду, в результате ретроградации крахмала образуются воздушные прослойки вокруг кристаллизованных крахмальных зерен, стенки пор теряют свою прочность, что сопровождается увеличением крошковатости мякиша [7].

Рисунок 3 - Крошковатость мякиша хлеба в процессе хранения

Установлено (рис. 3), что мякиш пшенично-кукурузного хлеба с заваренной кукурузной мукой и КМКЗ по сравнению контролем, меньше крошится. Так, через 48 ч мякиш хлеба с 50% заварки и КМКЗ имел меньшую крошковатость на 19%, а при заваривании всей кукурузной муки - на 26%, что подтверждает положительное влияние заварки и КМКЗ на сохранение изделиями свежести.

Поскольку в процессе хранения биополимеры хлеба теряют свои гидрофильные свойства, структура мякиша уплотняется, биополимеры кристаллизуются, что требует затрат внутренней энергии системы. Это приводит к снижению водопоглотительной способности коллоидов хлеба.

При изучении гидрофильных свойств мякиша хлеба было установлено, что по сравнению с хлебом из смеси пшеничной и кукурузной муки без заваривания последней (контроль), водопоглотительная способность хлеба с её завариванием выше. В частности, хлеб с 50 % заваренной кукурузной мукой и КМКЗ, по сравнению с контролем, через 48 ч поглощал на 14,4% больше воды, а при 100% заваривании и КМКЗ - на 16,8%. Указанные результаты можно объяснить наличием в рецептуре подкислителя и кукурузной заварки, что в комплексе улучшают гидрофильные свойства мякиша. Эти данные вполне согласуются с данными об уменьшении крошкова-тости хлеба и улучшении его структурномеханических свойств. Это в полной мере доказывает целесообразность применения заваривания части кукурузной муки и внесения КМКЗ в технологию пшенично-кукурузного хлеба с целью улучшения его качества.

Аромат хлеба формируется веществами, образующимися в процессе его приготов- ления, и зависит от состава рецептуры, способа приготовления теста и режима его выпекания. Это летучие кислоты, спирты, эфиры, а также побочные продукты, образующиеся при выпечке в результате реакции меланоидинообразования: альдегиды, кетоны и другие [8].

Накопление в тесте с заваренной кукурузной мукой и добавлением КМКЗ большего количества сахаров и свободных аминокислот способствует интенсификации ароматобразо-вания.

Таблица 2 – Содержание бисульфитсвязующих веществ в мякише и корке хлеба, мг-экв./100 г

Продолжительность хранения	Хлеб
	Образец 1	Образец 2	Образец 3	Образец 3
	В	мякише через
4 часа	0,40	0,46	0,53	0,58
24 часа	0,52	0,60	0,65	0,71
48 часов	0,45	0,51	0,69	0,76
В корке через
4 часа	2,74	3,68	4,02	4,15
24 часа	2,31	2,72	3,45	3,53
48 часов	2,06	2,13	2,35	2,48

Установлено (табл. 2), что в хлебе, содержащем КМКЗ и заварку, образуется больше ароматических веществ, чем в контрольном образце: в корочке после выпечки - на 46,7 и 51,5%; в мякише - на 32,5 и 45,0% соответственно.

В корочке хлеба накапливается значительно больше ароматических веществ, чем в мякише. При хранении часть их улетучивается, а часть - диффундирует в мякиш, что объясняет увеличение ароматических веществ в мякише изделий через 24 ч после выпечки. В дальнейшем содержание их в мякише постоянно уменьшается, очевидно, в результате физико-химических процессов, приводящих к их связыванию, возможно, адсорбции крахмалом и белками мякиша.

Выводы

Следовательно, в производстве хлеба из смеси пшеничной и кукурузной муки целесообразным является использование концентрированной молочнокислой закваски и заваривание части кукурузной муки. Это способствует образованию большего количества питательных веществ для микроорганизмов тестовой системы, в результате чего улучшается интенсивность брожения тестовых полуфабрикатов, сокращается продолжительность технологического процесса.

Хлебные изделия, технология изготов- ления которых наряду с заваркой части или всей кукурузной муки предусматривает применение КМКЗ, меньше черствеют, содержат больше ароматических веществ, как в корочке, так и в мякише, по сравнению с контролем и с хлебом без КМКЗ. Мякиш хлеба меньше крошится, улучшаются его гидрофильные свойства. Это свидетельствует о положительном влиянии применения КМКЗ в технологии хлеба из смеси пшеничной и кукурузной муки, при внесении последней в виде заварки.