Обоснование рациональной влажности пшеничного хлеба, обогащенного мукой из овсяных отрубей

Материалы и методы

Одной из основных проблем современного питания является создание конкурентоспособных продуктов высокого качества и одновременно полезных для здоровья человека. Важнейшим путем их создания является обогащение недостающими функциональными ингредиентами и разработка новых технологий. В настоящее время хлебобулочные изделия остаются одним из основных продуктов питания. Они служат источником энергии, белка и углеводов и по частоте употребления находятся на одном из первых мест у всех групп населения. Вместе с тем белки хлеба не являются полноценными, в них мало незаменимых аминокислот лизина и метионина, пищевых волокон, невысокое содержание минеральных веществ [1].

Перспективным направлением повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий является включение в их рецептуру натуральных обогатителей, в том числе продуктов переработки овса. Применение муки из овсяных отрубей в производстве хлебобулочных изделий позволит увеличить в них содержание белка, пищевых волокон, минеральных веществ, даст возможность производить комплексное обогащение изделий, расширить их ассортимент [2, 3].

Муку из овсяных отрубей (ТУ 9290-37102068108-2016) на кафедре «Технология хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств» Воронежского государственного университета инженерных технологий получали путем дезинтеграционноволнового помола. За счет вращения магнитсо-держащих дисков дезинтегратора со скоростью 200 с-1 за очень короткий промежуток времени в камере возникают синхронизируемые условия взаимодействия поля и овсяных отрубей на атомно-молекулярном уровне. В результате образуются потоки взвешенных частиц, взаимодействующих в пространстве энергетических полей с электрическими и магнитными составляющими. Это обеспечивает механическую активацию сырья и позитивные изменения физико-химического состояния, структуры поверхности частиц муки из овсяных отрубей [4].

Анализ химического состава сырья выявил, что в муке из овсяных отрубей содержится больше белка в 1,5 раза, жира в 5 раз и пищевых волокон в 3 раза (таблица 1) [5, 6].

Таблица 1.

Химический состав муки пшеничной первого сорта и муки из овсяных отрубей

Table 1.

Chemical composition of wheat flour of the first grade and flour from oat bran

Наименование пищевых веществ Name of food substances	Содержание пищевых веществ в муке | Content of nutrients in flour
	пшеничной первого сорта first grade wheat	из овсяных отрубей of oat bran
Белок, г | Protein, g	10,6	17,3
Жиры, г | Fats, g	1,3	7,03
Углеводы, г | Carbohydrates, g	69,0	66,22
Зола, г | Ash, g	0,7	2,89
Пищевые волокна, мг | Dietary fiber, mg	4,9	15,4
Кальций, мг | Calcium, mg	24	58
Фосфор, мг | Phosphorus, mg	115	734
Магний, мг | Magnesium, mg	44	235
Натрий, мг | Sodium, mg	4	4,1
Калий, мг | Potassium, mg	176	566
Железо, мг | Iron, mg	2,1	5,41
Цинк, мг | Zinc, mg	1,01	3,11
Витамин В1, мг | Vitamin B1, mg	0,25	1,17
Витамин В2, мг | Vitamin B2, mg	0,08	0,22
Витамин В5, мг | Vitamin B5, mg	0,5	1,494
Витамин В6, мг | Vitamin B6, mg	0,22	0,165
Витамин РР, мг | Vitamin PP, mg	2,2	2
Витамин Е, мг | Vitamin E, mg	1,8	1,01

Влажность теста – одно из его важнейших свойств. Содержание влаги оказывает влияние на все биохимические процессы, протекающие в полуфабрикате, на жизнедеятельность микроорганизмов (дрожжевых грибков и молочнокислых бактерий), и, как следствие, на вкусовые качества получаемого хлеба. Увеличение влажности теста на 1% может повысить выход разных видов хлеба на 2–3%. [7].

Цель работы – определение рациональной влажности теста из муки пшеничной первого сорта с добавлением муки из овсяных отрубей путем исследования органолептических и физикохимических свойств теста и готового изделия.

Тесто готовили влажностью 44–47% (интервал варьирования 1%) из муки пшеничной хлебопекарной первого сорта, соли поваренной пищевой, дрожжей прессованных хлебопекарных, воды питьевой и муки из овсяных отрубей в количестве 7%.

Полуфабрикат замешивали безопарным способом в тестомесильной машине Lаbоmiх1000, далее направляли в термостат для брожения при температуре 30 °C Из выброженного теста отвешивали куски массой 0,27 кг для выпечки формового хлеба. Разделку и формование производили вручную и отправляли на окончательную расстойку – в расстойный шкаф РТПК-530У при температуре 40 ± 1 ºС и относительной влажности воздуха 80–85% в течение 40 мин. Изделия выпекали в лабораторной электропечи ВНИИХП-6-56 при температуре 215–220 °C с увлажнением в течение 30 мин [8].

В процессе брожения исследовали изменение титруемой кислотности теста методом титрования и газообразующую способность валюмометрическим методом [9]. В готовых изделиях определяли органолептические показатели (поверхность, цвет, форма, пропеченность, пористость, промес, вкус, запах), физико-химические показатели (влажность – по ГОСТ 21094-75, кислотность – по ГОСТ 5670-96, пористость – по ГОСТ 5669-96, удельный объем объемным методом).

Результаты и обсуждения

Изучение изменения титруемой кислотности в процессе брожения теста показало, что с увеличением его влажности, данный параметр возрастал. По окончании процесса брожения кислотность полуфабриката, с влажностью теста 44% была равна 3,5 град, а с влажностью 47% – 4,0 град (рисунок 1) .

Duration of fermentation, min

Рисунок 1. Изменение титруемой кислотности в процессе брожения теста в зависимости от его влажности: 1 – 44%; 2 – 45%; 3 – 46%; 4 – 47%

Figure 1. Change in titratable acidity during fermentation of the dough depending on its humidity: 1 – 44%; 2 – 45%; 3 – 46%; 4 – 47%

Это объясняется тем, что с повышением влажности в тесте ускоряются процессы набухания и пептизации белковых веществ в полуфабрикате, которые увеличивают переход веществ в жидкую фазу. За счет интенсификации работы дрожжей с ростом влажности идет накопление кислотореагирующих продуктов (полиненасыщенные жирные кислоты, органические кислоты), что и приводит к росту кислотности теста [10–15].

Выявлено, что в тесте с влажностью 46%, при брожении в течение 90 мин выделилось наибольшее количество диоксида углерода – 495 см³ (рисунок 2) .

Полуфабрикаты с разной влажностью

Semifinished products with different humidity

Рисунок 2. Изменение газообразующей способности в тесте в процессе брожения в зависимости от его влажности: 1 – 44%; 2 – 45%; 3 – 46%; 4 – 47%

• Figure 2.    Change of gas-forming ability in the test during fermentation, depending on its humidity: 1 – 44%;

2 – 45%; 3 – 46%; 4 – 47%

Это объясняется усилением процесса брожения за счет оптимальной влажности для жизнедеятельности дрожжевых клеток и активности ферментов, вносимых с мукой из овсяных отрубей. Однако дальнейшее увеличение влаги приводило к снижению газообразования в тесте.

Анализ качества хлебобулочных изделий с разной влажностью теста проводили через 3 ч после выпечки. Исследования показали, что у готового изделия с влажностью теста 46%, наблюдались наилучшие органолептические и физико-химические показатели (таблица 2). При дальнейшем увеличение влаги в полуфабрикате до 47%, происходило уменьшение пористости до 68%, а также ухудшал внешний вид готового изделия.

Выявлено, что максимальным удельным объемом характеризовался хлеб с влажностью теста 46% – 245 см³/100 г., минимальным с влажностью 44% – 230 см³/100 г. (рисунок 3) .

Влияние влажности теста на качество хлеба

Таблица 2.

Effect of dough humidity on bread quality

Table 2.

Показатели качества	Значение показателей качества хлеба в зависимости от влажности теста, % Value of bread quality indicators depending on dough humidity, %
	44	45              1	46              1	47
Органолептические показатели | Organoleptic indicators
Внешний вид: | Appearance:
поверхность | surface	Без крупных трещин подрывов, также сколов или надрезов Without large cracks in the blasting, also nail or cuts			Бугристая поверхность Rumpy surface
цвет | colour	Светло-коричневый Light brown	Светло-коричневый Light brown	Светло-коричневый Light brown	Коричневый
Форма | The form	Соответствующая хлебной форме, в которой производилась выпечка | Appropriate bread form, which was baked
Состояние мякиша: пропеченность Crumb condition:baked	Пропеченный, невлажный на ощупь. Эластичный, после легкого надавливание пальцами мякиш принимает первоначальную форму | Baked, not wet to the touch. Elastic, after light pressing the fingers of the crumb takes the original form
пористость | porosity	Развитая, без пустот и уплотнений		| Developed, without voids and seals
промес | Promes	Без комочков и следов непромеса | Without lumps and traces of impurities
Вкус | Taste	Свойственный данному виду изделия, без постороннего привкуса | Native to this type of product, without foreign taste
Запах | Smell	Свойственный данному виду изделия, без постороннего запаха | Characteristic of this type of product, without foreign smell
Физико-химические показатели | Physical and chemical indicators
Влажность (moisture), %	43,0	44,0	45,0	46,0
Кислотность (Acidity), град	3,0	3,4	3,6	3,8
Пористость (porosity), %	65,0	66,0	70,0	68,0

1234 Готовые иделия с разной влажностью теста Ready products with different humidity dough

Рисунок 3. Изменение удельного объема готового хлеба в зависимости от влажности теста: 1 – 44%;

2 – 45%; 3 – 46%; 4 – 47%

Заключение

Экспериментальными данными доказано, что приготовленный хлеб из пшеничной муки с добавлением муки из овсяных отрубей с влажностью теста 46% обладал наилучшими показателями качества. Кроме того, применение данного обогатителя способствует повышению пищевой ценности хлебобулочных изделий и расширению ассортимента хлеба функционального назначения.

• Figure 3.    Change in the specific volume of finished bread, depending on the dough moisture: 1 – 44%; 2 – 45%;

3 – 46%; 4 – 47%