Перспективы использования нутовой муки при изготовлении хлебобулочных изделий

Создание новых технологий производства продуктов питания, улучшающих пищевой статус населения, соответствует основным положениям государственной политики Российской Федерации в области здорового питания. Целям инновационной деятельности в области пищевых технологий соответствует создание новых продуктов питания с направленным изменением состава для повышения их пищевой и биологической ценности [1-3].

В этих условиях возрастает роль хлебобулочных изделий, так как они относятся к массовым продуктам питания и употребляются в пищу всеми слоями населения. В настоящее время при всем разнообразии хлебобулочных изделий наряду с улучшением качества традиционных изделий актуальной задачей является разработка рецептуры и технологии изделий с направленной коррекцией пищевой и биологической ценности, их химического состава в соответствии с требованиями науки о питании [4-8].

Решить эту проблему можно за счет использования в качестве добавок продуктов переработки нетрадиционного растительного сырья ввиду наличия в нем целого ряда полезных веществ: пищевых волокон, пектина, витаминов, органических кислот, полифенолов, макро-и микроэлементов [9-10].

Целью данной работы являются совершенствование рецептуры и повышение биологической ценности хлебобулочных изделий при использовании нутовой муки.

При выполнении исследований решались следующие задачи : анализ биохимических свойств и биологической ценности семян нута; исследование возможности замены пшеничной муки на нутовую в рецептуре булочки «Пионерская»; оценка потребительских свойств и пищевой ценности изделий, обогащенных нутовой мукой, и влияние на показатели качества продуктов в процессе хранения.

Были изготовлены опытные образцы изделий булочки «Пионерская» с частичной заменой пшеничной муки на нутовую без проращивания, а также проращенную и размолотую.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования выступил нут сорта «Бонус». Отбор и подготовку проб для лабораторных исследований проводили согласно единой методике изучения отечественных пищевых продуктов, готовых изделий - согласно ГОСТ 5904. Опытные и контрольные образцы готовились из одних партий сырья.

Исследования проводили в технологических лабораториях кафедры технологии общественного питания и переработки растительного сырья ФГБОУ ВО «Башкирский ГАУ», в лабораториях ГБПОУ «Уфимский колледж отраслевых технологий», в лабораториях кафедры химии, в центральной аналитической лаборатории ФГБНУ «Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», Институте органической химии УНЦ РАН.

Размол нута после предварительной гидротермической обработки осуществляли на лабораторной мельнице. Для этого семена нута промывали от пыли и на сутки раскладывали на сухую ткань. Влажность сухих семян нута составляла 15,4%, а через сутки достигала 17,0%. Семена нута по внутреннему строению достаточно разнородны из-за значительного содержания в оболочках клетчатки, разной концентрации белка и крахмала, что приводит к неодинаковому набуханию каждой ее части в воде. В результате в семени возникает внутреннее напряжение и образуются внутренние трещины, что облегчает последующий размол. В то же время клетчатка оболочек из-за возникновения пластичности в муку не попадает.

Для проращивания семена предварительно промывали от пыли и грязи. Далее использовали пластмассовый дуршлаг, внутри которого расстилали увлажненную хлопчатобумажную ткань. После его заполнения промытыми семенами нута этой же тканью для более равномерного распределения влаги в семенах их накрывали сверху. В течение суток семена выдерживали в холодильнике и четырех суток - при комнатной температуре (оптимальная температура проращивания 15-18 ° С), с ежедневной промывкой. На 5-е сут после начала проклевывания семян их раскладывали на сухую ткань для просушивания, далее в дуршлаг без ткани и термостат для сушки при температуре +40 ° C до влажности 14-16%. Размол проводили без гидротермической обработки. Продукты размола просеивали через полиамидные сита 36ПА с номинальным размером отверстий 180 мкм.

Результаты исследования

Для оценки качества семян нута по физико-химическим показателям использовали 2 образца сорта «Бонус»: до и после проращивания. Пробы для определения химического состава отбирали через каждые 12 ч после начала проращивания и результаты сравнивали с контрольным образцом (непроращенный нут). Наиболее существенные результаты получили после 3-суточного проращивания семян (табл. 1).

Таблица 1 Физико-химические показатели образцов семян нута

Показатель	Содержание в 100 г продукта
	нут до проращивания	нут после проращивания
Белки, г	22,56	23, 28
Жиры, г	2,2	3,1
Углеводы, всего г	53,7	41,06
в том числе: глюкоза	8,45	13,6
Крахмал	33,8	24,12
Клетчатка	3,65	3,04
Зола	3,65	3,31
Вода	15,40	18,1
Минеральные вещества, мг:
Ca	84,23	84,62
P	126,34	127,40
Mg	42,11	42,10
Fe	12,06	12,32
Na	56,12	55,91
K	659,18	659,51
Витамины, мг:
В1	0,5	0,78
В2	0,21	0,48
РР	1,8	2,88
С	-	0,147
ß – каротин	0,03	0,08

Анализ углеводного состава семян нута в процессе проращивания показал, что массовая доля олигосахаридов – раффинозы, стахиозы и версбаскозы – уменьшается до 44%. В результате действия ферментативной системы самого семени на полисахариды повышается массовая доля глюкозы на 38%, а доля крахмала и клетчатки снижается на 29 и 20% соответственно.

За счет действия фермента липазы прорастающего семени массовая доля липидов снижается до 8%. Что же касается витаминов, то их количество возрастает, % масс.: тиамина – до 38, рибофлавина – до 60, ниацина – до 39, провитамина А (β-каротина) – до 63. В проращенных семенах отмечено наличие витамина С, отсутствующего в нативных семенах.

Для изучения потребительских предпочтений были изготовлены изделия с различными дозировками нутовой муки 2,5; 5; 10 и 15%. Была произведена органолептическая оценка изделий (рис. 1, 2).

Установлено, что изделия, приготовленные с добавлением нутовой муки, имели более приятный запах и вкус. Так, при дозе 15% вкус изделий был с характерной нутовой горечью, а структура была рыхлой. Образец с 10%-ной заменой обладал правильной формой, приятным вкусом, разрыхленной структурой, имел равномерную поверхность.

Наибольшие потребительские предпочтения были оказаны образцу булочки «Пионерская» с 10%-ной дозировкой нутовой муки из проращенных семян и 5%-ной из непроращен-ных семян. Таким образом, с включением в состав рецептуры нутовой муки улучшаются не только органолептические показатели, но и потребительские свойства изделия.

Вкус и запах

Форма       2 0 Структура

Поверхность Вид в изломе

контроль     2,50%     5%     10%     15%

Рисунок 1 – Влияние нутовой муки из непроращенных семян на органолептические показатели булочки «Пионерская»

Контроль     2,50%     5%     10%     15%

Рисунок 2 – Влияние нутовой муки из проращенных семян на органолептические показатели качества булочки «Пионерская»

Следующий этап был посвящен исследованиям основных физико-химических показателей (табл. 2).

Таблица 2

Физико-химические показатели булочки «Пионерская»

Показатель	Требования по ГОСТ	Контроль	Содержание нутовой муки, %
			2,5	5	10	15
С нутовой мукой из непро		ращенных семян
Влажность мякиша, %	не более 35,0	26,4	26,6	26,7	27,2	27,4
Кислотность мякиша, ° Т	не более 2,5	1,75	1,74	1,74	1,72	1,72
Массовая доля сахара в пересчете на сухое вещество, %	19,5±1,0	20,1	19,9	19,9	19,8	19,7
Массовая доля жира в пересчете на сухое вещество, %	10,0±0,5	8,4	8,4	8,6	8,7	8,7
С нутовой мукой из проращенных семян
Влажность мякиша, %	не более 35,0	26,4	26,6	26,7	26,8	26,9
Кислотность мякиша, ° Т	не более 2,5	1,75	1,75	1,74	1,72	1,72
Массовая доля сахара в пересчете на сухое вещество, %	19,5±1,0	20,1	19,9	19,9	19,9	19,9
Массовая доля жира в пересчете на сухое вещество, %	10,0±0,5	8,4	8,4	8,6	8,7	8,7

Так, увеличение дозировки нутовой муки способствует повышению влажности исследуемых образцов, не выходя за пределы нормы. При добавлении нутовой муки в дозе 2,5% влажность булочки «Пионерская» увеличилась на 0,2%; 5% - на 0,4%; 10% - на 0,84% и 15% - на 1,8% по сравнению с контрольным образцом. Данное повышение влажности можно объяснить тем, что нутовая мука обладает высокой влагоудерживающей и влагосвязывающей способностью.

При увеличении дозы нутовой муки взамен пшеничной плотность булочки «Пионерская» незначительно повышалась, что связано с тем, что нутовая мука взаимодействует с гидрокарбонатом натрия, при этом образуется углекислый газ, который улучшает и незначительно уплотняет структуру изделия.

При введении в состав рецептуры нутовой муки в количестве 5% щелочность булочки «Пионерская» незначительно повышалась, но не превышала допустимые значения ГОСТа.

По результатам исследования все образцы по содержанию жира, массовой доли золы, общего сахара соответствовали требованиям ГОСТ 15052-2014. При этом было замечено, что массовая доля жира при добавлении нутовой муки в дозе 2,5% уменьшилась на 0,7%; 5% - на 1,2%; 10% - на 2,0% и 12% - на 2,7% по сравнению с контрольным.

Следует отметить увеличение массовой доли золы в булочке «Пионерская» при повышении дозы использования нутовой муки взамен пшеничной. Считаем, что это связано с тем, что состав нутовой муки более богат минеральными веществами, чем состав пшеничной муки.

Оптимальным по органолептическим и физико-химическим показателям является образец булочки «Пионерская» с добавлением 5% нутовой муки из непроращенных семян и 10% из проращенных нутовых семян. Изделиям присвоены названия «Алладин» и «Путешествие».

Для установления срока годности булочные изделия хранили в стандартных условиях: температура воздуха 18±2°C, относительная влажность воздуха 75±5%, предварительно упакованными в полиэтиленовую пленку. Регистрацию данных осуществляли в течение 8 сут (рис. 3, 4).

Кислотное число у контрольного образца булочки «Пионерская» гораздо ниже по сравнению с образцами «Алладин» и «Путешествие». Такая тенденция наблюдается на протяжении всего срока хранения, что объясняет ускорение процесса окисления жира.

Замедленный процесс окисления жира в новых образцах объясняется тем, что в составе нутовой муки присутствуют антиоксиданты, исходя из этого, срок хранения булочки «Алла-дин» и «Путешествие» может быть продлен.

y = 0,1588x + 1,4308 R² = 0,9725

y = 0,1202x + 1,4534 R² = 0,929

y = 0,089x + 1,4483 R² = 0,9193

Срок хранения, сут

---♦---Булочка «Пионерская»         — ■ — Булочка «Алладин»

--*-- Булочка «Путешествие»        —— Линейная (булочка «Пионерская»)

^^^^“.Линейная (булочка «Алладин»)   ^^^^ Линейная (булочка «Путешествие»)

Рисунок 3 - Динамика изменения кислотного числа при хранении

y = 0,1588x + 1,4308 R² = 0,9725

y = 0,1202x + 1,4534 R² = 0,929

y = 0,089x + 1,4483 R² = 0,9193

Срок хранения, сут

Булочка «Пионерская»                  Булочка «Алладин»

Булочка «Путешествие»                  Линейная (булочка «Пионерская»)

Линейная (булочка «Алладин»)            Линейная (булочка «Путешествие»)

Рисунок 4 – Динамика изменения перекисного числа при хранении

Допустимое значение перекисного числа для булочки составляет 0,03-0,06. Данный показатель в булочке «Пионерская» превысил допустимые значения по истечении 7 сут. Исследование перекисного числа жиров в булочках «Алладин» и «Путешествие» показало, что оно оставалось на уровне допустимых значений в течение 8 сут. Таким образом, срок хранения булочки «Алладин» с добавлением нутовой муки из проращенного и «Путешествие» из непро-ращенного зерна увеличивается с 7 до 8 сут.

Проведенные анализы дополнялись расчетом пищевой и энергетической ценности (табл. 3).

Таблица 3 Пищевая и энергетическая ценность булочек

Продукт	Белки	Жиры	Углеводы	Энергетическая
	100 г продукта			ценность, ккал
Булочка «Пионерская»	13,34	12,05	102,93	573,5
Булочка «Алладин»	14,21	12,11	101,21	570,7
Булочка «Путешествие»	14,66	12,15	100,24	568,9

Полученные результаты показывают, что добавление муки из семян нута, как проращенных, так и непрарощенных, снижают энергетическую ценность булочки за счет уменьшения концентрации углеводов.

Таким образом, проведенные теоретические и экспериментальные исследования подтвердили эффективность применения нутовой муки в изготовлении хлебобулочных изделий, что позволило разработать новые рецептуры изделий повышенной пищевой ценности.

Выводы

Научно обосновано и экспериментально подтверждено применение нутовой муки из непроращенных и проращеных семян нута при изготовлении хлебобулочных изделий в целях повышения их качества и пищевой ценности. Выявлено, что наиболее оптимальными дозировками фитообогатителей, обеспечивающими получение изделий с лучшими показателями качества, являются: для нутовой муки из непроращенных семян – 5%; для муки из проращенных семян нута – 10%.

Разработана рецептура и технология изготовления хлебобулочных изделий с использованием нутовой муки из непроращенных (булочки «Алладин») и проращенных (булочки «Путешествие») семян нута. В изделиях отмечено увеличение доли белка и рибофлавина.