Поиск путей повышения сохраняемости хлебобулочных изделий

Автор: Науменко Наталья Владимировна, Малинин Артем Владимирович, Цатуров Арам Валерикович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии @vestnik-susu-food

Рубрика: Биохимический и пищевой инжиниринг

Статья в выпуске: 2 т.6, 2018 года.

Бесплатный доступ

Статья посвящена поиску путей повышения сохраняемости хлебобулочных изделий и хлеба в процессе его хранения. Снижение свежести хлебобулочных изделий и хлеба связано с протеканием сложных физико-химических, биохимических и коллоидных процессов: усыхание и черствение. Основной задачей является поиск методов, которые способствуют повышению сохраняемости хлеба и хлебобулочных изделий. В качестве объектов исследования были выбраны следующие образцы хлеба: хлеб контроль (полученный на основе воды для технических целей (водопроводной)), хлеб, полученный на основе кавитированной воды с помощью ультразвукового аппарата серии «Волна» модель УЗТА-0,4/22-ОМ. Актуальность представленных исследований определяется, в первую очередь, пролонгированием сроков хранения хлебобулочных изделий, что обусловлено тем, что срок хранения хлеба исчисляется с этапа завершения выпечки до момента доставки его покупателю. Хлеб, хранившийся более установленных сроков на промышленном или торговом предприятии, относится к браку и подлежит переработке. Исследование процессов, проходящих при хранении образцов хлеба, представлено на основании определения расширенной номенклатуры показателей качества, состоявшей из стандартных и дополнительных показателей качества, которые в комплексе наиболее полно характеризуют сохраняемость хлеба при хранении. В статье представлен материал, касающийся влияния кавитированной воды на качество и сохраняемость хлеба. Представленные результаты исследования позволили определить процессы изменения органолептических, физико-химических, реологических показателей качества, протекающие при хранении образцов хлеба, полученного на основе воды для технических целей, а также хлеба, полученного на основе кавитированной воды. Был проведен сравнительный анализ образцов с целью подтверждения благоприятного влияния кавитированной воды для замедления процессов черствения и усыхания как один из способов пролонгирования сроков хранения хлебобулочных изделий.

Еще

Хлеб, сохраняемость, кавитация, свежесть, черствение, усыхание, процессы, проходящие при хранении

Короткий адрес: https://sciup.org/147233236

IDR: 147233236   |   DOI: 10.14529/food180208

Текст научной статьи Поиск путей повышения сохраняемости хлебобулочных изделий

Хлеб и хлебобулочные изделия входят в перечень основных продуктов питания. Суточное потребление хлеба в разных странах на душу населения составляет от 150 до 500 г в сутки. Хлеб является физиологическим источником растительного белка, усвояемых углеводов, пищевых волокон, водорастворимых витаминов, ряда макро- и микроэлементов [8].

Задача сохранения свежести хлеба на протяжении длительного периода времени имеет огромное значение, потому что большая часть хлебопекарных предприятий работает круглосуточно и хлеб, произведенный в вечернее и ночное время, поступает потребителям через большой промежуток времени, составляющий 10–12 ч.

Главным потребительским показателем качества хлеба и хлебобулочных изделий является свежесть. Снижение степени свежести хлеба и хлебобулочных изделий связано с протеканием сложных физико-химических, биохимических и коллоидных процессов: черствение (изменения белков и углеводов) и усыхание.

Главное значение в процессе черствения хлеба и хлебобулочных изделий занимает изменение белковых веществ и кристаллизация крахмала. Помимо всего этого, этот процесс рассматривается как изменение связанной и свободной влаги при выпечке и хранении хлеба и хлебобулочных изделий, изменение состояния амилопектина и геля амилозы, образование межмолекулярных сил, из которых большое значение имеют водородные связи [4, 8–11].

Чтобы замедлить процесс черствения при хранении хлеба, необходимы технологии для сдерживания изменений в крахмальных и белковых веществах и способные уменьшить потерю влаги.

Хлебобулочные изделия, остывая после выпечки, теряют часть влаги вследствие испарения, что приводит к потере их массы, т. е . усыхают [1, 4, 12–15].

Внесение в рецептуру хлеба кавитирован-ной воды не может не сказаться на конечных свойствах готового изделия. В этой связи особый интерес представляет изучение вопросов влияния кавитированной воды на качество хлеба в процессе его хранения.

Объекты и методы исследований

Для достижения поставленной цели были выработаны образцы хлеба из пшеничной муки 1 сорта по традиционным рецептурам с применением воды для технических целей и кавити-рованной воды с помощью ультразвукового аппарата серии «Волна» модель УЗТА-0,4/22-ОМ.

Традиционная рецептура хлеба формового на выход 859 г включает в себя следующие ингредиенты (табл. 1).

Таблица 1

Рецептура хлеба формового из пшеничной муки 1 сорта

Наименование ингредиента

Масса, г

1. Мука

465

2. Дрожжи прессованные

7,5

3. Соль

6,5

4. Вода

380

Итог

859

Дрожжи предварительно растворялись в небольшом количестве воды, согласно рецептуры.

Замес теста и выпечка хлеба белого из пшеничной муки 1 сорта осуществлялась при помощи автоматической хлебопекарни НВ-ЕЗОЗ HITACHI.

Продолжительность процесса изготовления хлеба белого из пшеничной муки 1 сорта при использовании режима BREAD: предварительный замес теста составляет 9 мин, пауза составляет 5 мин, затем происходит замес теста длительностью 18–22 мин, следующим этапом является первая расстойка тестовой заготовки, которая по длительности составляет 60–70 мин. После этого в тесте образуются большие полости, содержащие углекислый газ. На данном этапе были отобраны образцы теста, один из которых был помещен в термостат на 30 мин, а второй проанализирован с помощью прибора Структурометра СТ-2 с целью определения структурно-механических свойств. Следующим этапом производства является выход углекислого газа, происходящий при обминке теста, продолжительность составляет 20 мин, затем происходит второй этап расстойки теста продолжительностью 70 мин, обеспечивающий воздушную и однородную структуру хлеба. Выпечка хлеба длится 63–68 мин, окончание выпечки составляет 10– 19 мин.

При исследовании полученных образцов была установлена номенклатура показателей качества, наиболее полно характеризующих сохранение свежести изделий, среди которых:

  •    органолептические показатели качества;

  •    влажность, кислотность и пористость мякиша;

  •    деформационные характеристики теста и мякиша.

Исследуемые образцы хлеба закладывались на хранение при температуре (20 ± 2) °C и относительной влажности воздуха (75 ± 2) % и режимах, соответствующих требуемым условиям. Оценка качества исследуемых образцов по установленной номенклатуре показателей проводилась в несколько этапов: 4, 24, 48, 72 часа после выпечки.

В процессе хранения первые изменения, происходящие в хлебе, можно установить через 9–10 часов после выпечки. Для исследования влияния кавитированной воды на органолептические показатели качества хлеба была проведена дегустационная оценка образцов.

Для того чтобы снизить влияние личностных особенностей потребителей, был использован вариант балловой оценки. Балловая оценка представляет собой упорядоченную совокупность чисел и качественных характеристик, которые приводятся в соответствие с оцениваемыми объектами согласно определяемому признаку. Для обеспечения различимости ступеней шкалы были созданы описания, в которых отражались характерные особенности градаций. Для органолептической оценки качества хлеба использовалась 5уровневая балльная шкала.

Данная шкала учитывает как стандартные, так и дополнительные органолептические показатели. Органолептическую оценку полученных образцов хлеба проводила дегустационная комиссия.

Результаты и их обсуждение

Изменения общей балльной оценки складывались за счет следующих показателей:

внешний вид, окраска корок, характер пористости, эластичность и разжевываемость мякиша. Значительных изменений вкуса, аромата и цвета мякиша изделий отмечено не было, вышеуказанные показатели в дальнейшем анализе не учитывались. Полученные результаты представлены на рисунке.

Из результатов оценки можно выявить, что образец хлеба, полученный на основе ка-витированной воды, имеет суммарную оценку, которая составляет 16,5 баллов, значительно выше, чем у контрольного образца, полученного из воды для технических целей, оценка которого составляет 13,5 баллов.

Показатель «характер пористости» у образца, полученного на основе кавитированной без пустот, недостаточно эластичный и слегка заминающийся мякиш.

На основании расчета уровня качества исследуемые образцы, полученные с использованием кавитированной воды, были признаны хорошего качества (80 %), тогда как контрольный образец удовлетворительного уровня качества (60 %). Таким образом, можно сделать вывод, что кавитированная вода позволяет улучшить органолептические показатели хлеба, тем самым повысить привлекательность данного товара для потребителя [2, 3, 6, 16–19].

Влияние воды для технических целей и кавитированной воды на качество и сохраняемость хлеба формового из пшеничной му-

Результаты дегустационной оценки хлеба пшеничногос учетом коэффициентов весомости (через 4 часа хранения)

и Хлеб контроль и Хлеб, полученный на основе кавитированной воды воды, значительно выше, чем у контрольного образца хлеба.

Для образца хлеба, полученного на основе кавитированной воды, органолептические показатели выражены более характерно и обуславливаются наличием правильной формы с несколько выпуклой верхней коркой, без боковых выплывов, увеличением объема изделия, наличием развитой тонкостенной пористости с порами округлой формы, без пустот и уплотнений, а также мягкого и эластичного мякиша.

Для контрольного образца было выявлено наличие плотной низкой корки, неравномерная толстостенная пористость, уплотнений и ки первого сорта представлено в табл. 2.

Данные, представленные в табл. 2, позволяют говорить о том, что использование кави-тированной воды оказало положительное влияние на удельный объем хлеба. При использовании кавитированной воды наблюдается количественное и структурное изменение пористости. Поры мякиша стали более тонкостенными и равномерными. Изменения показателей кислотность и влажность мякиша хлеба не имели существенной разницы от контрольных образцов. Кавитированная вода оказала заметное влияние на замедление процессов черствения хлеба. Через 48 часов у исследуемых образцов увеличилась крошли-

Таблица 2

Характеристика физико-химических показателей хлеба из пшеничной муки в процессе хранения

Наименование показателя 4 часа хранения 12 часов хранения 48 часов хранения 72 часа хранения Хлеб контроль Влажность мякиша, % 42,12 ± 0,3 39,79 ± 0,2 38,11 ± 0,2 38,02 ± 0,2 Кислотность мякиша, град 2,9 ± 0,02 2,9 ± 0,02 2,9 ± 0,03 2,9 ± 0,02 Пористость мякиша, % 65,12 ± 0,1 65,12 ± 0,2 65,18 ± 0,2 65,10 ± 0,1 Хлеб, полученный на основе кавитированной воды Влажность мякиша, % 43,62 ± 0,1 41,12 ± 0,3 36,83 ± 0,2 36,51 ± 0,2 Кислотность мякиша, град 3,1 ± 0,01 3,1 ± 0,02 3 ± 0,02 3 ± 0,01 Пористость мякиша, % 67,41 ± 0,2 66,91 ± 0,3 67,04 ± 0,2 66,8 ± 0,2 вость, что свидетельствует о проходящем в хлебе процессе черствения.

Оценка физико-химических показателей качества хлеба в процессе хранения подтвердила результаты органолептической оценки и показала, что образцы, полученные с использованием кавитированной воды, уже в начальный период хранения имеют значение пористости и набухаемости выше, чем у контрольного образца. В процессе хранения отмеченная тенденция сохраняется. У них менее выражено происходит повышение крошкова-тости и снижение набухаемости мякиша в процессе хранения.

При изучении структурно-механических свойств пшеничного хлеба необходимо помнить, что они зависят не только от степени черствения, но и от усыхания. После выпечки хлеба пшеничного при хранении происходят процессы усыхания, снижающие сжимаемость хлеба и увеличивающие его способность крошиться. Наиболее сильно изменяются от усыхания реологические свойства внешних слоев хлеба: корки и подкорочного слоя. Поэтому для характеристики процесса черствения хлеба пшеничного наиболее важны изменения реологических свойств центральной части мякиша хлеба.

Реологические свойства мякиша хлеба характеризуются такими показателями качества как упругость, сжимаемость, пластичность. Результаты проведенного исследования представлены в табл. 3 и 4.

Из представленных данных (см. табл. 3) можно заметить, что тесто, полученное на основе кавитированной воды, обладает более высокими характеристиками, чем у контрольного образца теста. При обминке теста с лучшими реологическими характеристиками происходит равномерное распределение пузырьков диоксида углерода в массе теста, улучшается его качество, мякиш хлеба приобретает тонкостенную, мелкую и равномерную пористость.

Из представленных данных (см. табл. 4) видно, что через 12 часов хранения у всех исследуемых образцов пшеничного хлеба значительных изменений органолептических показателей качества выявлено не было.

По прошествии 48 часов у хлеба контроль наблюдается снижение эластичности мякиша, увеличение крошливости и жесткости, тем временем как у хлеба, полученного на основе кавитированной воды, наблюдается улучшение эластичности мякиша. Через 72 часа хранения у хлеба контроль происходит снижение эластичности мякиша, и изделие становится более жестким. У хлеба, полученного на основе кавитированной воды, наблюдалось менее заметное снижение структурномеханических свойств.

Таблица 3

Результаты измерения деформационных характеристик исследуемых образцов теста

Исследуемые образцы

Общая деформация (h общ ), мм

Пластичная деформация (h пл ), мм

Упругая деформация (h упр ), мм

Эластичность мякиша (ДН)

Тесто контроль

Контроль тесто после обминки (1 час тестоприготовления)

9,820

7,090

2,730

0,278

Контроль тесто после обминки (2 часа тестоприготовления)

10,538

6,389

4,149

0,393

Тесто контроль без обминки (1 час тестоприготовления)

8,800

5,847

2,953

0,335

Тесто контроль без обминки (2 часа тестоприготовления)

11,380

7,444

3,936

0,345

Тесто, полученное на основе кавитированной воды

Тесто УЗВ после обминки (1 час тестоприготовления)

17,729

15,780

1,949

0,109

Тесто УЗВ после обминки (2 часа тестоприготовления)

18,354

16,247

2,107

0,114

Тесто УЗВ без обминки (1 час тестоприготовления)

19,145

17,920

1,224

0,063

Тесто УЗВ без обминки (2 часа тестоприготовления)

20,744

18,782

1,961

0,094

Таблица 4

Результаты измерения деформационных характеристик мякиша в процессе хранения исследуемых образцов хлеба

Исследуемые образцы

Общая деформация (h общ ), мм

Пластичная деформация (h пл ), мм

Упругая деформация (h упр ), мм

Эластичность мякиша (ih)

Хлеб контроль

4 часа хранения

4,975

1,374

4,221

0,780

12 часов хранения

5,985

1,674

4,311

0,720

48 часов хранения

7,090

2,727

4,363

0,615

72 часа хранения

7,534

2,895

4,370

0,580

Хлеб, полученный на основе кавитированной воды

4 часа хранения

9,197

2,927

6,44

0,663

12 часов хранения

8,897

2,727

6,17

0,693

48 часов хранения

7,631

2,212

5,418

0,709

72 часа хранения

7,154

2,205

5,115

0,715

Исходя из полученных данных исследования органолептической и физико-химической оценки хлеба пшеничного с применением кавитированной воды в процессе хранения, было выявлено, что применение ультразвука положительно влияет на потребительские достоинства хлеба и способствует пролонгированию сроков его хранения [2, 5, 6, 7, 20–22].

Список литературы Поиск путей повышения сохраняемости хлебобулочных изделий

  • Болтенко, Ю.А. Определение реологических свойств мякиша хлебобулочных изделий / Ю.А. Болтенко // Хлебопродукты. - 2008. - № 12. - С. 58-59.
  • Вытовтов, А.А. Товароведение и экспертиза потребительских товаров: учебник/ А.А. Вытовтов, В.В Шевченко, Е.Н. Карасев и др. - М.: Издательство ИНФРА-М, 2003. - 542 с.
  • Киреева, Т.В. Натуральные добавки в технологии хлеба / Т.В. Киреева, Н.Н. Гатько // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2008. - № 4. - С. 59-61.
  • Колупаева, Т.Г. Сохранение свежести и потребительских свойств хлеба / Т.Г. Колупаева // Кондитерское и хлебопекарное производство. - 2008. - № 4. - С. 21-23.
  • Немцова, З.С. Хлебобулочные изделия. Методы анализа / З.С. Немцова, Н.П. Волкова. - М.: Агропром, 2013. - 517 с.
  • Нилова, Л.П. Товароведение и экспертиза зерномучных товаров/ Л.П. Нилова. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 410 с.
  • Перепёлкина, Я.Ю. Влияние реологических характеристик пшеничного теста после замеса на качество готового хлеба / Я.Ю. Перепёлкина, Ю.А. Болтенко // Научные исследования: от теории к практике: материалы VI Междунар. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 31 дек. 2015 г.) / редкол.: О. Н. Широков [и др.]. - Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2015. - № 5 (6). - С. 152-154.
  • Пономарева, Е.И. Комплексная оценка качества хлебобулочных изделий / Е.И. Пономарева //Хлебопродукты. - 2008. - № 3. - С. 54-55.
  • Потороко, И.Ю. Государственная политика России в области продовольственной безопасности и безопасности пищевых продуктов. Современное состояние вопроса / И.Ю. Потороко, Н.В. Попова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Экономика и менеджмент». - 2009. - № 21 (154). - С. 92-98.
  • Самченко, О.Н. Разработка и оценка потребительских свойств продуктов питания с использованием йодсодержащего растительного сырья: автореферат дис. … канд. техн. наук / О.Н. Самченко. - Владивосток, 2007. - 188 с.
  • Феофилатова, О.В. Пути повышения сохраняемости хлеба / О.В. Феофилатова // Современное хлебопекарное производство. - 2015. - № 4. - C. 51-55.
  • Цыганова, Т.Б. Новая технология производства хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности / Т.Б. Цыганова, В.П. Ангелюк, В.А. Буховец // Хлебопечение России. - 2011. - № 5. - С. 28-30.
  • Ahmed, M.S.H. Study the Storage Temperature & Periods on Rheological Properties of Wheat Flour / M.S.H. Ahmed, M.O. Kanzal, G.A. Fadhl // American Journal of Food Science and Technology. - 2016. - V. 4(5). - P. 135-140.
  • Correa, M.J. Effect of modified celluloses on dough rheology and microstructure / M.J. Correa, M.C. Añón, G.T. Perez, C. Ferrero // Food Research International. - 2010. - V. 43. - Р. 780-787.
  • DOI: 10.1016/j.foodres.2009.11.016
  • http://www.freepatent.ru. 2519859 Способ производства хлеба чечевичного / Ф.А. Бисчокова, М.А. Дугужев, Б.Х. Губашиев, Ж.М. Кунашева, М.Х. Кодзокова, Т.Х. Карданов, 8.10.2012.
  • Krasulya, O. Impact of acoustic cavitation on food emulsions / O. Krasulya, V. Bogush, V. Trishina // Ultrasonics Sonochemistry. - 2015. - V. 30. - P. 98-102. 10.1016/j.ultsonch. 2015.11.013
  • DOI: 10.1016/j.ultsonch.2015.11.013
  • Naumenko, N.V. Sonochemistry effects influence on the adjustments of raw materials and finished goods properties in food production / N.V. Naumenko, I.V. Kalinina // International Conference on Industrial Engineering, 19-20 May 2016. - 2016. - V. 870. - P. 691-696.
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.870.691
  • Olga Amaral Catarina S. Guerreiro, Ana Gomes, Marília Cravo. Resistant starch production in wheat bread: effect of ingredients, baking conditions and storage // Eur Food Res Technol. - 2016. - V. 242. - P. 1747-1753.
  • DOI: 10.1007/s00217-016-2674-4
  • Ribotta P.D., Ausar S.F., Beltramo D.M., & Leon A.E. Interactions of hydrocolloid sand sonicated-gluten proteins // Food Hydrocolloids. - 2005. - V. 19. - P. 93-99.
  • DOI: 10.1016/j.foodhyd.2004.04.018
  • Rosell C.M., Rojas J.A., de Barber B. Influence of hydrocolloids on dough rheology and bread quality // Food Hydrocolloids. - 2001. - V. 15. - P. 75-81.
  • DOI: 10.1016/S0268-005X(00)00054-0
  • Sciarini L.S., Ribotta, P.D., Leon A.E., Perez G.T. Incorporation of several additives into gluten free breads: Effect on dough properties and bread quality // Journal of Food Engineering. - 2012. - V. 111. - P. 590-597.
  • DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2012.03.011
  • Tsirulnichenko, L.A. Increasing the level of hydration of biopolymers in meat processing systems based on the use of acoustically activated brines / L.A. Tsirulnichenko, I.Yu. Potoroko, O.N. Krasulya, I. Gudina // Agronomy Research. - 2017. - Т. 15, № S2. - С. 1419-1425.
Еще
Статья научная