Потребительские и физико-химические показатели качества хлебобулочных изделий, обогащенных концентратом полиненасыщенных жирных кислот в липосомальной форме

Введение. Важнейшим условием сохранения и укрепления здоровья является обеспечение населения высококачественной и безопасной пищей. От качества питания напрямую зависит состояние здоровья человека. Питание лежит в основе возникновения, развития и течения (или оказывает существенное влияние) 80 % случаев известных патологических состояний. Среди заболеваний, основную роль в происхождении которых играет фактор питания, 61 % составляют сердечно-сосудистые расстройства, 32 % – новообразования, 5 % – сахарный диабет [1].

Одним из путей профилактики этих и других заболеваний является создание функциональных продуктов питания путем обогащения их эссенциальными микронутриентами, такими как ω-3 ПНЖК, так как восполнить дефицит ω-3 жирных кислот в рационе только за счет увеличения потребления икры и морской рыбы невозможно.

Разработка такой продукции предусматривает включение в рецептуру функциональных ингредиентов, обеспечивающих заданные свойства продукта, что, как правило, приводит к возникновению определенных технологических рисков, которые ухудшают потребительские свойства пищевых продуктов. Ограничения в использовании ПНЖК связаны прежде всего с их склонностью к окислению и с потерями в результате этого пищевой ценности, биологиче- ской эффективности и возможностью появления посторонних запахов [2].

Для контролируемой доставки легкоразру-шающихся, активных или обладающих сильным запахом функциональных компонентов ученые предложили использовать липосомы [3].

Нами [4] был разработан концентрат ПНЖК из жира тюленя в липосомальной форме, богатый эссенциальными ω-3 жирными кислотами. При этом соотношение ω6/ω3 в концентрате ПНЖК составило 1,3:1, а липосомальная форма концентрата усилила биодоступность. Экспериментально на модели атерогенной диеты, вызванной введением в рацион питания лабораторных животных холестерина, было показано, что концентрат ПНЖК в липосомальной форме обладал выраженным гипохолестеролемиче-ским, гиполипидемическим и антиоксидантным эффектом [5].

Цель исследования. Оценка потребительских и физико-химических свойств хлеба, обогащенного концентратом ПНЖК в липосомальной форме, и анализ сроков хранения продукта.

Задачи:

• -    обосновать дозу внесения концентрата ПНЖК в липосомальной форме в рецептуру хлеба пшеничного;

• -    оценить влияние вводимой добавки на потребительские и физико-химические свойства хлеба, обогащенного концентратом ПНЖК;

• -    определить влияние вводимого ингредиента на сроки хранения полученного продукта.

Методы исследования. Для получения концентрата ПНЖК был выбран метод комплексообразования с мочевиной, предложенный D.G. Hayes еt al., который считается недорогим, надежным, наиболее эффективным и экологически чистым приемом для получения концентратов ПНЖК [6, 7].

Для получения липосом использовали фосфолипиды из печени тюленя по методу, предложенному М. Кейтсом [8], для предотвращения процессов окисления применяли антиокислитель α-токоферол [9].

Рецептура хлеба представлена в таблице. Количество муки, дрожжей и соли не изменялось. Количество воды рассчитывалось исходя из фактической влажности муки, дрожжей, соли и требуемой влажности хлеба, которая для высшего сорта составила 43,5 %. Липосомальная суспензия концентрата ПНЖК вводилась за счет замены части воды. Все режимы замеса, брожения и выпечки соответствовали ГОСТ 27669-88.

Рецептура хлеба пшеничного высшего сорта, кг на 100 кг муки

Сырье	Контроль	Образец № 1	Образец № 2	Образец № 3
Мука пшеничная хлебопекарная, высший сорт	100,0	100,0	100,0	100,0
Дрожжи хлебопекарные прессованные	3,0	3,0	3,0	3,0
Соль поваренная пищевая	1,5	1,5	1,5	1,5
Концентрат ПНЖК в липосомальной форме	-	18,0	24,0	30,0

Контрольный образец был приготовлен без добавления дополнительных ингредиентов, в соответствии с рецептурой. В опытные образцы добавляли концентрат ПНЖК в липосомальной форме. При выборе процента ввода добавки в рецептуру хлеба исходили из того, что физиологическая потребность для взрослых составляет 5–8 % от калорийности суточного рациона для ω-6 и 1–2 % – для ω-3. Оптимальное соотношение в суточном рационе ω-6 к ω-3 жирных кислот должно составлять 5–10:1 [10]. Учитывая, что потребление хлеба колеблется в больших пределах, было решено, что содержание ПНЖК в 100 граммах хлеба не должно превышать 20 % от рекомендуемой нормы. В связи с этим содержание концентрата жирных кислот в опытных образцах (г на 100 грамм муки) составило: в 1-м образце 1,80; во 2-м – 2,40; в 3-м – 3,00, что соответствовало содержанию ПНЖК 0,11, 0,15 и 0,19 г на 100 г муки. Содержание ПНЖК в разработанном концентрате в липосомальной форме составляло 0,64 г/100 г липосом.

Пробная выпечка хлеба производилась согласно ГОСТ 27669-88. Качество хлебобулоч- ных изделий оценивали через 4 часа после выпечки. Готовые изделия хранились в чистом и хорошо вентилируемом помещении при температуре 20–23ºС и относительной влажности воздуха не менее 75 %, упаковывались после остывания в пищевую пленку.

Объем хлеба определяли на специальном измерителе (ГОСТ 27669-88). Физикохимические показатели определяли: влажность – по ГОСТ 72096-75, кислотность – ГОСТ 567096, пористость – ГОСТ 5669-96. Потребительские свойства хлеба оценивали по органолептическим показателям, при этом определяли внешний вид, правильность формы формового хлеба, окраску и состояние поверхности корок, состояние мякиша, аромат, вкус и разжевывае-мость мякиша (ГОСТ 5667-65). С целью получения более объективных результатов органолептической оценки хлебобулочных изделий описательный метод дополнялся оценкой с использованием 100-балльной шкалы. Оценка каждого органолептического качества проводилась по 5-балльной шкале, где каждому баллу соответствовало словесное определение [11]. Присвоенные баллы умножались на коэффициент значимости. Затем все баллы суммировались.

Упек определяли по потере массы тестовой заготовки при выпечке (в %) к массе тестовой заготовки [12].

Изменения качества хлеба при хранении оценивали по крошковатости мякиша и по изменению кислотности хлеба через 24, 48, 72 часа после выпечки. Крошковатость мякиша определяли следующим образом: из середины изделия вырезали 9 кубиков размером 2,5×2,5×2,5 см, взвешивали, помещали на сито № 18 и просеивали на лабораторном рассевке в течение 15 минут при 190 оборотах в минуту. Убыль остатка на сите, выраженная в процентах ко взятой навеске, характеризует крошковатость мякиша [12]. Исследования проводились в трехкратной повторности, с последующей математической обработкой данных с использованием программы Excel 2010.

Результаты и их обсуждение. Ассортимент хлебобулочных изделий в России отличается огромным разнообразием, однако перечень функциональных продуктов, влияющих на липидный профиль, довольно ограничен. Нами была предпринята попытка использования кон- центрата ПНЖК в липосомальной форме для обогащения пшеничного хлеба высшего сорта. Качество хлеба оценивали по объемному выходу хлеба, органолептическим и физикохимическим свойствам.

Объемный выход хлеба увеличивался с увеличением количества вводимой добавки и составил: в образцах контрольном, № 1, № 2 и № 3 – 296, 295, 313 и 338 см3/на 100 г муки соответственно, т.е. увеличился у образца № 2 на 6 см3, а у образца № 3 на 42 см3.

Исследование органолептических показателей анализируемых образцов показало, что все образцы имели привлекательный внешний вид и хорошо выраженные характерные для данного сорта хлеба вкус и аромат. Поверхности контрольного и опытного образца № 3 были безупречно гладкими, без трещин и подрывов, с куполообразной верхней коркой. Контрольный образец и образец № 3 имели мягкий нежный мякиш, интенсивно выраженный аромат и выраженный вкус, характерные для хлеба пшеничного высшего сорта. У контрольного образца был нежный, сочный, хорошо разжевываемый мякиш, опытный образец № 3 имел достаточно нежный, слегка суховатый хорошо разжевываемый мякиш. Образцы № 1 и № 2 имели заметно выпуклую верхнюю корку, мягкий нежный мякиш, выраженные аромат и вкус, характерные для пшеничного хлеба.

Введение добавки изменяло окраску корки хлебной булки от светло-золотистой до темнозолотистой. Темно-золотистая окраска, характерная для хлеба, обогащенного концентратом ПНЖК в липосомальной форме, оценивалась более высоким баллом, чем окраска корок хлеба контрольного образца, которая была бледнее – светло-золотистая. При этом с увеличением количества добавки интенсивность окраски возрастала. Это, по-видимому, связано с тем, что липосомальная форма концентрата ПНЖК готовилась на буферном растворе с содержанием сахарозы. Содержание сахарозы в образцах № 1, № 2, № 3 составило соответственно 1,03; 1,38 и 1,72 %. Сахароза при замесе теста расщепляется инвертазой дрожжей (β-фруктозидазой) на глюкозу и фруктозу (редуцирующие сахара), которые во время выпечки участвуют в потемнении поверхности хлеба в результате реакции Майяра [13]. С другой сто- роны, они являются источником питания для дрожжей и интенсифицируют спиртовое брожение и газообразование, что является одной из причин увеличения объема хлеба.

Таким образом, образец № 3 набрал наибольшее количество баллов, главным образом за счет темно-золотистой окраски корок и большего объема хлеба из 100 граммов муки.

Важным технологическим показателем, а также характеристикой потребительских свойств является упек. При выпечке хлебобулочных из- делий, как правило, упек колеблется от 5 до 15 % и зависит от ряда факторов, поэтому сорт, форма, масса всех образцов и режимы выпечки (температура выпечки, продолжительность и влажность парообразования в пекарной камере) были одинаковыми. Результаты, представленные на рисунке 1, показывают, что с увеличением концентрата ПНЖК в липосомальной форме в рецептуре хлеба происходит некоторое снижение упека.

Упек, %

Рис.1. Влияние концентрата ПНЖК на упек хлебобулочных изделий

Образцы № 1 и № 2 с содержанием концентрата ПНЖК в липосомальной форме 18 и 24 г/100 г муки, набравшие меньшее количество баллов при органолептической оценке, дальнейшему исследованию не подвергались.

Пористость изделия характеризует такое важное свойство, как усвояемость. Низкая пористость обычно присуща изделиям из плохо вы-броженного теста с низкой влажностью. Пористость мякиша у контрольного образца составила 75 %, у образца с ПНЖК – 74 %, т.е. высокая и практически одинаковая. В соответствии с ГОСТ 28808-90 пористость мякиша хлеба из муки высшего сорта должна быть не менее 68 % [14].

Влияние продолжительности хранения на кислотность хлеба представлено на рисунке 2.

Кислотность хлеба, обогащенного концентратом ПНЖК, была выше, чем у контрольного образца, на 0,2 градуса. В процессе хранения кислотность обоих образцов хлеба возрастала в равной степени, что позволяет сделать вывод, что при обогащении хлеба ПНЖК в виде концентрата в липосомальной форме в процессе хранения практически не происходит окисления ПНЖК.

Исследование степени черствления хлеба при хранении показало, что опытный образец дольше сохранял структуру (рис. 3).

Исследование органолептических характеристик хлеба в процессе хранения показало, что у контрольного образца на 5-е сутки хранения появился затхлый запах. У опытного образца посторонние запахи отсутствовали.

■ Контрольный хлеб ■ Опытный хлеб

Рис. 2. Изменение кислотности контрольного хлеба и опытного образца № 3 в процессе хранения

л Н

Продолжительность хранения (τ), сутки

Рис. 3. Влияние продолжительности хранения на крошковатость мякиша контрольного хлеба и опытного образца № 3

Заключение. Результаты исследований показали возможность обогащения пшеничного хлеба высшего сорта эссенциальными жирными кислотами (концентрат ПНЖК) в липосомальной форме. Использование липосомальной формы концентрата при обогащении хлеба ПНЖК увеличивало объемный выход хлеба, интенсифицировало окраску корок, не изменяло вкус и аромат и замедляло процесс черствления хлеба при хранении.

Образец хлеба № 3 с содержанием в рецептуре 0,19 г концентрата ПНЖК на 100 грамм муки имел наибольший объемный выход хлеба, лучшие потребительские свойства, чем другие образцы, и набрал наибольшее количество баллов.

Увеличение количества концентрата ПНЖК в липосомальной форме в рецептуре хлеба более 0,19 г привело бы к увеличению затрат на производство концентрата, а уменьшение его количества менее 0,19 г снизило бы функциональные свойства продукта. И учитывая, что потребление хлеба колеблется в широких пределах, наиболее оптимальным является пшеничный хлеб с содержанием в рецептуре 30 % липосомальной формы концентрата ПНЖК, который может быть позиционирован как функциональный пищевой продукт, содержащий в 100

граммах хлеба 15,8 % ПНЖК от рекомендуемой суточной нормы потребления (МР 2.3.1.2432-08) [10, 15].