Разработка пектиносодержащего бездрожжевого (сбивного) хлеба

This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License

Хатко З.Н. и др. Вестник ВГУИТ, 2025, Т. 87, №. 4, С. 20-28 Введение

Современные потребители все больше внимания уделяют здоровому питанию, что создает потребность в пищевых продуктах функционального или специализированного назначения, обогащенных функциональными ингредиентами, в том числе пектинами.

В последние десятилетия наблюдается устойчивый рост потребительского спроса на продукты здорового питания, что стимулирует активные исследования в области хлебопечения. Особое внимание уделяется разработке и совершенствованию технологий производства бездрож-жевого хлеба, традиционно ассоциирующегося с плотным, слаборазвитым мякишем. Однако современные представления о качестве подобной продукции кардинально изменились. Сегодня задача заключается не просто в исключении дрожжей из рецептуры, а в создании продукта с высокими органолептическими и структурно-механическими показателями, сопоставимыми с классическими дрожжевыми аналогами, либо обладающего уникальными потребительскими свойствами.

Продукты функционального и специализированного назначения можно получить не только за счет обогащения рецептур функциональными ингредиентами, но и разработкой технологий, обеспечивающих исключение из рецептуры некоторых компонентов. К таким относится бездрожжевая (сбивная) технология получения хлеба.

Исторически бездрожжевой хлеб производился с использованием химических разрыхлителей или физических методов. Однако его качество часто уступало дрожжевому хлебу.

Развитие биотехнологических подходов, основанных на применении разнообразных заквасок на основе молочнокислых бактерий и природных дрожжей, их ферментативная активность повлияла на качество хлеба. Параллельно развиваются направления, связанные с использованием ферментных препаратов, гидроколлоидов (пектиновые вещества [1] и др.) и современных физико-химических способов обработки сырья.

Сбивной способ приготовления теста позволяет получить продукт с нежной, пористой структурой без применения дрожжей, за счет механического сбивания [2].

Диспергационный метод, широко применяемый в промышленности для получения пен, основан на интенсивном перемешивании жидкости с пенообразователем. В ходе этого процесса происходит захват воздуха и его дробление на мелкие частицы. Часть работы, совершаемой при перемешивании, расходуется на увеличение свободной поверхностной энергии системы [3].

Существующие технологические приемы получения пен в общем случае классифицируются по двум группам факторов.

К первой группе относятся факторы, обусловленные самим пенообразователем – коллоидными ПАВ или высокомолекулярными соединениями. Среди последних наиболее эффективными являются полиэлектролиты, например, белки.

Вторая группа факторов определяется свойствами дисперсионной среды (жидкости). Ключевыми характеристиками здесь служат вязкость (прямо влияющая на устойчивость пены: чем она выше, тем стабильнее пена), водородный показатель (рН) и наличие низкомолекулярных электролитов. Следует отметить, что активная кислотность и электролиты, хотя формально и описывают дисперсионную среду, фактически воздействуют на пенообразователь, определяя его состояние и свойства [3].

Morreale F и др. изучили процесс обогащения безглютенового хлеба инулином [4].

Bojana Filipčev и др. изучено влияние замены гидроколлоидов (ксантановой камеди, гуаровой камеди, гидроксиметилцеллюлозы на шелуху семян подорожника) на текстуру мякиша, распределение воды и кинетику черствения безглютенового хлеба на основе смеси гречневой и рожковой муки [5].

Волков И.Е. и др. изучили возможность приготовления сбивного бездрожжевого теста при реализации метода механического рыхления, с помощью устройства, инициирующего кавитационные эффекты в толще теста путем возбуждения ультразвуковых колебаний [6].

Магомедов Г.О и др. [2] разработали технологию сбивного хлеба функционального назначения из муки цельносмолотого зерна для повышения пищевой ценности.

Известен способ (RU 2793968 C1) получения сбивных хлебобулочных изделий, который включает дозирование рецептурных компонентов, замес теста, сбивание, формование и выпечку тестовых заготовок, которые формуют под избыточным давлением воздуха 0,5 МПа из камеры сбивания в хлебопекарные силиконовые формы, установленные в камере формования. Выпекают их в печи с одновременным СВЧ-конвективным нагревом с последующим отключением СВЧ-нагрева при достижении температуры 65–70 °С в центре мякиша хлеба. Изобретение позволяет увеличить выход хлебобулочных изделий, повысить качество структуры теста и сократить продолжительность процесса выпечки хлебобулочных изделий [7].

Khatko Z.N. et al. Proceedings of VSUET, 2025, vol. 87, no. 4, pp. 20-28

Пектиновые вещества способны влиять на формирование реологических свойств пищевых систем, в том числе теста для получения хлеба. Отмечается положительное влияние пектиновых веществ на реологию пищевых систем, включающих муку или мучные композиты с низким содержанием глютена или безглютеновые [8]. В связи с этим, изучение влияния пектиновых веществ на реологические свойства бездрожжевого теста представляет большой интерес.

Таким образом, исследования, направленные на разработку пектиносодержащего бездрож-жевого (сбивного) хлеба являются актуальными с научной и практической точек зрения.

Цель работы – исследование и разработка пектиносодержащего бездрожжевого (сбивного) хлеба.

Объектами исследования являлись образцы бездрожжевого (сбивного) хлеба: 1 – без добавления пектинов (контроль); 2 – с добавлением сухого высокоэтерифицированного пектина (ВЭП сухой); 3 – с добавлением сухого низко-этерифицированного пектина (НЭП сухой); 4 – с добавлением комбинации сухого низко- и высокоэтерифицированных пектинов (НЭП+ВЭП сухой); 5 – с добавлением набухшего высокоэте-рифицированного пектина (ВЭП набухший); 6 – с добавлением набухшего низкоэтерифицирован-ного пектина (НЭП набухший); 7 – с добавлением комбинации набухших низко- и высокоэтерифици-рованных пектинов (НЭП+ВЭП набухший).

Характеристика пектиновых веществ представлена в таблице 1.

Таблица 1.

Характеристика пектиновых веществ

Table 1.

Characteristics of pectin substances

Наименование | Name	Торговая марка, производитель Brand, manufacturer	Степень этерификации, % Degree of esterification, %
Яблочный пектин 1 (НЭП) Apple pectin 1 (NEP)	«Айдиго», Китай	45–49
Яблочный пектин 2 (ВЭП) Apple pectin 2 (VEP)	«VALDE», Германия	>50

Образцы сбивного хлеба получены на авторской установке проф. Магомедова Г.О. и др. в лаборатории кафедры технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств ФГБОУ ВО «ВГУИТ» (г. Воронеж).

Исследования проводились по общепринятым в пищевой промышленности стандартным методам в лаборатории кафедры технологии пищевых продуктов и организации питания ФГБОУ ВО «МГТУ» (г. Майкоп).

Замес теста производили на опытной установке ММС-50 [9].

Дегустационную оценку проводили по критериям с указанием коэффициентов весомости по ГОСТ ISO 6658–2016.

Микрофотографии получены на микроскопе медицинском «МИКМЕД-5» при увеличении 40-х.

Пористость хлеба измеряли на приборе Журавлева ПЖ-1М.

Исследование сорбционной способности (по отношению к ионам свинца) хлеба проведено трилонометрическим титрованием по методике Решетникова В.И.

Результаты и их обсуждение.

Вариант экспериментального состава пектиносодержащего бездрожжевого (сбивного) хлеба представлен на рисунке 1.

• ■    Мука пшеничная е.'с

Сухой пектин (ВЭП, НЭП, ВЭП-НЭП)

• ■    Вода

• ■    Сахар-песок

• ■    Лимонная кислота

• ■    Соль нишевая поваренная

Рисунок 1. Экспериментальный состав пектиносодержащего бездрожжевого (сбивного) хлеба с добавлением пектинов

• Figure 1.    Experimental composition of pectin-containing yeast-free (whipped) bread with the addition of pectins

Способ приготовления пектиносодержащего сбивного хлеба включает замес теста из муки пшеничной в/с, пектиновых веществ, растворенных в воде сахара-песка и лимонной кислоты, соли пищевой поваренной, формование и выпечку.

Полученные образцы хлеба (общий вид, в разрезе) представлены на рисунке 2.

Хатко З.Н. и др. Вестник ВГУИТ, 2025, Т. 87, №. 4, С. 20-28

Как показывают данные рисунка 2, на серии фотографий представлены образцы хлеба, изготовленные с использованием различных видов и комбинаций пектинов, а также контрольный образец – без пектинов. Каждый

Результаты дегустационной оценки образцов пектиносодержащего бездрожжевого (сбивного) хлеба представлены в таблице 2.

a                            b                            c

d

e                              f                              g

h

j                                     k                                     l

m

n                        o

Рисунок 2. Образцы хлеба после выпечки: a – контроль; b – в разрезе; c – с ВЭП сухой; d – в разрезе; e – НЭП сухой; f – в разрезе; g – с НЭП+ВЭП сухой; h – в разрезе; j – с ВЭП набухший; k – в разрезе; l – с НЭП набухший; m – в разрезе; n – с НЭП+ВЭП набухший, o – в разрезе

• Figure 2.    Bread samples after baking: a – control; b – in section; c – with VEP dry; d – in section; d – NEP dry; f – in section; g – with NEP+VEP dry; h – in section; j – with VEP swollen; k – in section; l – swollen with NEP; m – in section; n – with NEP+VEP swollen, o – in section

Таблица 2.

Результаты дегустационной оценки образцов пектиносодержащего бездрожжевого хлеба

Table 2.

The results of the tasting evaluation of samples of pectin-containing yeast-free bread

Образец Sample Отклонение (Δ) Derivation	Дегустатор | Taster							Средний Балл Ave score
	1	2	3	4	5	6	7
1 (контроль)	3,66	3,54	3,64	4,17	4,54	4,92	4,50	4,14
Δ	-0,48	-0,6	-0,5	+0,03	+0,4	+0,78	+0,36	-0,001
2	3,25	3,95	4,04	3,90	4,36	4,92	4,77	4,17
Δ	-0,92	-0,22	-0,13	-0,27	+0,19	+0,75	+0,6	0
3	3,23	4,36	4,04	4,05	4,77	4,92	4,80	4,31
Δ	-1,08	+0,05	-0,27	-0,26	+0,46	+0,61	+0,49	0
4	2,38	4,48	4,13	3,77	5,00	4,92	4,90	4,23
Δ	-1,85	+0,25	-0,1	-0,46	+0,77	+0,69	+0,67	-0,004
5	3,14	4,31	4,31	3,82	5,00	4,92	4,90	4,34
Δ	-1,2	-0,03	-0,03	-0,52	+0,66	+0,58	+0,56	0,003
6	3,90	4,31	4,21	3,90	4,67	4,92	4,82	4,39
Δ	-0,49	-0,08	-0,18	-0,49	+0,28	+0,53	+0,43	0
7	3,96	4,31	4,48	3,71	5,00	4,92	4,52	4,44
Δ	-0,48	-0,13	+0,04	-0,73	+0,56	+0,48	+0,08	-0,026

Более наглядно отражает результаты дегустационной оценки образцов лепестковая диаграмма (рисунок 3).

Рисунок 3. Лепестковая диаграмма дегустационной оценки образцов пектиносодержащего бездрожжевого хлеба

Figure 3. Petal diagram of the tasting evaluation of samples of pectin-containing yeast-free bread

Как показывают данные таблицы 2 и рисунка 3, образцы хлеба, в составе которого набухшие пектины самостоятельно и в комбинации, получили более высокие оценки по сравнению с вариантами, в которых сухие пектины. При этом мнения дегустаторов в наименьшей степени совпали при оценке образца 4, средний балл которого составляет 4,23, но при этом отклонения оценок самые большие: от -1,85 до + 0,77; в наибольшей степени – при оценке образца 6, а диапазон отклонений (от -0,49 до +0,53).

Самый высокий средний балл – 4,39, относительно невелик

средний балл имеет

образец 7 (4,44), самый низкий – образец 1 (контроль) (4,14).

Определена пористость образцов пектиносодержащего бездрожжевого хлеба (рисунок 4).

Рисунок 4. Пористость образцов пектиносодержащего бездрожжевого (сбивного) хлеба

Figure 4. Porosity of samples of pectin-containing yeast-free (churned) bread

Как показывают данные рисунка 4, разные виды пектинов и их комбинации по-разному влияют на пористость хлеба по вариантам. Нет однозначной картины влияния пектиновых веществ в зависимости от состояния «сухой» или «набухший». Так, значения пористости ниже контроля в вариантах – с ВЭП сухой и НЭП набухший. Большая активность набухшего пектина в сравнении с сухим проявляется только с ВЭП (2 и 5 варианты), в других – активнее сухие пектины (3 и 4 варианты).

ВЭП сухой (17,47 %) резко снижает пористость почти на 30 % по сравнению с контролем. Пористость ВЭП набухшего (23,79 %) практически идентична по сравнению с контролем (24,80 %). НЭП сухой (33,03 %) напротив, значительно увеличивает пористость (на 33 %), а набухание нивелирует его положительный эффект, т. к. высокий показатель (33,03 %) падает до уровня контроля (24,30 %).

Показатель пористости комбинации ВЭП+НЭП сухой (31,98 %) близок к результату НЭП и значительно выше контроля, что

Хатко З.Н. и др. Вестник ВГУИТ, 2025, Т. 87, №. 4, С. 20-28 демонстрирует доминирующее влияние НЭП в смеси на формирование пористости, при этом добавление ВЭП не оказывает негативного эффекта, а лишь немного снижает пористость по сравнению с НЭП. Набухшая комбинация сохраняет высокую эффективность (31,00 %),

a хотя показатель и немного снижается по сравнению с сухой смесью (31,98 %).

Микрофотографии мякишей пектиносодержащего бездрожжевого (сбивного) хлеба представлены на рисунке 5.

b

e

d

f

g

Рисунок 5. Микрофотографии мякишей пектиносодержащего бездрожжевого (сбивного) хлеба: а – контроль; b – с ВЭП сухой; c – с НЭП сухой; d – с НЭП+ВЭП сухой; e – с ВЭП набухший; f – с НЭП набухший; g – с НЭП+ВЭП набухший

Figure 5. Micrographs of the crumb of pectin-containing yeast-free (churned) bread: a – control; b – with dry VEP; c – with dry NEP; d – with dry NEP+VEP; e – with swollen VEP; f – with swollen NEP; g – with + NEPVEP is swollen

Как показывают данные рисунка 5, структура мякиша существенно различается между образцами, демонстрируя распределение плотных и рыхлых пор у каждого из них. Данные различия в гетерогенности пористости связаны с варьированием вида пектинов, который при прочих равных технологических параметрах определяет индивидуальные структурные свойства конечного продукта.

Сорбционная способность образцов пектиносодержащего бездрожжевого (сбивного) хлеба представлена в таблице 3.

Таблица 3.

Сорбционная способность образцов пектиносодержащего бездрожжевого (сбивного) хлеба

Table 3. Sorption capacity of samples of pectin-containing yeast-free (churned) bread

Образец Sample	Количество ZnSO 4 , мл (ср. знач.) Amount of ZnSO 4 , ml (average value)	Сорбционная способность, мг ионов Pb2+/г пектина Sorption capacity, mg Pb2+ ions/g pectin
Вода Water	16,0	–
контроль control	16,1	5
2	17,0	35
3	17,5	50
4	18,0	65
5	17,0	35
6	16,5	15
7	17,5	50

Как показывают данные таблицы 3, хлеб с НЭП сухой проявляет большую сорбционную способность (50), чем с ВЭП сухой (35). При использовании комбинации этих пектинов их сорбционная способность увеличивается (65), что подтверждает синергический эффект действия.

Для хлеба с ВЭП набухший значение сорбционной способности такое же, как и в сухом (35), для НЭП набухший значение ниже (15), а с комбинациями этих пектинов значение увеличивается (50), однако, оно равно значению НЭП без комбинации (50) и ниже, чем с комбинацией сухих (65).

Значения сорбционной способности хлеба по вариантам по убыванию можно расположить в ряд следующим образом:

ВЭП+НЭП сух. (65) > НЭП сух. (50),

ВЭП+ НЭП наб. > ВЭП сух., ВЭП наб. (35) > НЭП наб. (15) > Контроль (5).

Заключение

• 1.    Установлено, что сбивание рецептурных компонентов для сбивного хлеба в комплексе с пектиновыми веществами способствует созданию стабильной структуры.

• 2.    Показано преимущественное влияние на органолептические показатели хлеба при использовании набухших пектинов по сравнению с сухими и контрольным образцом. Влияние состояния пектина (сухой, набухший) на пористость носит неоднозначный характер и зависит от типа используемых пектиновых веществ.

• 3.    Микроскопическое исследо-вание выявило существенные различия в структуре мякиша хлеба по вариантам, которые проявляются в различном распределении плотных и рыхлых пор. Это связано с видом пектина, что подтверждает его влияние на формирование структурных свойств хлеба при одинаковых условиях приготовления.

• 4.    Исследование сорбционной способности хлеба показало, что использование пектиновых веществ увеличивает этот показатель от 5 (контроль – без пектина) до 65 (ВЭП+НЭП сух.) мг ионов Pb²+/г пектина. Комбинация пектинов повышает сорбционную способность хлеба, что подтверждает синергический эффект действия.

Исследование выполнялось за счет средств государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № 1023122100005-9-2.9.1 «Высокоэффективные технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, обеспечивающие экспортный потенциал: новые конкурентоспособные пищевые продукты, новые медицинские и косметические средства, инновационные технологии, пролонгирование сроков хранения продуктов». Авторы выражают особую благодарность ФГБОУ ВО «ВГУИТ» (г. Воронеж) за проведение лабораторных исследований.