Разработка технологии хлебобулочных изделий функционального назначения с использованием нетрадиционного сырья

DOI:

В настоящее время одной из приоритетных задач государства является совершенствование структуры питания, повышения его качества, в связи с чем определены основные подходы и задачи по созданию новых пищевых продуктов, в том числе хлебобулочных изделий, обогащенных физиологически функциональными пищевыми ингредиентами, и предназначенных как для массового профилактического, так и лечебного питания.

Отечественный ассортимент специализированных хлебобулочных изделий развивается в направлении использования в рецептурах природных ингредиентов, позволяющих повысить в готовых изделиях содержание биологически активных веществ, которые придают функциональную направленность изделиям.

Рост онкологических заболеваний в последние десятилетия привлекает внимание специалистов во всем мире к этому вопросу [4, 5, 6,10]. Несмотря на то, что этиология рака до конца не изучена, установлено, что в развитие патологии значительную роль играет питание. Для снижения риска развития онкологических заболеваний необходимо совершенствовать рационы питания с включением хлебобулочных изделий, содержащих различные физиологически функциональные ингредиенты (витамины, аминокислоты и пептиды, пищевые волокна, минеральные вещества, полиненасыщенные жирные кислоты и др.) [5]. При этом особую роль играют соединения фенольной структуры – флавоноиды и витамины-антиоксиданты, снижающие окислительные и свободно – радикальные процессы в организме, что является важным для снижения риска развития онкологических заболеваний.

Поэтому разработка хлебобулочных изделий с физиологически функциональными пищевыми ингредиентами является актуальной и имеет научное и практическое значение.

Основная часть

Целью настоящей работы явилась разработка технологии новых видов хлебобулочных изделий, обогащенных физиологически функциональными пищевыми ингредиентами, повышенной пищевой ценностью, снижающих риск развития онкологических заболеваний.

В соответствии с поставленной целью были определены основные направления исследований:

• •    научно обосновать применение физиологически функциональных ингредиентов при

производстве хлебобулочных изделий, снижающих риск развития онкологических заболеваний;

• •    определить безопасность БАД «Долюцар»;

• •    исследовать влияние БАД «Долюцар» на свойства сырья, теста и качества готовых изделий;

• •    разработать технологии хлебобулочных изделий с физиологически функциональными пищевыми ингредиентами;

• •    исследовать содержание физиологически функциональных пищевых ингредиентов в разработанных изделиях;

• •    разработать варианты диетотерапии для профилактики онкологических заболеваний (желудочно-кишечного тракта и рака молочной железы);

• •    разработать НД на новые виды хлебобулочных изделий;

• •    провести производственные испытания разработанных изделий.

В Башкирском институте технологий и управления в течение многих лет проводятся работы, направленные на создание продуктов питания функционального назначения [2].

В соответствии с ГОСТ Р 52349-2005 [1] физиологически функциональным пищевым ингредиентом называют вещество или комплекс веществ животного, растительного, микробиологического, минерального происхождения или идентичные натуральным, а также живые микроорганизмы, входящие в состав функционального пищевого продукта, обладающие способностью оказывать благоприятный эффект на одну или несколько физиологических функций, процессы обмена веществ в организме человека при систематическом употреблении в количествах, составляющих от 10 до 50% от суточной физиологической потребности.

Для разработки новых видов хлебобулочных изделий в работе использовали нетрадиционное сырье – биологически активную добавку «Долюцар» (Доминантный Люцерновый Активатор Резистентности), которая производится путем экстракции дистиллированной водой измельченной травы люцерны с последующей термической обработкой под давлением, упариванием и сушкой концентрата.

В состав БАД «Долюцар» в значительном количестве (2,8 г/100 г.) входят флавоноиды, которые обладают широким спектром биологической активности. Флавоноиды проявляют антиоксидантное действие и способны инактивировать различные виды АФК (группа высокоактивных свободнорадикальных частиц и нейтральных молекул). Наряду с эндогенными антиоксидантами (α-токоферол, убихиноны, аскорбиновая кислота и др.), флавоноидные соединения, поступающие с пищей или лекарствами, принимают участие в защите организма от оксидативного стресса и занимают ведущее место среди экзогенных природных антиоксидантов.

Для разработки новых видов хлебобулочных изделий с использованием БАД «Долюцар», необходимо было изучить его влияние на свойства сырья, теста и качество готовых изделий.

Результаты проведенных исследований показали, что при внесении БАД «Долюцар», в исследуемых дозах происходило укрепление клейковины, что можно объяснить влиянием на клейковинные белки составных компонентов БАД «Долюцар» (органические кислоты) и возможным взаимодействием между клейковинными белками муки и флавоноидами, включающимися в образование клейковинного каркаса.

Реологические свойства теста имеют важное технологическое значение, так как влияют на показатели качества готовых изделий. Реологические свойства теста во многом зависят от количества и химического состава, входящих в него рецептурных компонентов.

Реологические свойства теста оценивали по показателям прибора Реотест-2 по изменению эффективной вязкости теста в зависимости от доз добавляемой БАД «Долюцар».

Результаты исследований показали, что внесение БАД «Долюцар» в исследуемых дозах, влияет на показатель эффективной вязкости исследуемого полуфабриката из пшеничной муки. С увеличением дозы вносимой БАД «Долюцар» наблюдалось увеличение вязкости исследуемого полуфабриката из пшеничной муки. Возможным механизмом такого действия БАД «Долюцар» на реологические свойства проб теста является тот факт, что компоненты БАД «Долюцар» являются конкурентами за воду с коллоидами самой муки (крахмалом, белками, высокомолекулярными пентозанами и т. д.).

Полученные данные подтвердили возможность использования БАД «Долюцар» как рецептурного компонента для приготовления различных хлебобулочных изделий, а также возможность внесения БАД «Долюцар» на любой стадии приготовления теста.

О качестве готовых изделий судили по органолептическим и физико-химическим показателям. Внесение в тесто БАД «Долюцар» не влияет на следующие органолептические показатели: внешний вид, состояние корок, эластичность мякиша, вкус и запах. Однако, наблюдается изменение цвета корки и мякиша по сравнению с контрольными образцами. Изменение цвета происходит в результате внесения БАД «Долюцар», т. к. ее окраска темно-коричневая. Влажность изделий независимо от способа приготовления составляла 39,5–41,5%. Удельный объем и пористость мякиша с увеличением дозы БАД «Долюцар» изменялись и были наибольшие при внесении 0,4% БАД «Долюцар».

С целью изучения взаимодействия БАД «Долюцар» с основными компонентами, определяющими структуру хлебобулочных изделий, нами была проведена идентификация морфологического строения проб хлеба, приготовленных с внесением 0,4% БАД «Долюцар». Контролем служила проба хлеба, приготовленная без внесения БАД «Долюцар» (рисунок 1) .

При изучении морфологического строения пробы хлеба с БАД «Долюцар», представленного на рисунке 2, можно сказать, что не растворившиеся частицы БАД «Долюцар» обнаруживались в качестве отдельных включений на белковой матрице, образуя комплекс с ней, а также часть БАД «Долюцар» практически равномерно распределилась внутри крахмальных зерен в виде мелких вкраплений (на рисунке 2б). Такое распределение БАД «Долюцар» среди структурных компонентов хлебобулочных изделий, вероятно, может снижать атакуемость крахмала и белков соответственно амилолитическими и протеолитическими ферментами, во-первых, в результате распределения БАД «Долюцар» в крахмальных зернах, за счет чего происходит укрепление их структуры и, соответственно, снижение атакуемости крахмала амилазами, и, во-вторых, за счет образования комплекса белка с частицами БАД «Долюцар».

Рисунок 1. Микроструктура хлеба без добавления БАД «Долюцар» (x 2000) (контроль)

Figure 1. Microstructure of bread without addition of dietary supplements “Doluytsar” (x 2000) (control)

(a)                                                            (b)

Рисунок 2. Микроструктура хлебобулочных изделий с добавлением 0,4% БАД «Долюцар»: (a) (x 2000); (b) (x 500)

Figure 2. Microstructure of bakery products with the addition of 0,4% of the “Doljatsar” dietary supplements: (a) (x 2000); (b) (x 500)

Образование новых связей между белками клейковины и флавоноидами БАД «Долюцар» может происходить за счет хиноидных группировок > С = О и Н2N– групп остатков основных аминокислот (> С = N–) или не ковалентных взаимодействий (гидрофобные, водородные) при участии алифатических радикалов и групп – ОН флавоноидов, с одной стороны, и различных гидрофильных и гидрофобных группировок белков – с другой. Следствием образования новых связей является укрепление клейковины, улучшение реологических свойств теста и качества хлеба с добавлением БАД «Долюцар». Таким образом, с помощью проведенных морфологических исследований было уставлено, что БАД «Долюцар» участвовал в образовании комплексных соединений с основными компонентами рецептуры, формирующими структуру мякиша хлеба.

В работе было проведено комплексное лечебное мероприятие для онкологических больных на фоне лечебно-профилактической диетотерапии, с включением в рационы питания для онкобольных разработанные изделия – хлеб «Люцевит» и лепешку «Будь здорова» для введения дополнительного количества незаменимых аминокислот, флавоноидов, вита-минов-антиоксидантов, пищевых волокон.

Заключение

Проведенные исследования позволили разработать проекты нормативной документации