Технологические решения при производстве хлебобулочных изделий с применением продуктов переработки чумизы

Введение. Большая часть населения Российской Федерации в результате потребления рафинированных продуктов, продуктов быстрого питания, влияния экологической обстановки не получает необходимых микронутриентов, рацион питания не сбалансирован, что приводит к болезням, преждевременной старости и сокращению жизни. Положение усугубляется недостаточным культурным уровнем населения в вопросах рационального питания и отсутствием навыков ведения здорового образа жизни [1-7].

Научно-технологическая стратегия развития РФ направлена на укрепление здоровья населения. Важнейшим приоритетом государства является здоровье человека [8].

По данным интернет-ресурсов одной из ценных и полезных сельскохозяйственных культур является чумиза. Зерно чумизы напоминает просо, но уступает ему по размерам. В зерне чумизы гораздо больше белков (13-15 %), чем в ячмене, просе, гречке, кукурузе, овсе. Богата она и витаминами Е, B i , В 2 . Одно из важнейших преимуществ чумизы — высокое содержание углеводов. За счет крахмала концентрация качественных «медленных» углеводов составляет около 70 % [9].

Продукты из чумизы способны очищать организм от шлаков, токсинов и тяжелых металлов. Нутрициологи рекомендуют ввести крупу/муку в ежедневный рацион жителям мегаполисов и районов с неблагоприятной экологической ситуацией. В злаковых продуктах содержится рекордная концентрация клетчатки. Полезные нутриенты укрепляют сердечную мышцу, снижают риск развития атеросклероза до минимально возможного и приводят в норму уровень артериального давления.

Чумиза произрастает в Саратовской области и является востребованной культурой местными фермерами. Селекция культуры ведется в ФГБНУ РосНИИСК «Рос-сорго» совместно с учеными ФГБОУ ВО Саратовского ГАУ, поэтому преимуществом применения культуры является то, что чумиза - региональное безопасное и качественное сырье.

Цель исследования: разработка технологических решений при производстве хлебобулочных изделий с применением продуктов переработки чумизы.

Задачи исследования: исследовать влияние муки из зерна чумизы на реологические свойства пшеничной муки на приборе «Миксолаб»; изучить влияние муки из зерна чумизы на качество и потребительские достоинства хлебобулочных изделий; разработать проект нормативнотехнической документации на хлебобулочные изделия, обогащенные мукой из зерна чумизы.

Объекты и методы исследования. Исследования проводились на кафедре «Технологии продуктов питания» ФГБОУ ВО «Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова» и в лаборатории качества зерна ФГБНУ НИИСХ Юго-Востока.

Объектом исследования являлось зерно чумизы сорта Янтарная с производственных посевов учебно-научнопроизводственного объединения «Поволжье» Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова (урожай 2016 г). Муку из зерна чумизы получали путем помола на лабораторной мельнице Quadrumat® Junior (Германия).

Варианты опыта следующие: образец № 1 - контроль; образец № 2 - содержание муки из зерна чумизы 10 % от массы муки; образец № 3 - содержание муки из зерна чумизы 20 % от массы муки в рецептуре хлебобулочного изделия. В качестве контроля - унифицированная рецептура Студенческого батона. Проводили пробную лабораторную выпечку по ГОСТ 27669-88.

Результаты исследования и их обсуждение . Одним из современных способов оценки качества муки и зерна является проведение исследований на лабораторном приборе «Миксолаб». По мнению специалистов ООО «Компания “СокТрейд”», этот прибор позволяет оценить консистенцию и реологические свойства теста на основании анализа динамики изменения крутящего момента, возникающего в приводе месильных органов при замесе в заданном температурном диапазоне, и является альтернативным методом пробной лабораторной выпечки хлеба [10].

На «Миксолабе» протестированы контрольный и опытные образцы. На рисунке 1 представлены фазы реологического анализа теста на основе исследуемых видов муки.

При добавлении муки из зерна чумизы в количестве до 20 %: крутящий момент в период С 1 - образование теста увеличивается в сравнении с контрольным образцом, С 2 -разжижжение теста происходит при увеличении температуры до 58,1 °С у опытного образца, за счет наличия структуробразователей клетчатки и пектина, тогда как у контроля температура клейстеризации крахмала - 55,1 °С. В период С з - максимальная скорость гелеобразования, из-за наличия пектина у опытного образца отмечена более высокая температура гелеобразования. С 4 -С 5 - начало и окончание ретроградации крахмала в рамках эксперимента у тестируемых образцов явных отличий не имело.

Образец № 1

Образец № 3

Рис. 1. Фазы реологического анализа теста

С учетом полученных результатов видно, что с увеличением муки из зерна чумизы в рецептуре в опытных образцах по сравнению с контролем показатель ВПС ниже, что обусловлено снижением содержания клейковины. При увеличении добавки до 20 % – самый низкий индекс глютена, влияющий на снижение консистенции теста, также низкий индекс амилолектической активности, что приводит к низкой вязкости. Однако индекс замешивания по аналогии с фаринографом соответствует сильной муке продукта (табл., рис. 2).

Чем выше индекс ретроградации, тем быстрее происходит кристаллизация крахмала, мякиш хлеба начинает крошиться и черствеет быстрее. В образце, где содержание добавки 20 %, этот показатель указывает на то, что будет дольше сохраняться свежесть хлеба.

Для изучения зависимости между исследуемыми показателями был проведен расчет коэффициента корреляции (рис. 3). Отмечается тесная зависимость от индекса глютена таких показателей, как индекс замеса и ВПС, однако наблюдается обратная связь между индексом замеса, ВПС и комплексной оценкой качества готовой продукции. Индекс амилазы влияет на ретроградацию крахмала и индекс вязкости.

В данной статье результаты, полученные на приборе «Миксолаб», сопоставлены с результатами, полученными при проведении пробной лабораторной выпечки (рис. 4, 5). При добавлении 20 % муки из зерна чумизы наблюдалась высокая комплексная балльная оценка качества готовой продукции.

На рисунке 5 видно, что образец № 3 имеет более равномерную пористую структуру и не уступает по своему внешнему виду и форме остальным образцам. Образцы с добавлением муки из зерна чумизы по цвету корки отличаются более насыщенным золотистым оттенком, что улучшает потребительские свойства готового изделия. Аромат и вкус изделий – без посторонних запахов и привкусов.

Индексы профайлера полуфабрикатов опытных образцов

Тест	Протокол	ВПС	Замес	Глютен +	Вязкость	Амилаза	Ретроградация
Образец № 1 (контроль)	Chopin+	6	8	7	2	7	6
Образец № 2 (10 %)	Chopin+	5	8	7	2	4	6
Образец № 3 (20 %)	Chopin+	4	4	4	1	3	5

Рис. 2. Индексы Профайлера

Рис. 3. Коэффициент корреляции между изучаемыми показателями: 1 – индекс глютена/замес;

2 – индекс глютена/ВПС; 3 – индекс глютена/комплексная оценка; 4 – вязкость/амилаза;

5 – амимлаза/ретроградация крахмала; 6 – ВПС/вязкость; 7 – комплексная оценка/ВПС

Варианты опыта

■ Окраска корки

■ Состояние поверхности корки

■ Цвет мякиша

■ Реологические свойства мякиша

■ Аромат

■ Вкус

■ Разжёвываемость мякиша

. Комплексная оценка качества готовой продукции: 1 – контроль; 2 – с добавлением в рецептуру изделия 10 % муки из зерна чумизы; 3 – с добавлением в рецептуру изделия 20 % муки из зерна чумизы

Рис. 5. Готовые изделия: 1 – контроль; 2 – с добавлением в рецептуру изделия 10 % муки из зерна чумизы; 3 – с добавлением в рецептуру изделия 20 % муки из зерна чумизы

Выводы. При введении в рецептуру хлебобулочного изделия муки из зерна чумизы образование теста по данным прибора «Миксолаб» более длительное за счет содержания клетчатки и пектина, поэтому разжижение теста происходит при температуре клейстеризации более высокой, чем у контроля. Индекс ретроградации крахмала указывает на то, что процессы черствения замедляются.

Содержание глютена в опытных образцах уменьшается, однако это незначительно влияет на потребительские свойства готовых изделий. Подготовлен проект нормативной документации на разработанную рецептуру хлебобулочного изделия СТО 9110-001-00493497-2018.