Влияние нетрадиционного растительного сырья на пищевую ценность и качество хлеба
Автор: Сильчук Т.А., Арпуль О.В., Кулинич В.И., Рахметов Д.Б.
Журнал: Вестник Алматинского технологического университета @vestnik-atu
Рубрика: Техника и технологии
Статья в выпуске: 1 (106), 2015 года.
Бесплатный доступ
Повышение пищевой ценности хлеба путем обогащения его растительным белком является целесообразным и актуальным. Исследовано применение растительного белоксодержащего сырья при производстве ржано-пшеничного хлеба. Показана целесообразность использования щавната, как нового малоисследованного белоксодержащего сырья при производстве хлебных изделий. Представлены результаты исследований влияния сухого порошка щавната на качество готовых изделий, а также на протекание биохимических процессов, изменение структурно-механических свойств теста. Установлено, что внесение щавната повышает содержание белка в хлебе. Улучшаются реологические свойства теста, увеличивается его водопоглотительная способность, расплывание теста уменьшается.
Хлеб диетического назначения, щавнат, белок, пищевая ценность, полуфабрикат
Короткий адрес: https://sciup.org/140204767
IDR: 140204767
Текст научной статьи Влияние нетрадиционного растительного сырья на пищевую ценность и качество хлеба
Повышение качества и пищевой ценности хлебобулочных изделий - одна из важнейших задач последних лет. Проблемой многих стран мира является недостаточная обеспеченность населения белковыми продуктами питания. Белки лежат в основе всех жизненных процессов, они являются главной составляющей клеток всех органов и тканей организма. От степени обеспечения белком зависит сопротивляемость организма инфекционным нагрузкам и неблагоприятным факторам окружающей среды, уровень умственного и физического развития детей, здоровье и активное долголетие взрослых [1,2].
При недостатке белка организм человека слабеет, снижается его работоспособность, память, стойкость, к заболеваниям; нарушается синтез защитных факторов, в результате чего обостряется ход воспалительных процессов; нарушается синтез ферментов и, соответственно, усвоение важных питательных веществ. При недостатке белка ухудшается усвоение некоторых витаминов, жиров, многих микроэлементов [2].
В ближайшие годы наиболее эффективным путем преодоления этой проблемы является использование растительного белоксодержащего сырья для производства хлебобулочных и других пищевых продуктов повышенной пищевой и биологической ценности, с заданным химическим составом с учетом требований новых концепций питания. Хлебобулочные изделия, в отличие от других пищевых продуктов, являются продуктом массового ежедневного потребления, поэтому с помощью регулирования их химического состава можно влиять на пищевой рацион и состояние здоровья человека.
В настоящее время одним из перспективных и эффективных способов повышения биологической ценности хлеба является использование нового растительного белоксо-держащего сырья, которое может успешно конкурировать с белками соевых бобов, применяемых на протяжении последних десятилетий [3]. Среди значительного коли- чества белкового сырья растительного происхождения заслуживает внимания культура нового поколения - щавнат (межвидовой гибрид щавеля шпинатного или шпината английского с щавлем тянь-шанским). Эта многолетняя культура была создана в отделе новых культур Национального ботанического сада им. М.М.Гришка НАН Украины как комплексное пищевое и лекарственное растение.
Щавнат - настоящий источник питательных веществ. По содержанию белка и витаминов в ранних фазах щавнат занимает одно из первых мест среди овощных растений. Его высокие пищевые свойства отмечены во всех фазах роста. В составе листа в абсолютно сухом веществе (12-18%) содержится от 30 до 40% протеина, до 700 мг% - аскорбиновой кислоты, до 60 мг% - каротина. Безазотистые экстрактные вещества составляют от 35 до 55%, включая от 6 до 20% сахаров. Содержание клетчатки находится в приделах 7 - 30% [4].
Ввиду высокой питательной, пищевой и биологической ценности щавната, целесообразно его использование для повышения биологической ценности хлебных изделий. Нами изучено влияние на качество ржанопшеничного хлеба сухого порошка щавната. Ржано-пшеничные сорта хлеба пользуются большим спросом у населения. Содержание в нем ржаной муки снижает калорийность изделий, а более темный мякиш по сравнению с пшеничным хлебом обосновывает целесообразность использования щавната именно в этих изделиях.
Объекты и методы исследований Исследовали влияние сухого порошка щавната на качество полуфабрикатов и готовых изделий. Дозировка щавната составляла 0,5…1% к массе муки.
Содержание белка в сырье и готовом хлебе определяли с помощью модифицированного метода Кьельдаля. Модификация метода заключается в определении содержимого азота непосредственно в растворе озоленой пробы (без проведения перегонки) с помощью непрямого гипохлорит-йодометричного титрования. Минерализацию пробы проводили методом
Кьельдаля при наличии смеси сульфатов калия и меди (ІІ). Для ускорения процесса озоления использовали перекись водорода.
Ржано-пшеничный хлеб выпекали по ускоренной технологии, добавляя на стадии замеса теста подкислитель «Аграм темный» в количестве 1% от массы муки в тесте. С целью обогащения изделий растительным белком использовали сухой порошок щавната, который вносили в количестве 0,5, 1,0 и 1,5% к массе муки. Тесто готовили влажностью 47%, брожение составляло 30-40 минут при температуре 29±1°С. Выстаивание тестовых заготовок вели до готовности. Хлеб выпекали в печи ЕШ-3 при температуре 220 0 С [5].
После выпекания определяли основные органолептические показатели качества хлеба, а также кислотность, пористость, удельный объем, влажность, формостойкость. Влияние щавната на микробиологические и биохимические процессы в тесте исследовали по изменению активной и титруемой кислотности теста, а также по подъемной силе теста.
Изменение вязко-пластичных свойств исследовали по степени расплывания и изменению удельного объема теста в процессе брожения.
Результаты
Определение содержания белка в исследуемом сухом порошке щавната показало, что во фракции с наименьшим размером частиц (0,4 …0,5 мм) содержание белка наибольшее и составляет 34,3% к массе сухих веществ щав-ната. Во фракциях с большим размером частиц (0,7…1 мм) содержимое белка составляет 23,3 -30,6 %, поскольку в этих фракциях кроме листа щавната в большей степени содержится стебель растения. Таким образом, полученные результаты показали, что в хлеб целесообразно добавлять наименьшую фракцию порошка, поскольку в ней содержится больше всего белка и обеспечиваются наилучшие органолептические показатели готовых изделий.
В готовых изделиях содержание белка определяли в контрольном образце (хлеб без щавната) и с внесением 0,5%, 1,0%, и 1,5% щавната к массе муки (табл.1).
Таблица 1 - Содержание белка в хлебе с добавлением сухого порошка щавната
Показатель |
Контроль |
Содержание щавната в тесте, % к массе муки |
||
0,5% |
1,0% |
1,5% |
||
Содержание белка, % |
7,3 % |
7,98 % |
8,65 % |
9,97 % |
Полученные результаты показали, что содержание белка в хлебе увеличивается с увеличением количества добавления порошка щавната на 10 – 30%. Готовый хлеб без щавната (контроль) содержит 7,3% белка, хлеб с добавлением 0,5% щавната - 7,98% белка, с 1,0% щавната - 8,65% белка, с 1,5% щавната -9,97% белка. Результаты исследований подтверждают необходимость внесения щавната в рецептуру ржано-пшеничного хлеба с целью увеличения в рационе населения пищевых продуктов с повышенным содержанием растительного белка.
Показатели качества хлеба с внесением разного количества щавната (0,5, 1,0, 1,5% к массе муки) сравнивали с контрольным образцом хлеба (без щавната) (табл.2).
Таблица 2 – Влияние порошка щавната на технологический процесс и качество ржано-пшеничного хлеба
Показатель |
Контроль |
Содержание щавната в тесте, % к массе муки |
||
0,5 |
1,0 |
1,5 |
||
Тесто |
||||
Титруемая кислотность, град начальная конечная |
4,8 6,0 |
5,2 6,2 |
5,2 6,2 |
5,4 6,4 |
Хлеб |
||||
Титруемая кислотность, град |
5,0 |
5,2 |
5,4 |
5,4 |
Пористость, % |
64 |
63 |
63 |
60 |
Удельный объем, см3 /г |
2,11 |
2,04 |
1,93 |
1,83 |
Влажность, % |
45 |
45 |
45,5 |
45,8 |
Формостойкость |
0,37 |
0,4 |
0,42 |
0,43 |
Вкус и запах |
свойственный хлебу |
ощущается кислованный привкус |
Важно отметить, что внесение щавната приводит к уменьшению удельного объема хлеба на 3,3... 13,3% по сравнению с контрольным образцом. При этом пористость хлеба уменьшается с увеличением дозировки щавната на 1,6... 6,25%.
Процесс брожения теста сопровождается увеличением его кислотности в результате накопления продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и продуктов распада биополиме- ров под действием ферментов теста. При этом титруемая кислотность теста повышается, а значение рН среды – снижается. От их величины зависит активность микроорганизмов, ход биохимических, микробиологических и коллоидных процессов. Как показали результаты исследований, при использовании сухого порошка щавната повышается титруемая кислотность теста, что обусловлено собственной кислотностью вносимой добавки (табл.3).
Таблица 3 – Изменение титруемой и активной кислотности теста с щавнатом
Показатель |
Контроль |
Содержание щавната в тесте, % к массе муки |
||
0,5 |
1,0 |
1,5 |
||
Титруемая кислотность, град: начальная конечная |
4,8 6,0 |
5,2 6,2 |
5,2 6,2 |
5,4 6,0 |
Активная кислотность, ед. рН |
6,22 |
6,11 |
6,03 |
5,88 |
Титруемая кислотность на 3,3…11,1% больше в исследованных образцах по сравнению с контрольными образцами¸ что характе-ризируется выраженными биологическими показателями сырья.
Подъемную силу полуфабрикатов исследовали по всплыванию шарика теста с щавнатом, который вносили в количестве 0,5%, 1,0% и 1,5% к массе муки. Контрольный образец готовили без добавки щавната (табл. 4).
Таблица 4 - Подъемная сила полуфабрикатов в присутствии щавната
Образец |
Подъемна сила теста, мин |
Без щавната(контроль) |
19 |
С щавнатом, % к массе муки 0,5 1,0 1,5 |
20 20,5 21 |
Результаты исследований показали, что показатели подъемной силы теста ухудшаются на 1-2 минуты в сравнении с показателями контрольных образцов (без добавления порошка щавната). Полученные результаты не превышают установленные нормы для хлебобулочных изделий, таким образом внесение порошка щавната не ухудшает биохимические процессы в ржано-пшеничном хлебе.
Изменение показателей качества полуфабрикатов и готовых хлебных изделий с щавнатом лишь частично объясняет влияние последних на ход микробиологических и биохимических процессов в тесте. В получении объемного выхода, формостойкости, структуры пористости мякушки хлеба важную роль играют также структурно-механические свойства хлеба.
Для более полного представления о структурно-механических свойств полуфабрикатов с щавнатом исследовали влияние последнего на изменение удельного объема теста в процессе брожения (табл.6) и на динамику расплывания шарика теста (табл.5).
Таблица 5 - Исследование расплывания полуфабрикатов с добавлением порошка щавната
Длительность брожения, мин |
Контроль (без добавок) |
С добавление щавната, % к массе муки |
||
0,5 |
1 |
1,5 |
||
0 |
60 |
60 |
60 |
60 |
30 |
70 |
68 |
68 |
67 |
60 |
80 |
75 |
75 |
74 |
90 |
88 |
80 |
80 |
78 |
Расплывание теста характеризует состояние белково-протеиназного комплекса в процессе автолиза. Исследования установили, что щавнат улучшает вязко-пластические свойства полуфабрикатов. Внесение сухого щавната повышает водопоглотительную способность теста, снижает способность к разжижению в сравнении с контрольным образцом. Это приводит к уменьшению расплывания шарика теста в процессе брожения.
Таблица 6 - Изменение удельного объема теста при добавлении порошка щавната
Удельный объем теста, см3/г |
Контроль |
Содержание щавната в тесте, % к массе муки |
||
0,5 |
1,0 |
1,5 |
||
Начальный |
1,0 |
0,92 |
0,88 |
0,88 |
Через 30 минут брожения |
1,4 |
1,32 |
1,32 |
1,28 |
Через 60 минут брожения |
1,84 |
1,8 |
1,74 |
1,7 |
Через 90 минут брожения |
2,0 |
1,98 |
1,96 |
1,92 |
Изменение удельного объема теста в образцах с щавнатом было немногим больше, чем в контрольном образце, однако это изменение было незначительным, что и отобразилось на удельном объеме готовых изделий.
Выводы
Таким образом, сухой порошок щав-ната может быть использован при производстве хлеба для повышения его пищевой и биологической ценности. Целесообразно применение щавната при разработке специальных сортов хлеба диетического назначения.
Список литературы Влияние нетрадиционного растительного сырья на пищевую ценность и качество хлеба
- Справочник по диетологии/Под ред. М.А.Самсонова, А.А.Покровского.-М.: Меди-цина, 1992.-464с.
- Смоляр В. I. Формування нової концепцiї харчування/Проблеми харчування. -2004.-№3(4). -С.8-13.
- Цыганова Т.Б. Научные основы применения в хлебопекарной промышленности добавок, содержащих белки и пищевые волокна: Автореф. дис….докт.техн.наук: 05.18.01.-М., 1992.-51с.
- Рахметов Д.Б., Рахметова С.О. Щавнат: и овощ, и корм, и фитотопливо/Зерно. -2011. -№ 3 -С.62-71.