Влияние порошка столовой свёклы на реологические свойства ржаного теста и качественные показатели хлебобулочных изделий
Автор: Родичева Н.В., Болтенко Ю.А., Мячикова Н.И., Зиновьева И.Г., Фролова Л.Н., Дерканосова А.А.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Пищевые системы
Статья в выпуске: 1 (107) т.88, 2026 года.
Бесплатный доступ
Повышение пищевой и потребительской ценности хлебобулочных изделий за счет введения функциональных растительных ингредиентов является ключевым трендом в развитии хлебопекарной отрасли. В статье представлены результаты исследования влияния порошка столовой свеклы, используемого в качестве функционального ингредиента, на реологические свойства ржаного теста после замеса, а также на качество готовых хлебобулочных изделий. Проведена комплексная оценка качества обогащенного хлеба по органолептическим, физико-химическим и реологическим показателям. Экспериментальная часть работы базировалась на использовании современных приборных методов анализа, включая фаринограф «Do-corder С3» для контроля процесса замеса и структурометр СТ-2 для точного измерения вязкости теста, что обеспечило высокую достоверность полученных данных. В ходе исследования варьирование дозировки порошка столовой свеклы (от 0 до 8% с шагом 2%) позволило всесторонне изучить его технологическое действие. Установлено влияние дозировки порошка столовой свеклы на реологические показатели ржаного теста после замеса. Выявлено, что добавление порошка закономерно увеличивает водопоглотительную способность муки и количество механической энергии, необходимое для замеса, что свидетельствует о структурирующем влиянии пищевых волокон свеклы. Наиболее оптимально введение порошка в количестве 6% от массы муки. При этом значении эффективной вязкости составляло 145 кПа*с, а также зафиксированы наилучшие показатели газообразующей способности теста в процессе брожения, что напрямую коррелирует с конечным объемом и структурой пористости хлеба. Показано, что оптимальная дозировка порошка в 6% позволяет не только улучшить потребительские свойства изделия, но и обогатить его состав биологически активными веществами, при этом физико-химические показатели (пористость достигла 63%, удельный объем - 1,85 см³/г) соответствуют и даже превосходят контрольные значения. Результаты работы представляют практический интерес для разработки новых видов функциональных хлебопродуктов на основе ржаной муки и могут быть рекомендованы для внедрения на предприятиях хлебопекарной промышленности с целью расширения ассортимента продукции здорового питания.
Порошок столовой свеклы, ржаное тесто, реологические свойства, хлебобулочные изделия, функциональные ингредиенты, качество хлеба
Короткий адрес: https://sciup.org/140314836
IDR: 140314836 | УДК: 664.653.8 | DOI: 10.20914/2310-1202-2026-1-40-46
Influence of beetroot powder on the rheological properties of rye dough and the quality indicators of bakery products
Increasing the nutritional and consumer value of bakery products through the introduction of functional plant ingredients is a key trend in the development of the baking industry. The article presents the results of a study on the effect of beetroot powder, used as a functional ingredient, on the rheological properties of rye dough after kneading, as well as on the quality of finished bakery products. A comprehensive assessment of the quality of enriched bread was carried out based on organoleptic, physico-chemical, and rheological indicators. The experimental part of the work was based on the use of modern instrumental analysis methods, including a "Do-corder C3" farinograph to monitor the kneading process and a CT-2 structure meter for precise measurement of dough viscosity, which ensured high reliability of the obtained data. During the study, varying the dosage of beetroot powder (from 0 to 8% in 2% increments) made it possible to comprehensively study its technological effect. The influence of the beetroot powder dosage on the rheological parameters of rye dough after kneading was established. It was revealed that the addition of the powder regularly increases the water absorption capacity of the flour and the amount of mechanical energy required for kneading, which indicates the structuring effect of beet dietary fiber. The most optimal introduction of the powder is in an amount of 6% by weight of flour. At this value, the effective viscosity was 145 kPa*s, and the best indicators of gas-forming ability of the dough during fermentation were recorded, which directly correlates with the final volume and pore structure of the bread. It is shown that the optimal dosage of 6% powder not only improves the consumer properties of the product but also enriches its composition with biologically active substances, while the physico-chemical parameters (porosity reached 63%, specific volume - 1.85 cm³/g) meet and even exceed the control values. The results of the work are of practical interest for the development of new types of functional rye-based bread products and can be recommended for implementation in baking industry enterprises to expand the range of healthy food products.
Текст научной статьи Влияние порошка столовой свёклы на реологические свойства ржаного теста и качественные показатели хлебобулочных изделий
Хлебобулочные изделия занимают важное место в питании человека. Эти продукты входят в ежедневный рацион употребления людей и являются главным источником энергии и пищевых веществ [1–4]. Разработка новых видов хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности на основе доступного отечественного сырья обусловлена задачами обеспечения продовольственной безопасности и улучшения питания населения [5–8 ] . Использование нетрадиционного овощного и фруктового сырья, в частности продуктов переработки овощей и фруктов, представляет собой экономически эффективную стратегию для обогащения массовых сортов хлеба [9–13 ] .
Продукты переработки овощей и фруктов, отличающиеся низкой стоимостью и доступностью, выступают в качестве оптимальных компонентов для обогащения хлебобулочных изделий из пшеничной и ржаной муки. Включение их в рецептуру решает задачи: с одной стороны, происходит насыщение продукта нутриентами, с другой – достигается существенное улучшение технологических и качественных характеристик изделий [14–16 ] . Как свидетельствуют данные, овощные и фруктовые добавки выступают в роли натуральных улучшителей, положительно влияющих на цвет, структуру пористости, а также на вкус и аромат хлеба [1, 17–18 ] .
Таким образом, совершенствование технологий хлебобулочных изделий с использованием продуктов переработки овощей и фруктов является актуальной задачей для хлебопекарной промышленности России.
Цель работы – установить влияние порошка столовой свеклы на реологические свойства ржаного теста и качественные показатели хлебобулочных изделий.
Материалы и методы
Тесто готовили опарным способом из ржаной обдирной муки по рецептуре, приведенной в таблице 1.
Таблица 1.
Рецептура приготовления ржаного теста с порошком столовой свеклы
Table 1.
Recipe for Rye Dough with Beetroot Powder
|
Сырье Raw material |
Количество сырья (в % к массе муки) Amount of raw materials used (in % of the flour weight) |
|
Мука ржаная обдирная Flaked rye flour |
100* |
|
Дрожжи прессованные хлебопекарные Pressed baking yeast |
0,5 |
|
Соль поваренная пищевая Table salt |
1,5 |
|
Порошок столовой свеклы | Powder |
0, 2, 4, 6, 8 |
|
Ржаная густая закваска Rye thick sourdough |
Исходя из заданной кислотности теста Based on the specified acidity of the dough |
|
Вода Water |
По расчету, исходя из консистенции теста равной 250+/ -10 ЕF By calculation, based on the consistency of the dough being equal tо250+/ -10 ЕF |
|
* Количество муки, необходимое на замес теста, устанавливали исходя из кислотности теста равной 6 град |
|
В процессе выполнения работы использовано сырье, соответствующее требованиям нормативной документации.
Замес теста с добавлением порошка столовой свеклы производили с использованием информационно-измерительной системы, включающей прибор «Do-corder С3», месильную емкость S300 и программируемый термостат. Частота вращения месильных органов составляла 63 об/мин. После замеса ржаное тесто имело консистенцию 250+/ -10 ЕF и температуру 26–28 ℃.
Определение реологических характеристик ржаного теста после замеса осуществляли с использованием прибора «Структурометр СТ-2» [19–20] (Россия): тесто раскатывается между валками в виде пласта толщиной 15 мм. Из полученного пласта теста специальным прямоугольным пробником вырезаются две пробы теста, которые помещаются в две половинки разъемной кюветы. Между половинками кюветы помещается индентор «Пластина ребристая» и кювета защелкивается.
Подготовка пробы для ржаного теста несколько иная, т. к. оно является вязкопластичной системой с большими адгезионными свойствами. Таким образом, ржаное тесто после замеса отбирали в кювету специальной лопаточкой, а дальше по аналогии с пробопод-готовкой пшеничного теста.
Результаты и обсуждение
Установлено влияние дозировки столовой свеклы от 0 до 8% с шагом 2% на параметры замеса и свойства ржаного теста (таблица 2).
Таблица 2.
Влияние дозировки порошка столовой свеклы на параметры замеса и свойства ржаного теста
Table 2.
Как видно из таблицы 2, продолжительность замеса теста (В) и количество механической энергии (W), затраченной на формирование его структуры при замесе, увеличиваются в определенных пределах с увеличением дозировки порошка столовой свеклы, что не позволяет однозначно установить технологическую эффективность данной добавки. Для выявления его рациональной дозировки проведены дополнительные исследования реологического поведения ржаного теста после замеса по изменению его вязкости, а также по изменению его биотехнологических свойств при брожении (рисунок 1–3).
Вязкость ржаного теста после замеса с разными дозировками порошка столовой свеклы определяли с помощью прибора «Структуро-метр СТ-2» (рисунок 1).
Как видно из рисунка 1, с увеличением дозировки порошка столовой свеклы показатель вязкости ржаного теста изменяется по параболическому закону. Минимальное значение вязкости соответствует дозировке порошка, равной 4%. В то же время анализ биотехнологических свойств ржаного теста (рисунок 2 и 3) показал, что максимальное количество образующегося диоксида углерода наблюдалось при дозировке порошка столовой свеклы, равной 6%.
Рисунок 1. Изменение вязкости ржаного теста после замеса в зависимости от дозировки порошка столовой свеклы
Figure 1. Change in the viscosity of rye dough after kneading, depending on the dosage of beetroot powder
Рисунок 2. Изменение скорости давления образующегося диоксида углерода в процессе брожения ржаного теста при разных дозировках свекольного порошка
Figure 2. Change in the pressure rate of the carbon dioxide formed during the fermentation of rye dough at different dosages of beet powder
The effect of the dosage of beetroot powder on the mixing parameters and properties of rye dough
|
Параметр фаринограммы Pharynogram parameter |
Дозировка порошка столовой свеклы, % | Dosage of table beet powder, % |
||||
|
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
|
Водопоглотительная способность теста (ВПС), % Test Water Absorption Capacity (WPS), % |
75,9 |
85,0 |
87,0 |
88,0 |
88,7 |
|
Продолжительность замеса В, мин Kneading time В, min |
8,0 |
9,8 |
10,2 |
11,0 |
10,0 |
|
Стабильность С, мин | Stability С, min |
5,1 |
6,2 |
6,8 |
7,0 |
13,5 |
|
Разжижение Е, ЕF | Liquefaction Е, ЕF |
49 |
44 |
43 |
46 |
44 |
|
Количество механической энергии, затраченной на формирование структуры теста при замесе, W, кДж/ кг | Amount of mechanical energy used to form the dough structure during the kneading process, W, кДж/кг |
9,2 |
10,7 |
11,1 |
11,3 |
11,6 |
Рисунок 3. Влияние дозировки порошка столовой свеклы на изменение продолжительности брожения ржаного теста (τ бр ) и количество образующегося диоксида углерода (Vсо 2 )
После установления оптимальной продолжительности брожения ржаного теста проводили пробные лабораторные выпечки хлебобулочных изделий. Оценку качества готовых изделий проводили по органолептическим и физикохимическим характеристикам.
Изменение удельного объема хлеба, пористости мякиша, деформационных характеристик мякиша приведено на рисунке 4.
Figure 3. The effect of the dosage of beet powder on the change in the duration of fermentation of rye dough (τ бр ) and the amount of carbon dioxide produced (Vсо 2 )
(a) (b) (c)
Рисунок 4. Влияние дозировки порошка столовой свеклы на изменение пористости (a), удельного объема (b) и деформационные характеристики (c) мякиша хлеба
Figure 4. The effect of the dosage of beetroot powder on the change in porosity (a), specific volume (b) and deformation characteristics (c) of bread crumb
По физико-химическим показателям качество ржаного хлеба (рисунок 4) с внесением свекольного порошка, а именно, его пористость и удельный объем не уступали контрольным пробам, и находились в пределах 58–62% и 1,7–1,9 см3/г, соответственно. Максимальные значения деформационных характеристик было
достигнуто при дозировке порошка столовой свеклы равное 6%.
При органолептической оценке качества хлебобулочных изделий определяли: правильность формы, окраску корки, состояние поверхности, состояние мякиша, цвет мякиша, его эластичность, состояние пористости, вкус и аромат (таблица 3).
Таблица 3.
Органолептические и физико-химические показатели качества ржаного хлеба из ржаной обдирной муки с различными дозировками порошка столовой свеклы
Table 3.
Organoleptic and physico-chemical quality indicators of rye bread made from rye flour with various dosages of beetroot powder
|
Показатель Indicator |
Дозировка порошка столовой свеклы, % | Dosage of beetroot powder, % |
||||
|
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
|
Внешний вид хлеба | Appearance of bread |
Форма симметричная с выпуклой поверхностью | The shape is symmetrical and has a convex surface |
Форма симметричная с плоской поверхностью | The shape is symmetrical and has a flat surface |
Форма симметричная, поверхность выпуклая | The shape is symmetrical, the surface is convex |
Форма симметричная, верхняя поверхность выпуклая | The shape is symmetrical, the upper surface is convex |
Форма симметричная, верхняя поверхность менее выпуклая, чем у проб с дозировкой 4 и 6% | The shape is symmetrical, the upper surface is less convex than in samples with dosages of 4 and 6% |
|
Цвет корки | The color of the crust |
Цвет: темнокоричневый. Поверхность корки: однородная, ровная без трещин, корка тонкая | Color: dark brown. Crust surface: uniform, smooth without cracks, thin crust |
Цвет: темнокоричневый. Поверхность корки: однородная, ровная, без трещин | Color: dark brown. Crust surface: uniform, smooth, without cracks |
Цвет: темнокоричневый. Поверхность корки: однородная, ровная, корка тонкая | Color: dark brown. Crust surface: uniform, smooth, thin crust |
Цвет: темнокоричневый. Поверхность корки: однородная, ровная, корка тонкая, без трещин | Color: dark brown. Crust surface: uniform, smooth, thin crust, without cracks |
Цвет: темнокоричневый, Поверхность корки: однородная, ровная, корка тонкая | Color: dark brown. Crust surface: uniform, smooth, thin crust |
|
Показатель Indicator |
Дозировка порошка столовой свеклы, % | Dosage of beetroot powder, % |
||||||
|
0 1 |
2 1 |
4 |
6 1 |
8 |
|||
|
Вкус и аромат | Taste and aroma |
Свойственный данному виду изделий | Characteristic of this type of products |
||||||
|
Пористость, % | Porosity, % |
59 |
60 |
60 |
63 |
58 |
||
|
Крошковатость . , % | Crumbiness, % |
10 |
8,4 |
8,1 |
7,5 |
7,9 |
||
|
Vхле б а, см | V brеаd , сm3 |
760 |
720 |
700 |
720 |
700 |
||
|
V Уд , см3/ г | V Sр , сm3/g |
1,91 |
1,83 |
1,8 |
1,85 |
1,76 |
||
Заключение
На основании комплексных исследований установлено влияние дозировки порошка столовой свеклы на водопоглотительную способность ржаной муки при замесе теста и его реологическое поведение, а также параметры приготовления теста и показатели качества готовых изделий.
Установлена рациональная дозировка порошка столовой свеклы при производстве ржаного хлеба, равная 6%. При этом значение эффективной вязкости составляло 145 кПа×с.
Таким образом, разработка технологий с применением данного сырья способствует созданию качественных и доступных продуктов массового спроса, соответствующих современным требованиям здорового питания.
