Влияние растительных сырьевых ингредиентов на реологические свойства теста

Современное развитие пищевой индустрии направлено на создание продуктов с новыми потребительскими свойствами. Сегодня потребители все больше заботятся о своем здоровье, протекании метаболических процессов организма и перспективах сохранения качества жизни в долгосрочной перспективе. При этом обязательным условием успешного нахождения продукта на рынке являются его высокие органолептические свойства при достаточно низкий ценовой политике. Поэтому поиск путей совершенствования рецептуры, повышения качества и пищевой ценности данного сегмента продукции является актуальным [3, 5, 15].

В качестве одного из таких подходов может быть предложено использование сырьевого ингредиента – цельносмолотой муки из пророщенного зерна пшеницы. Внесение в рецептуру пророщенного зерна пшеницы, полученного в строго контролируемых условиях, позволяет обогатить конечные продукты антиоксидантами (флавоноидами, полифенолами и др.), пищевыми волокнами, витаминами и минеральными веществами [1, 2, 4]. Рядом авторов доказано, что регулярное потребление данного компонента позволяет снизить развитие сердечно-сосудистых заболеваний, рака и диабета 2-го типа [6, 7, 10].

Однако использование данного вида сырья связано с рисками ухудшения реологиче- ских свойств теста и, как следствия, качества готовой продукции, так как в результате процесса проращивания инициируется синтез ряда ферментов, таких как α-амилаза и α-глюкозидаза, что приводит к частичному гидролизу крахмала до глюкозы, мальтозы и мальтотриозы, а также широкого спектра декстринов. Поэтому внесение данного сырьевого ингредиента в рецептуру хлебобулочных изделий возможно только путем частичной замены сортовой муки, подбором оптимальных реологических характеристик теста, что позволит получить готовую продукцию с высокими сенсорными характеристиками, повышенного удельного объема с тонкостенной развитой пористостью.

Целью исследования являлась оценка возможности использования и поиск оптимального количества внесения сырьевого ингредиента цельносмолотой муки из пророщенного зерна пшеницы в рецептуру хлеба как способа улучшения реологических свойств теста.

• 1.    Материалы и методы1.1.    Сырье

Для получения теста было использовано следующие сырье:

– мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта производителя «АО «МАКФА»: влажность (13,3 ± 0,5) %; количество клейковины – (26,8 ± 0,6) %, качество клейковины – (64 ± 4) ед. ИДК, число падения – (342 ± 10) с; зольность – (0,75 ± 0,3) %. Медиана средневзвешенного размера частиц – (112 ± 15) мкм;

– сырьевой ингредиент: цельносмолотая мука из пророщенного зерна пшеницы, полученная по технологии, описанной ранее в публикациях [1, 2, 4]. Медиана средневзвешенного размера частиц – (110 ± 15) мкм.

• 1.2.    Приготовление теста

Для исследования реологических свойств теста использовались следующие образцы:

контроль – образцы теста из муки пшеничная хлебопекарная высшего сорта;

образец 1 – образцы теста из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта и сырьевого ингредиента в соотношении 90:10;

образец 2 – образцы теста из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта и сырьевого ингредиента в соотношении 85:15;

образец 3 – образцы теста из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта и сырьевого ингредиента в соотношении 80:20.

• 1.3.    Методы исследований

  При изучении реологических свойств полученных смесей определяли показатели аль-веографа (альвеограф модели Alveolab, производитель компания Chopin, Франция) и программного обеспечения Alveolink NG согласно ГОСТ Р 51415-99.

• 2.    Результаты и обсуждение

Все результаты исследований проводились в 3-кратной повторности и обрабатывались на основе методов математической статистики с использованием Microsoft Excel. Полученные данные представлены с доверительным коэффициентом 0,95.

Использование нетрадиционного сырья в рецептуре хлебобулочных изделий может негативно сказаться на формировании белкового каркаса и привести к негативным изменениям реологических свойств теста. Поэтому наиболее важно на основании результатов исследования реологических характеристик выявить оптимальные дозировки нетрадиционного сырья и в дальнейшем производить готовую продукцию с высокими потребительскими свойствами.

Характерный вид альвеограмм образцов муки пшеничной хлебопекарной (контроль) и модельных смесей представлен на рис. 1.

Реологические показатели контрольных и опытных образцов теста, полученные на аль-веографе, представлены в табл. 1.

Исследование реологических свойств теста при различной вариации внесения сырьевого ингредиента из пророщенного зерна пшеницы при помощи альвеографа позволяет отследить деформационные характеристики, происходящие в процессе брожения. При проведении исследований в качестве контрольного образца была выбрана пшеничная хлебопекарная мука высшего сорта с заведомо высокими упругими характеристиками.

Частичная замена сортовой муки на сырьевой ингредиент значительно сказывается на упругости теста. Так, показатель «максимальное избыточное давление» при замене 10– 15 % имеет незначительные колебания значе-

Контроль

Образец 2

Образец 3

Образец 1

Рис. 1. Характерный вид альвеограмм образцов муки пшеничной хлебопекарной (контроль) и модельных смесей

Таблица 1

Реологические показатели контрольных и опытных образцов теста, полученные на альвеографе

Наименование образца Энергия деформации теста W, Дж Максимальное избыточное давление Р, мм вод. ст. Средняя абсцисса при разрыве L, мм Показатель формы кривой P/L, мм вод. ст. /мм Индекс раздувания G, см3/2 Контроль 239×10–4 105 67 1,49 17,2 Образец 1 249×10–4 100 64 1,61 18,3 Образец 2 315×10–4 104 81 1,71 20 Образец 3 324×10–4 86 136 0,55 26,1 ний, а при 20 % данный показатель снижается на 18–20 %. Растяжимость системы (показатель L) сохраняет вышеописанную динамику и при замене 20 % показатели средней абсциссы увеличиваются практически в 2 раза. Необходимо отметить, что предварительно рекогносцировочными исследованиями было доказано, что замена более 20 % сортовой муки на сырьевой ингредиент приводит к формированию излишне растяжимого, липкого и не пластичного теста. Сила муки, характеризуемая значениями показателя W, варьируется в пределах изменения 10 % при замене сортовой муки на сырьевой ингредиент, при замене 15 и 20 % данный показатель увеличивается в среднем на 33 и 37 %.

Анализ полученного массива данных свидетельствует о том, что при использовании хлебопекарной муки с достаточно упругим и прочным клейковинным каркасом возможно использование сырьевых ингредиентов из пророщенного зерна пшеницы при замене сортовой муки в рецептуре в количестве 20 %. Если же основное сырье хлебопекарного про- изводства имеет достаточно растяжимую, эластичную клейковину, количество заменяемой муки целесообразно снизить до 10–15 %.

На следующем этапе исследований были оценены реологические свойства контрольных и опытных образцов теста. Характерный вид фаринограмм, полученных с использованием фаринографа Brabender, представлен на рис. 2.

Полученные данные фаринографа (табл. 2) свидетельствуют, что замена сортовой муки на сырьевой ингредиент из цельносмолотой из пророщеного зерна не влияет на время образования теста – статистически значимые различия для данного показателя не установлены. Устойчивость теста к замесу снижается в пределах 9,8–14,3 %, что может быть связано с незначительным снижением количества клейковины, присутствием крупных агломератов частиц из белка и зерен крахмала, а также наличием оболочечных частиц зерна.

Анализ полученных данных позволяет сказать, что в процессе замеса теста снижаются значения показателей разжижения через 10 минут, при этом через 12 минут значения данного показателя выравниваются и находятся в рамках статистически не значимых различий, что свидетельствует об улучшении реологических свойств теста [8, 13, 17]. Полу-

Рис. 2. Характерный вид фаринограмм образцов теста, полученных с использованием фаринографа Brabender

Таблица 2

Усредненные результаты определения реологических показателей теста, полученные на фаринографе

Номер образца Устойчивость теста к замесу, мин Степень разжижения теста через 10 мин после старта, ЕФ Степень разжижения теста через 12 мин после старта (ICC), ЕФ Показатель качества фа-ринографа, мм Водопо-глоще-ние, % Время образования теста, мин Контроль 11,12 34 41 75 57,5 2,16 Образец 1 10,03 34 45 81 60,7 2,03 Образец 2 10,21 28 41 104 61,4 2,07 Образец 3 9,53 26 47 106 61,6 2,20 ченный сырьевой ингредиент характеризуется присутствием значительного количества частиц плодовых и семенных оболочек зерна пшеницы, которые богаты фенольными веществами, содержащимися как в свободном, так и в связанном состоянии. Роль этих фенольных соединений в формировании белковой сети может быть объяснена их способностью реагировать с сульфгидрильными группами белка или повышать скорость обмена сульфгидрилдисульфидных белков. В своих работах Han и Koh [9, 11, 12, 14, 16] доказывают, что добавление фенольных кислот к тесту при замешивании уменьшает время образования теста и повышает его эластичность.

Водопоглотительная способность повышается в минимальном диапазоне, что связано с соразмерным гранулометрическим составом сырьевого ингредиента, растет устойчивость теста к замесу. При этом показатель качества фаринографа имеет положительную динамику и варьируется в среднем от 8 % для образца 1 до 41 % для образца 3. Данный факт позволяет рекомендовать сырьевой ингредиент для повышения эластичности теста, увеличения удельного объема готовых изделий, а также получения развитой тонкостенной пористости вносить путем частичной замены пшеничной муки высшего сорта в рецептуру хлеба и хлебобулочных изделий.

Выводы

Таким образом, полученные результаты позволяют сказать, что использование нетрадиционного сырья в рецептуре хлеба путем частичной замены сортовой муки на цельносмолотую из пророщенного зерна пшеницы позволяет в значительной степени варьировать реологические характеристики и получать готовые изделия гарантированно высокого качества. Так, замена сортовой муки в количестве 20 % на данный сырьевой ингредиент позволяет получить более растяжимое, пластичное тесто, способное в достаточной степени удерживать накопившийся во время брожения диоксид углерода и формировать повышенный удельный объем готовых изделий. При данном соотношении присутствует достаточная устойчивость теста к замесу и отмечаются наиболее высокие значения показателя качества фаринографа.