Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние проблемы заболевания глютеновой энтеропатией и пути её решения 11
1.1 Европейский опыт в изучении глютеновой энтеропатии 11
1.2 Отечественный опыт в изучении проблемы глютеновой энтеропатии 16
1.3 Аглютеновая диета - современный способ борьбы с глютеновой энтеропатией 18
1.4 Современное состояние ассортимента безглютеновых изделий и технологии их производства 25
1.5 Влияние сырьевых ингредиентов из растительного сырья на качество и пищевую ценность безглютеновых изделий 34
1.5.1 Загустители и стабилизаторы, применяемые в рецептурах безглютеновых изделий 34
1.5.2 Современные обогащающие добавки, применяемые в рецептурах безглютеновых изделий 37
1.6 Способы повышения микробиологической безопасности хлебобулочных изделий 39
1.7 Заключение по обзору литературы 43
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследований 45
2.1 Объекты исследований 45
2.2 Условия проведения исследований .46
2.3 Методы исследований
2.3.1 Методы исследования качества сырья .49
2.3.2 Методы исследования качества полуфабрикатов 50
2.3.3 Методы исследования качества готовых изделий .52
2.3.4. Микробиологические методы исследования .53
Глава 3. Разработка рецептуры смеси бесклейковинной и технологий безглютенового хлеба 56
3.1 Разработка смеси хлебопекарной мучной «Рисово – рябиновой» с соевым белком» 56
3.1.1 Изучение влияния структурообразователей на реологические свойства теста, физико-химические и органолептические показатели качества хлеба 56
3.1.2 Исследование влияния соевого порошкового лецитина Леци Про 90С в составе смеси хлебопекарной мучной «Рисовой» с соевым белком» на физико – химические и органолептические показатели хлеба безглютенового 66
3.1.3 Изучение влияния рябинового порошка в составе смеси хлебопекарной мучной «Рисовой» с соевым белком» на показатели качества теста и готовых изделий 68
3.2 Разработка технологии заквашенного полуфабриката и его влияние на показатели качества теста и готовых изделий .76
3.3 Изучение комплексного влияния заквашенного безглютенового полуфабриката и порошка рябины в составе смеси хлебопекарной мучной бесклейковинной на качество теста и готовых изделий 83
3.3.1 Изучение влияния заквашенного безглютенового полуфабриката и порошка рябины в составе смеси хлебопекарной мучной бесклейковинной на газообразующую и газоудерживающую способности теста 83
3.3.2 Изучение влияния заквашенного полуфабриката и порошка рябины в составе смеси хлебопекарной мучной бесклейковинной на микробиологическую устойчивость хлеба в процессе хранения .86
3.4 Исследование влияния заквашенного полуфабриката и порошка рябины в составе смеси хлебопекарной мучной бесклейковинной на пищевую ценность безглютенового хлеба .89
3.5 Разработка технологий безглютенового хлеба 93
3.5.1 Технология безглютенового хлеба без использования заквашенного полуфабриката 94
3.5.2 Технология безглютенового хлеба с применением заквашенного полуфабриката 95
3.6 Расчт экономической эффективности 97
Выводы и рекомендации 100
Список сокращений 102
Список литературы
- Аглютеновая диета - современный способ борьбы с глютеновой энтеропатией
- Методы исследования качества сырья
- Исследование влияния соевого порошкового лецитина Леци Про 90С в составе смеси хлебопекарной мучной «Рисовой» с соевым белком» на физико – химические и органолептические показатели хлеба безглютенового
- Изучение влияния заквашенного полуфабриката и порошка рябины в составе смеси хлебопекарной мучной бесклейковинной на микробиологическую устойчивость хлеба в процессе хранения
Введение к работе
Актуальность работы. Согласно «Концепции государственной политики РФ в области здорового питания» на период до 2020 года одной из основных задач пищевой промышленности является обеспечение населения продуктами диетического и функционального питания.
При этом разработка и производство хлебобулочных изделий для категории потребителей, страдающих глютеновой энтеропатией (целиакией) и вынужденных соблюдать аглютеновую диету с полным исключением из рациона изделий из ржаной, пшеничной, овсяной и ячменной муки, является одним из направлений решения данной задачи.
Современный ассортимент отечественной безглютеновой продукции,
особенно в условиях принятого указа Президента РФ №560 от 6 августа 2014
года «О применении отдельных специальных экономических мер в целях
обеспечения безопасности Российской Федерации», не способен удовлетворить
в полном объёме растущий спрос. Поэтому для ликвидации возникшей
проблемы необходимо расширить ассортимент и улучшить качество
безглютеновых изделий, в том числе хлебобулочных, российского
производства, за счёт использования современных сырьевых ингредиентов и новых подходов в технологии их производства, что приведёт, с одной стороны, к повышению качества и конкурентоспособности, а с другой, удовлетворит потребительский спрос.
Большой вклад в разработку ассортимента и технологий безглютеновых продуктов внесли ученые Казанская Л. Н., Синявская Н.Д., Красильников В.Н., Барсукова Н.В, Леонтьева Н.А., Цыганова Т.Б., Шнейдер Т.И., Шнейдер Д.В., Мехтиев В.С. и др, при этом акцент в их исследованиях был сделан на производство мучных кондитерских, макаронных изделий и смесей, а также хлебобулочных изделий по технологиям на возобновляемых заквасках, что в условиях дискретного производства создаёт дополнительные трудо - и энергозатраты, расход дорогостоящих сырьевых ресурсов и т.д.
В связи с этим, исследования по разработке ассортимента безглютенового
хлеба улучшенного качества, повышенной пищевой ценности и
микробиологической стойкости, вырабатываемого в условиях дискретного производства, являются актуальными.
Цель и задачи исследования. Цель исследований - разработка технологии и ассортимента безглютенового хлеба с применением растительного сырья и заквашенного безглютенового полуфабриката в условиях дискретного производства.
Для достижения цели решались следующие задачи:
Обосновать целесообразность использования цитрусовых пищевых волокон и пектина в составе бесклейковинной смеси и установить их влияние на вязкость теста и качество готовых изделий.
Исследовать влияние порошка из красноплодной рябины обыкновенной или сортовой на реоферментометрические показатели теста, физико – химические и органолептические показатели безглютенового хлеба.
- Провести сравнительную оценку антагонистической активности штаммов
молочнокислых бактерий, разработать заквашенный полуфабрикат с их
применением для условий дискретного производства безглютенового хлеба.
Изучить влияние технологии приготовления теста на его вязкость, газообразующую и газоудерживающую способность, а также на физико-химические, органолептические показатели и микробиологическую устойчивость безглютенового хлеба.
Определить пищевую ценность и степень удовлетворения суточной потребности в нутриентах в зависимости от состава бесклейковинной смеси и технологии приготовления безглютенового хлеба.
Разработать состав бесклейковинных смесей, технологии и ассортимент безглютенового хлеба на их основе.
Провести промышленную апробацию результатов исследования, рассчитать экономическую эффективность от использования новых видов растительного сырья в производстве безглютенового хлеба.
Положения, выносимые на защиту:
экспериментальные данные по влиянию порошков из красноплодной рябины (сортовой или обыкновенной), цитрусовых пищевых волокон и пектина на качество и пищевую ценность безглютенового хлеба;
результаты исследований влияния состава бесклейковинной смеси и технологии приготовления теста на его вязкость, газообразующую и газоудерживающую способность, а также на удельный объём и структурно -механические свойства мякиша безглютенового хлеба;
результаты исследований по разработке заквашенного полуфабриката с использованием cухого бакконцентрата и его влияния на физико -химические и органолептические показатели качества безглютенового хлеба и его микробиологическую стабильность.
Научная новизна работы заключается в следующем:
Показана возможность использования продуктов переработки растительного сырья в виде цитрусовых пищевых волокон или пектина и порошка из красноплодной рябины (обыкновенной или сортовой) в составе бесклейковинной смеси и выявлено их положительное влияние на качество теста, физико - химические и органолептические показатели безглютенового хлеба.
Выявлена зависимость накопления органических кислот в заквашенном безглютеновом полуфабрикате от состава сухого бакконцентрата и доказано его положительное влияние на физико-химические, органолептические показатели и ингибирующее воздействие на возбудителей микробиологической порчи хлеба - мицелиальных грибов и спорообразующих бактерий.
Установлена зависимость вязкости теста, его газообразующей и газоудерживающей способности от технологии приготовления и состава бесклейковинной смеси.
Доказано, что использование бесклейковинной смеси с цитрусовыми пищевыми волокнами или пектином, а также порошком рябины (обыкновенной или сортовой) в сочетании с технологией на заквашенном
полуфабрикате повышает пищевую ценность безглютенового хлеба за счёт снижения влажности, увеличения содержания пищевых волокон, витаминов и минеральных веществ.
Практическая значимость. Разработаны рецептуры и технологии
безглютенового хлеба с использованием сырья, традиционно не применявшегося при его производстве, и заквашенного полуфабриката с функционально-технологическими свойствами, позволяющими получить изделия с высокими потребительскими характеристиками, а также способствующие повышению стойкости их к микробной порче.
Разработана техническая документация на хлеб безглютеновый «Рисово -рябиновый», смесь хлебопекарную мучную «Рисово - рябиновую» с соевым белком»
ТУ 9295-1163857-2014 и получена декларация соответствиия (РОСС RU.АЕ45.Д 54656). По разработанным рецептурам и технологическим инструкциям проведена выработка опытной партии безглютенового хлеба «Рисово - рябинового» в пекарне ООО «Пекарни Коржова» (г. Санкт – Петербург).
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Международной молодёжной конференции «Перспективные технологии подготовки инженерных кадров: кооперация бизнеса и образования» (Кемерово, 2012); X Республиканской конференции молодых ученых «Научное и экологическое обеспечение современных технологий» (Уфа, 2013); VI Международной научно-технической конференции «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2013); Международной заочной научно-практической конференции «Потребительский рынок Евразии: современное состояние, теория и практика в условиях Таможенного союза и ВТО» (Екатеринбург, 2013); VII Московском Международном Конгрессе «Биотехнология: Состояние и перспективы развития» (Москва, 2013); Всероссийской научно-практической конференции «Пищевые ингредиенты и инновационные технологии в производстве продукции здорового питания» (Санкт-Петербург, 2013); III Всероссийском конгрессе молодых ученых (Санкт-Петербург, 2014); VIII Международной конференции молодых учёных и специалистов «Фундаментальные и прикладные исследования по безопасности и качеству пищевых продуктов», (г. Видное, 2014).
Публикации. Результаты проведенных исследований защищены двумя патентами РФ и опубликованы в 20 печатных работах, в т.ч. 6 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка использованной литературы и трёх приложений. Основное содержание работы изложено на 101 странице печатного текста и включает 28 таблиц и 23 рисунка. Список использованной литературы содержит 144 источника отечественных и зарубежных авторов.
Аглютеновая диета - современный способ борьбы с глютеновой энтеропатией
Болезнь возникла еще в древности, когда люди, занимаясь земледелием, научились возделывать полезные растения, скрещивать их, в результате чего были выведены такие культуры как пшеница, рожь, ячмень, овес и другие злаковые, которые с развитием цивилизации, одновременно стали ядом для людей, страдающих генетическим заболеванием – глютеновой энтеропатией.
Ещ в Индии в первом веке н.э. были описаны симптомы, характерные для людей, страдающих целиакией, и сделано предположение о том, что это связано с употреблением пшеницы и других злаковых. Во втором веке нашей эры греческий врач Арениус Каппадоци (Arateus) первым научно описал целиакию, дав ей название koiliakos (от греческого koilia-«живот» или «брюшная полость»), и предложил в качестве лечения диету [1, 11, 15, 76].
Английский врач Сэмюел Ги (Samuel Gee) стал основоположником в изучении этой болезни, дав ей название целиакия, что означает в переводе с латинского «чревная болезнь». В 1887 году он высказал предположение, что причина недуга может быть в погрешности диеты, но истинная причина так и не была найдена [1, 77, 137].
В 1909 году немецкий врач Heubner выяснил, что недостаточность пищеварения вызывает целиакию, что послужило поводом назвать е болезнью Ги-Гертера-Гейбнера [11].
После второй мировой войны в 1950 году голландским педиатором Виллемом-Карел Дике (Dicke) в результате наблюдений были установлены причины целиакии. В связи с тем, что во время войны в Нидерландах наблюдалась нехватка хлеба, было отмечено сокращение смертности у детей (от 35% почти до нуля), а когда снабжение хлебом было налажено, смертность вернулась к прежнему уровню. В результате выявления зависимости учными было решено более детально изучить пшеницу, как основное сырь при производстве хлеба. Таким образом были выявлены белковые фракции злаковых культур (пшеницы, ржи, ячменя и овса), получившие общее название «глютен», являющиеся токсичными при заболевании целиакией [1, 11, 96, 109]. Тогда для лечения этого заболевания G.Meler и J. French впервые применили аглютеновую диету [11, 26, 77].
В 1954 году Paulley с помощью кишечной биопсии были обнаружены изменения в слизистой тонкого кишечника при глютеновой энтеропатии [137]. В дальнейшем, благодаря всем этим открытиям, началось более подробное и внимательное изучение целиакии. Так уже в 1969 году Европейское общество педиатрической гастроэнтерологии и питания (ESPGAN) за диагностический стандарт целиакии приняло морфологические изменения слизистой оболочки тонкого кишечника. А в начале восьмидесятых годов находящиеся в крови больных целиакией антитела к глиадину имели диагностическое значение, способствовали эффективной диагностике данного заболевания и стали активно использоваться как морфометрические показатели слизистой тонкого кишечника так и серологические маркеры [144].
В настоящее время для установления диагноза из серологических методов используют определение уровня антител к глиадину, к тканевой трансглутаминазе, реже и к эндомизию в сыворотке крови, а также обязательное подтверждение гистологическим исследованием слизистой тонкой кишки [1, 11, 109, 134].
Тем не менее, целиакия относится к тем заболеваниям, которые очень трудно диагностируются, и зачастую долгие годы не дает о себе знать. При этом соотношение между диагностированными и не диагностированными формами составляет от 1:5 до 1:13 [11, 25]. Поэтому в своих трудах Ричард Логан в 1991 г. сравнил целиакию с айсбергом и высказал мнение о том, что на самом деле не диагностированных случаев гораздо больше, чем диагностированных и настоящая частота заболевания гораздо выше [54].
Глютеновая энтеропатией страдают как взрослые, так и дети. Чаще всего она обнаруживается в раннем детстве, в 6-8 месячном возрасте, после введения в первый прикорм продуктов из злаковых культур, и является классической (типичной) формой. На данную форму приходится 38-50% больных с симптомами снижения аппетита, замедление темпов прибавки массы тела, анемии, диареи и др. У взрослых болезнь, как правило, долго не проявляется и может длительное время сопровождаться болями в животе, вздутиями, диареей, повышенной утомляемостью, а провоцирующими факторами обострения целиакии в большинстве случаев служат беременность и роды, острые кишечные инфекции и т.д [144]. При этом существует атипичная целиакия (около 35% больных), сопровождающаяся преобладанием внекишечных симптомов, чаще анемией, язвенным стоматитом, артропатией, и др., диагноз, который устанавливают на основании серологических маркеров, гистологических признаков атрофии ворсин и улучшения состояния на фоне аглютеновой диеты.
При латентной («молчаливой» или бессимптомной) целиакии клинические признаки отсутствуют, атрофия слизистой оболочки тонкой кишки наблюдается в различной степени выраженности, определяется серологическими маркерами. Заболевание впервые проявляется во взрослом или в пожилом возрасте. Наблюдается у 15% больных и широко распространена у европейцев. Особенно часто латентная целиакия встречается у ближайших родственников больных целиакией с частотой 1:10. У больных потенциальной целиакией слизистая оболочка тонкой кишки нормальная, но повышено содержание Т-лимфоцитов, обладающих цитотоксическим действием. Торпидная (рефрактерная) форма встречается у 13% больных с тяжелым течением, отсутствием эффекта от обычного лечения с необходимостью приема гормонов [5, 9, 11, 77, 110].
Больные целиакией небольшого роста, так как с детства отстают в физическом развитии. Железодефицитная анемия присутствует у всех больных и иногда является единственным, наиболее характерным признаком целиакии.
Глютеновая энтеропатия - заболевание пожизненное, при котором не происходит самоизлечение. На сегодняшний день характеризуется не только поражением кишечника, а является реакцией всего организма на глютен: в результате происходит поражение практически всех органов или систем [42].
При длительном течении не леченной и/или не диагностированной целиакии на 78% повышается риск развития опухолей желудочно-кишечного тракта, а также ассоциированных с целиакией аутоиммунных заболеваний, наиболее распространенными из которых являются сахарный диабет I-го типа, заболевания соединительной ткани и др. При целиакии страдают все виды обмена веществ, а белково-витаминная недостаточность способствует развитию вторичного иммунодефицита.
Нарушение всасывания кальция и витамина D приводит к формированию рахитоподобных деформаций костной системы в первые годы жизни и к снижению минеральной плотности кости в последующем. Дефицит железа вызывает развитие анемии, а йода - йоддефицитных состояний. Нарушается состав микрофлоры кишечника, развивается лактазная недостаточность и аллергические реакции на ряд пищевых продуктов. Болезнь может проявляться поражением нервной системы, органов кроветворения, кожи и т.д [91, 92, 93].
Методы исследования качества сырья
Безглютеновые хлебобулочные изделия получили широкое распространение и востребованность среди потребителей, страдающих генетическим заболеванием – целиакией. Однако существующие безглютеновые изделия имеют ряд существенных недостатков, а именно: слабо выраженный вкус и запах, а также уязвимость к микробиологической порче (картофельной болезни и плесневению). В Санкт-Петербургском филиале ФГБНУ НИИ хлебопекарной промышленности для решения данных проблем были проведены исследования по разработке технологии на различных возобновляемых биологических заквасках, применение которых за счт использования в разводочном цикле композиции молочнокислых и бифидобактерий и дрожжей, в том числе витаминобразующих штаммов, улучшало физико – химические и органолептические показатели качества хлеба, повышало пищевую ценность и устойчивость к микробной порче при хранении.
Так известен способ приготовления хлеба с использованием бездрожжевой (КМКЗ) и с применением дрожжей. Для выведения безглютеновой КМКЗ в разводочном цикле использовали композицию молочнокислых бактерий (L.plantarum 52-AH, L. brevis E-36) и бифидобактерий (B.bifidum-2), а также сухой лактобактерин для жидких хлебных заквасок (из штаммов L.plantarum - 30, L.brevis-1, L.casei-26 L.fermentum-34). Для дрожжевой закваски помимо чистых культур молочнокислых и бифидобактерий или сухого лактобактерина вводили чистые культуры заквасочных дрожжей S.minor Чернореченский, S. cerevisiae Л-1 и витаминобразующий штамм S. cerevisiae 576, что привело к повышению пищевой ценности за счт обогащения витаминами. В качестве питательной среды для заквасок использовали суспензию из бесклейковинной смеси и воды. Закваски вели при температуре 27 – 30 С [50, 98].
В результате было разработано 6 видов безглютеновых заквасок влажностью 60% с внесением их в рецептуру безглютенового хлеба в количестве 20 и 30 % смеси в закваске. Использование биологических заквасок оказало положительное влияние на качество безглютенового хлеба. Так, благодаря повышению кислотности на 0,5-1,0 град, изделия приобрели приятный хлебный вкус и запах по сравнению с изделиями без использования закваски, улучшился внешний вид: верхняя корка стала выпуклой, а удельный объем безглютенового хлеба повысился на дрожжевых заквасках, хлеб отличался лучшей сжимаемостью и более мелкой пористостью. Кроме того, разработанная биотехнология с использованием безглютеновых КМКЗ и дрожжевых заквасок позволила увеличить срок хранения безглютенового хлеба до пяти суток по сравнению с двумя сутками без использования закваски. Было установлено, что применение дрожжевых заквасок повышает пищевую ценность безглютенового хлеба, обогащая его витаминами С, тиамином (В1), рибофлавином (В2) и ниацином (РР) [45, 46, 48, 49, 62].
Также проведены исследования по возможности использования ржаных заквасок в технологии приготовления безглютенового хлеба для улучшения его потребительских свойств, повышения пищевой и биологической ценности и микробиологической порчи. Для этого в рецептуру безглютенового хлеба вносили 15% ржаной муки в виде КМКЗ, термофильной заквашенной молочнокислыми бактериями L. Delbrueckii-76 заварки или густой закваски. При этом вкус и запах хлеба соответствовал изделиям с использованием ржаной муки, кислотность увеличилась примерно в 5 раз в сравнении с контролем без закваски, а признаки плесневения и картофельной болезни в провоцирующих условиях появились спустя 96 часов. Таким образом, применяя ржаные закваски в технологии безглютенового хлеба, удалось улучшить не только его качество и микробиологическую безопасность, но и повысить биологическую ценность за счет повышенного содержания в ржаной муке незаменимых аминокислот, макро и микроэлементов и пентозанов. Для определения количества иммунореактивного глютена применяли твердофазный иммуноферментный анализ с использованием моноклональных антител (метод ELISA), специфичных к секалину. В результате исследований было выявлено, что содержание глютена по секалину в ржаной обдирной муке составило 42100 мг/кг. Сочетание гидротермической обработки с аутоферментативной активностью неферментированного солода снизило иммунореактивность глютена ржаной муки в осахаренной заварке до 8000 мг/кг. При заквашивании осахаренной заварки термофильными молочнокислыми бактериями L. delbrueckii-76 количество глютена снизилось до 2200 мг/кг за счт протеаз ржи и лактобацилл, а также за счт высокой титруемой кислотности, что привело к содержанию глютена в хлебе около 100 мг/кг [45, 47].
На основании проведнных исследований разработана технология безглютенового хлеба с использованием заквасок, повышающих его физико-химические, органолептические показатели, биологическую ценность и микробиологическую безопасность [45, 46, 47, 49, 62].
Проведены исследования по разработке технологии безглютеновых хлебобулочных изделий с использованием заквасок влажностью 75%, обеспечивающих стойкость к микробиологической порче и улучшение органолептических показателей готовых изделий. Для приготовления закваски с высокими биотехнологическими свойствами использовали композицию молочнокислых бактерий Lactobacillus brevis 5, L. casei 26, L. rhamnosus АТСС 7469, в качестве питательной смеси применяли нативный и экструзионный кукурузный крахмал, рисовую муку и изолят соевого белка. Оптимальная дозировка разработанной закваски в рецептуре безглютенового хлеба составляла 10% смеси в закваске, что обеспечило улучшение потребительских свойств хлеба (кислотность хлеба увеличилась по сравнению с контрольным образцом в 4-6 раз, улучшились вкус и запах), а также повысилась устойчивость безглютенового хлеба к плесневению до 144 часов по сравнению с контрольным образцом без закваски, для которого продолжительность хранения до появления признаков плесневения составляет 96 часов [105].
Кроме того, совместно с ГНУ ВНИИПАКК, в качестве альтернативы биологическим закваскам были разработаны комплексные пищевые добавки «АЛ-1», «Дилактин-Са форте» и «Лапкарин» на основе безопасных для здоровья человека молочной, уксусной и пропионовой кислот их солей и провели исследования их влияния на показатели качества безглютенового хлеба и его устойчивость к плесневению. На основании результатов исследований было установлено, что использование комплексных пищевых добавок «Дилактин-Са форте» и «Лапкарина» способствуют увеличению титруемой кислотности в безглютеновом хлебе в 3,5-4 раза в сравнении с контрольным образцом, при этом вкус и запах становятся более выраженными. Более того, введение данных добавок способствует повышению устойчивости к плесневению на 24 часа с «Дилактин-Са форте» и на 72 часа с «Лапкарином» по сравнению с безглютеновым хлебом без них. Следовательно, использование данных комплексных пищевых добавок позволило улучшить потребительские свойства безглютенового хлеба и его устойчивость к микробиологической порче [21, 22, 105, 106].
Исследование влияния соевого порошкового лецитина Леци Про 90С в составе смеси хлебопекарной мучной «Рисовой» с соевым белком» на физико – химические и органолептические показатели хлеба безглютенового
Оценку органолептических показателей хлеба безглютенового проводили профильным методом, согласно разработанной пятибальной шкале (Приложение 1). Результаты дегустационной оценки показали, что безглютеновый хлеб, приготовленный из смеси хлебопекарной мучной «Рисово - рябиновой» с соевым белком» имеет правильную форму, выпуклую поверхность без трещин и подрывов, цвет корки - от коричневого до тмно - коричневого, мякиш -пропеченный, сухой, эластичный, от серого до светло-коричневого цвета, пористость - мелкая, равномерная, развитая, тонкостенная, вкус с кислинкой и фруктовый запах.
При определении дозировки рябинового порошка в рецептуре смеси одним из приоритетных органолептических показателей являлся вкус безглютенового хлеба, так как рябиновый порошок имеет достаточно кислый вкус, более того, в порошке из плодов рябины обыкновенной присутствует горечь, специфичная для сорта рябины красноплодной обыкновенной.
Оценка органолептических показателей качества безглютенового хлеба дегустационной комиссией показала, что опытные образцы отличались от контрольного более выраженным гармоничным вкусом, что подтверждалось повышением титруемой кислотности в готовых изделиях. Причем, при использовании рябинового порошка из плодов рябины обыкновенной более 6% во вкусе проявлялась лгкая горечинка. Хлеб, приготовленный из смеси с 10% порошка из выжимок плодов рябины сортовой, отличался кисловатым вкусом.
Результаты дегустации хлеба безглютенового на основе смеси хлебопекарной мучной «Рисово - рябиновой» с соевым белком» с порошком из плодов рябины обыкновенной и выжимок рябины сортовой представлены в виде органолептических профилей на рисунках 3.11, 3.12.
Органолептические профили качества хлеба безглютенового на основе смеси хлебопекарной мучной «Рисово - рябиновой» с соевым белком» с использованием порошка из плодов рябины обыкновенной Рисунок 3.12 - Органолептические профили качества хлеба безглютенового на основе смеси хлебопекарной мучной «Рисово - рябиновой» с соевым белком» с использованием порошка из выжимок рябины сортовой
Изучено влияние рябинового порошка из плодов рябины обыкновенной в количестве не более 6% и из выжимок рябины сортовой - не более 10% в составе смеси хлебопекарной мучной «Рисово - рябиновой» с соевым белком» на реологические характеристики теста в процессе его расстойки (таблица 3.10, рисунок 3.13 а, 3.13 б).
Выявлено, что объем выделившегося газа в образцах теста с применением 6 и 10 % рябинового порошка на 1,9 и 9,9 % соответственно выше, чем в контрольном (рисунок 3.13 а) тесте, что обусловлено богатым витаминным и минеральным составом порошка из плодов и выжимок рябины.
При этом объем удержанного газа (рисунок 3.13 б) в опытных образцах также выше, чем в образце контрольного теста без использования рябинового порошка, что подтверждается большим удельным объемом готовых изделий.
Улучшение газоудерживающей способности теста в опытных образцах объясняется наличием аскорбиновой кислоты, содержащейся в большом количестве в рябиновом порошке, которая в хлебопечении используется в качестве улучшителя [150]. При этом закономерно увеличивается удельный объм опытных образцов хлеба (рисунок 3.10 а, рисунок 3.11 а).
Исследования показали, что использование порошка из плодов рябины обыкновенной в количестве не более 6% и порошка из выжимок рябины сортовой не более 10% в составе смеси хлебопекарной мучной «Рисово - рябиновой» с соевым белком» благоприятно сказывается на физико-химических и реологических показателях теста, а также на физико-химических и органолептических показателях приготовленного хлеба, отличающегося от контрольного образца большим удельным объмом и кислотностью, лучшей сжимаемостью, мелкопористым эластичным мякишем и выраженным гармоничным вкусом и запахом.
Известно, что безглютеновый хлеб из-за повышенной влажности и низкой кислотности легко подвергается микробной порче (картофельной болезни и плесневению), для борьбы с которой существуют технологии приготовления безглютеновых хлебобулочных изделий на возобновляемых заквасках, способных повысить их микробиологическую безопасность. Однако процесс ведения заквасок делает данные технологии крайне трудомкими и неудобными для выработки безглютенового хлеба в дискретных условиях производства. В связи с этим, целесообразной является разработка технологии с применением заквашенного безглютенового полуфабриката, приготовленного на основе сухого бакконцентрата, обеспечивающего повышение микробиологической безопасности безглютенового хлеба, а также улучшение его потребительских достоинств.
В настоящее время для разводочного цикла разных видов хлебных заквасок в технологиях хлеба из ржаной, пшеничной муки и их смеси, используют несколько видов бакконцентратов: «Лактобактерин сухой», «Биоконцентрат» и «Виту» в сухом виде или чистые культуры молочнокислых бактерий (МКБ) и дрожжей на жидких и тврдых питательных средах, основой которых является солодовое сусло из ячменного солода.
Изучение влияния заквашенного полуфабриката и порошка рябины в составе смеси хлебопекарной мучной бесклейковинной на микробиологическую устойчивость хлеба в процессе хранения
Анализируя проведнные исследования можно сделать вывод, что использование смеси хлебопекарной мучной бесклейковинной с 6% порошка из плодов рябины обыкновенной и 10% порошка из выжимок рябины сортовой и заквашенного безглютенового полуфабриката при производстве безглютенового хлеба позволит не только расширить ассортимент, но и производить изделия с улучшенными физико-химическими и органолептическими показателями, а также повысить пищевую и биологическую ценность за счт увеличения содержания макро- и микроэлементов, в том числе и обогащение изделия пищевыми волокнами, что особенно важно для лиц, соблюдающих безглютеновую диету.
При приготовлении теста в дежу тестомесильной машины вносили дрожжи прессованные хлебопекарные, подсолнечное масло, воду и смесь хлебопекарную мучную «Рисово - рябиновую» с соевым белком», состоящую из кукурузного крахмала, рисовой муки, изолята соевого белка, рябинового порошка (6,0 – 10,0%), лецитина Леци Про 90С, цитрусовых волокон или пектина, сахара – песка и соли, и замешивали до получения однородной массы с начальной температурой 28-30оС. Температуру и количество воды рассчитывали, учитывая температуру и влажность теста 52,0 %. Сразу после замеса тесто раскладывали по формам и тестовые заготовки направляли на расстойку, которую осуществляли в расстойном шкафу при температуре 36 - 38С и относительной влажности воздуха 75-80%. Продолжительность расстойки составляла 40-55 мин, после чего тестовые заготовки выпекали при температуре 210С в течение 18-20 мин до готовности. После выпечки хлеб охлаждали. Технологическая схема производства хлеба безглютенового на смеси хлебопекарной мучной «Рисово - рябиновой» с соевым белком» представлена на рисунке 3.20. Рисунок 3.20 – Технологическая схема производства хлеба безглютенового на смеси хлебопекарной мучной «Рисово - рябиновой» с соевым белком»
Технология безглютенового хлеба с применением заквашенного полуфабриката Заквашенный безглютеновый полуфабрикат и тесто для хлеба безглютенового готовили в соответствии с режимом приготовления, приведенным в таблице 3.21. Заквашенный безглютеновый полуфабрикат готовили из сухого бакконцентрата, выведенного на чистой культуре молочнокислых бактерий L.brevis Е38 в дозировке 2,0 % на 100 кг полуфабриката и питательной смеси из рисовой (20 %) и соевой муки (10 %) к массе смеси бесклейковинной и воды
Режим приготовления теста на заквашенном безглютеновом полуфабрикате из смеси хлебопекарной мучной бесклейковинной с рябиновым порошком
Наименование показателей процесса Значение показателей процесса приготовления заквашенного безглютенового полуфабриката теста на смеси хлебопекарной мучнойбесклейковинной с рябиновым порошком, %к массе смеси Температура, оС 30±1 29 Кислотность, град 15±1 5,5±1,0 6,5±1,0 Влажность, % 65,0±1,0 49,0±1,0 Продолжительность -брожения, ч 19±1 -расстойки, мин - 40-55
При приготовлении теста выброженный заквашенный полуфабрикат смешивали с водой, добавляли дрожжи, подсолнечное масло, затем засыпали смесь хлебопекарную мучную бесклейковинную, включающую кукурузный крахмал, изолят соевого белка, рябиновый порошок из плодов рябины обыкновенной или выжимок рябины сортовой, соевый лецитин Леци Про 90С, цитрусовые волокна или пектин, сахар – песок и соль, и замешивали до получения однородной массы с начальной температурой 28-30оС. Температуру и количество воды рассчитывали, учитывая температуру и влажность теста 49,0%±1. Сразу после замеса тесто раскладывали по формам и тестовые заготовки направляли на расстойку, которую осуществляли в расстойном шкафу при температуре 36 - 38С и относительной влажности воздуха 75-80%. Продолжительность расстойки составляла 40-55 мин, после чего тестовые заготовки выпекали при температуре 210С в течение 18-20 мин до готовности. После выпечки хлеб охлаждали. Технологическая схема производства хлеба безглютенового на смеси бесклейковинной с рябиновым порошком с применением заквашенного полуфабриката представлена на рисунке 3.21. Рисунок 3.21 – Технологическая схема производства хлеба безглютенового с применением заквашенного полуфабриката на смеси хлебопекарной мучной бесклейковинной с рябиновым порошком
Расчт экономической эффективности от внедрения безглютенового хлеба с использованием нового вида смеси хлебопекарной мучной «Рисово - рябиновой» с соевым белком» определяли в соответствии с методическими указаниями, разработанными в ФГБНУ НИИХП. Предполагаемый выпуск безглютеновых хлебобулочных изделий на предприятии составит 200 кг в сутки. Выпуск продукции предполагается производить на имеющемся оборудовании. Установлено, что введение в состав смеси хлебопекарной мучной бесклейковинной, содержащей цитрусовые пищевые волокна или пектин, порошка из рябины обыкновенной в количестве не более 6% и сортовой - не более 10% повышает газообразующую способность теста на 2% и 10% соответственно, при этом улучшаются физико – химические (удельный объм на 9,5% и 23,8%, сжимаемость мякиша - на 60% и 80%, кислотность - в 3,5 и 4,5 раза соответственно) и органолептические (вкус, запах, состояние пористости) показатели безглютенового хлеба.
На основании сравнительной оценки антагонистической активности штаммов чистых культур МКБ из коллекции СПбФ ФГБНУ НИИХП, прироста их биомассы и кислотонакопления обоснован выбор штамма L.brevis Е38 в составе сухого бакконцентрата для заквашенного безглютенового полуфабриката влажностью 65,0% ± 1,0% и конечной кислотностью 15,0 ± 1,0 град и установлена возможность его использования в условиях дискретного производства.