Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса 7
1.1. Особенности национальной кухни кабардинцев и балкарцев 7
1.2. Использование молочно-белковых наполнителей в хлебопекарной промышленности
1.3. Характеристика кисломолочных продуктов и их роль в лечебно-профилактическом питании
1.4. Физиологическая роль кальция в организме человека и использование кальцийсодержащих добавок в производстве 26
хлебобулочных изделий
Методическая часть
ГЛАВА 2.Организация работы, объекты и методы исследования 37
2.1 .Организация работы и схема проведения эксперимента 37
2.2. Объекты исследования 39
2.3.Методы исследования 40
Экспериментальная часть
ГЛАВА 3 Исследование химического состава айрана и муки пшеничной высшего сорта
3.1.Определение массовой доли белка и аминокислотного состава айрана 44
и муки пшеничной высшего сорта
3.2 Определение массовой доли жира и жирнокислотного состава айрана и муки пшеничной высшего сорта
3.3.Определение массовой доли углеводов и органических кислот в айране и муке пшеничной высшего сорта
3.4. Определение массовой доли витаминов в айране и муке пшеничного высшего сорта
3.5.Определение массовой доли золы и минеральных веществ в айране и муке пшеничной высшего сорта
З.б.Исследование микробиологических показателей айрана в процессе хранения
ГЛАВА 4. Разработка технологии и рецептур производства булочных изделий с добавками айрана и его композиций с обогатителем минеральным кальциевым
4.1 .Влияние различных дозировок айрана и его композиций с обогатителем минеральным кальциевым на свойства клейковины
4.2. Влияние различных дозировок айрана и его композиций с обогатителем минеральным кальциевым на качество готовых изделий 62
4.3.Разработка технологии и рецептур производства булочных изделий с добавками айрана и его композиций с обогатителем минеральным кальциевым 70
4.4. Пищевая ценность разработанных булочных изделий 77
4.4.1. Определение в изделиях массовой доли белка и аминокислотного состава
4.4.2. Определение в изделиях массовой доли жира и жирнокислотного состава
4.4.3.Определение в изделиях массовой доли углеводов и органических кислот
4.4.4.Определение в изделиях массовой доли витаминов 86
4.4.5. Определение в изделиях массовой доли золы и
88
минеральных веществ
4.4.6. Микробиологический анализ булочных изделий с
добавками айрана и его композиций с обогатителем 92
минеральным кальциевым
ГЛАВА 5. Расчет экономической эффективности 95
Выводы 102
Список использованной литературы
- Характеристика кисломолочных продуктов и их роль в лечебно-профилактическом питании
- Определение массовой доли жира и жирнокислотного состава айрана и муки пшеничной высшего сорта
- Определение массовой доли витаминов в айране и муке пшеничного высшего сорта
- Влияние различных дозировок айрана и его композиций с обогатителем минеральным кальциевым на качество готовых изделий
Введение к работе
Питание является одним из важнейших факторов внешней среды, оказывающих воздействие на организм. Правильно организованное на современных научных основах рациональное и диетическое питание обеспечивает нормальное течение процессов роста и развития организма, а также сохранение здоровья.
В последнее время в результате воздействия ряда негативных факторов (ухудшение экологической обстановки, стрессовые ситуации, повсеместное использование антибиотиков и т.д.) проблема рационального питания приобретает особую остроту [30, 108, 133].
Опыт зарубежных стран с высокоразвитой индустрией производства продуктов показывает, что не только в условиях недостатка продуктов питания, но и при абсолютном удовлетворении в них, поддерживание адекватного гомеостаза является главным условием, обеспечивающим трудоспособность и нормальное состояние здоровья всех без исключения групп населения.
Одним из перспективных путей решения широкого круга проблем, связанных с поддержанием адекватного гомеостаза и нормального состояния здоровья населения, является создание продуктов питания, сбалансированных по основным компонентам, важным с точки зрения физиологии питания. В подавляющем большинстве литературных источников прослеживается единство точки зрения исследователей, занимающихся достаточно разными аспектами пищевой технологии, в том, что повышение степени адекватности пищевых продуктов может быть достигнуто только за счет многокомпонентности.
Обогащение и улучшение качества пищевых продуктов неразрывно связано с вопросами научно обоснованного рациона питания человека. Пищевая ценность хлеба и хлебобулочных изделий, поступающих в организм человека, является существенным фактором в процессе разработки рационального питания [1,134,138].
Однако исходя из концепции сбалансированного питания соотношение основных питательных веществ - белков, жиров, углеводов - в хлебе и хлебо-
5 булочных изделиях не является оптимальным. Существует необходимость
обогащения этих изделий некоторыми минеральными веществами (в частности, кальцием) и витаминами [8, 62, 108, 117, 183].
Одним из направлений повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий является применение продуктов переработки молока и минеральных обогатителей. С большим успехом для этих целей могут быть использованы национальный (балкарский) кисломолочный напиток айран, особенностью которого является наличие в составе наряду с ценными пищевыми веществами значительного количества молочнокислых бактерий, и обогатитель минеральный кальциевый (ОМК) из скорлупы куриных яиц.
Учитывая вышеизложенное, разработка технологии булочных изделий с использованием натурального сбалансированного кисломолочного продукта айран и композиций айрана с ОМК является актуальной.
Цель данной работы - повышение пищевой ценности и улучшение качества хлебобулочных изделий путем рационального использования обогащающих добавок - кисломолочного напитка айран и его композиций с ОМК.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд взаимосвязанных задач, а именно:
теоретически обосновать перспективность использования добавок из натурального сырья для обогащения хлебобулочных изделий;
изучить химический состав и микробиологические показатели айрана;
исследовать влияние добавок на структурно-механические свойства теста и определить их оптимально допустимую дозировку в рецептуре булочных изделий;
разработать технологию и рецептуры хлебобулочных изделий с использованием айрана и его композиций с ОМК;
исследовать химический состав, определить пищевую ценность и безопасность булочных изделий, выработанных с обогащающими добавками;
разработать техническую документацию на новые виды изделий;
- провести апробацию и внедрить в производство технологию и рецептуры обогащенных булочных изделий.
Характеристика кисломолочных продуктов и их роль в лечебно-профилактическом питании
В настоящее время проводится значительная работа по обновлению ассортимента и выработке биологически полноценных продуктов на основе молочно-белковых наполнителей, которые можно использовать в качестве обогащающих добавок в производстве хлебобулочных изделий.
Широко распространенными молочно-белковыми наполнителями являются: обезжиренное молоко, молочная сыворотка и ее концентраты, пахта, обезжиренный творог, сухой молочный пищевой белок, сухая белковая смесь [39,93,105,180].
Повышение пищевой ценности хлеба особенно важно, так как в рационе человека он занимает значительное место и является продуктом, который можно легко обогащать белками, витаминами, минеральными и другими питательными веществами [18, 52, 62, 122].
В хлебе преобладают углеводы - 45-50%, содержание белков составляет в среднем 7-8 %, причем лимитирующими аминокислотами являются лизин и триптофан. Это обстоятельство подтверждает целесообразность использования в производстве хлебобулочных изделий молочно-белковых наполнителей, богатых лизином и триптофаном. Применение молочно-белковых наполнителей позволит увеличить в хлебе содержание белка, повысить его биологическую ценность, добиться лучшей сбалансированности аминокислотного состава [39,45, 63, 150]. Работы по использованию молочно-белковых обогатителей в хлебопечении проводятся отечественными и зарубежными исследователями [53, 94, 184].
В США, Финляндии, Польше, Чехии и Словакии для улучшения качества хлебобулочных изделий широко применяют молоко и продукты его переработки. В Германии для повышения биологической ценности хлеба используют молочный белок в виде сухого обезжиренного молока (СОМ). Установлено, что пшеничный хлеб из муки первого сорта, обогащенный СОМом в количестве 4-6% к массе муки в тесте, фактически покрывает суточную потребность организма человека в незаменимых аминокислотах [105, 178, 185].
Исследования, проведенные институтом питания АМН РФ, показали, что употребление хлебобулочных изделий с добавкой 20% СОМа приводит к увеличению содержания полноценного белка в рационе, оказывает положительное влияние на здоровье и функциональное состояние организма [86, 102].
В качестве обогатителя хлеба широкое признание получила молочная сыворотка, в которой содержатся все незаменимые аминокислоты (132,7- 450 мг/л), лактоза (3,5%), глюкоза и галактоза (0,7-1,6%), жиры (0,05-0,45%) и минеральные соединения (0,6%) [27, 33,143].
Исследования по применению молочной сыворотки показали, что при ее введении повышается пищевая ценность хлеба и его качество [31, 150]. Использование сыворотки разнообразно, ее применяют при замесе опары или теста, добавляют в закваски, при этом продолжительность брожения полуфабрикатов с сывороткой сокращается [67, 76, 92,103].
Давыдов Р.Б., Файнгар Б.И., Чижова К.М. и другие установили, что использование молочной сыворотки в производстве хлебобулочных изделий улучшает удельный объем, пористость, формоустойчивость и органолептиче-ские показатели готовых изделий [27]. Малкина В.Д., Маркианова О.А., Кривов СИ. разработали способ производства хлеба и использованием сахара- песка с жидкой фракцией в виде молочной сыворотки [71]. В результате снижается липкость и заминае-мость мякиша хлеба, улучшаются его физико-химические свойства, качество хлеба остается стабильным в течение всего срока хранения.
Суджене С, Юодейкене Г. исследовали влияние дозировки молочной сыворотки на структурно-механические свойства пшеничного теста и определили, что оптимальное количество вносимой добавки составляет - 30%. При увеличении содержания молочной сыворотки газоудерживающая способность теста понижается, что приводит к ухудшению структурно-механических свойств мякиша [128].
Щербатенко В.В., Патт В.А. предлагают новый способ приготовления хлеба из муки с короткорвущейся клейковиной с применением молочной сыворотки. Данная технология сокращает время брожения теста, позволяет регулировать процесс с целью получения продукции хорошего качества [93].
В работе Бабушкина М.А. исследована возможность использования молочной сыворотки при переработке брака (для размачивания изделий), приготовлении солевого раствора, полной замене воды при приготовлении теста безопарным способом [2].
По данным ВНИИХП, использование молочной сыворотки позволяет готовить тесто ускоренным однофазным способом [103]. Сыворотку вносили в объеме, необходимом для получения определенной кислотности теста. Технологический процесс в данном случае сводился к интенсивному замешиванию теста, расстойке и выпечке. Готовые изделия имели приятный вкус и аромат [103].
Определение массовой доли жира и жирнокислотного состава айрана и муки пшеничной высшего сорта
Из насыщенных жирных кислот обнаружено больше всего пальмитиновой (в % от суммы) - 29,5%, затем миристиновой -17,1% и стеариновой -15,7%.
Ненасыщенных жирных кислот определено-1,01 г/ 100г продукта. По количественному содержанию (% от суммы жирных кислот) они распределяются в следующем порядке: олеиновая - 31,7%, арахидоновая -2,6%, линоле-новая -1,9% и линолевая -1,5%.
Отношение количества ненасыщенных жирных кислот к насыщенным составляет 0,6, что соответствует соотношению в эталонном жире (0,6-0,9).
В муке пшеничной высшего сорта в составе масел преобладают ненасыщенные жирные кислоты- 0,46 г/100г продукта.
В наибольшем количестве (% от суммы жирных кислот) содержится линолевая кислота-64,9%. Количество олеиновой и линоленовой кислот, меньше чем линолевой в 5,3 и 18,5 раза.
В муке содержание насыщенных жирных кислот составляет 0,11г/100г. Больше всего (% от суммы жирных кислот ) обнаружено миристи новой кислоты -17,5%. Количество пальмитиновой кислоты по сравнению с миристиновой меньше в 9,7 раза.
Таким образом, использование айрана в производстве мучных и хлебобулочных изделий приведет к повышению биологической эффективности продуктов.
С целью научного обоснования рецептур хлебобулочных изделий с добавлением айрана и установления их пищевой ценности нами было определено содержание углеводов и органических кислот в айране и муке пшеничной высшего сорта. Результаты исследования представлены в таблице 3.4.
Установлено, что количество моно- и дисахаридов в айране составляет 4,5%. Дисахариды айрана представлены в основном легкоусвояемым молочным сахаром - лактозой, которая обладает восстанавливающими свойствами, играет значительную роль на первых стадиях брожения теста, принимает участие в реакциях карамелизации и меланоидинообразования, участует в образовании мальтола, придающего специфический вкус и аромат хлебу. В муке обнаружено содержание моно-и дисахаридов -0,27%, в том
числе сахарозы -0,13%. Сахароза является не восстанавливающим сахаром и не принимает участия в реакциях ароматообразования, но оказывает влияние на вкус готового продукта. В процессе выпечки она легко подвергается гидролизу, образуя глюкозу, которая является активным участником меланоиди-нообразования, и фруктозу, принимающую участие в реакции карамелиза-ции.
В отличие от пшеничной муки в айране присутствуют органические кислоты, оказывающие, как известно, значительное влияние на активность бродильной микрофлоры, что способствует ускорению созревания теста и улучшению качества готовых изделий.
Общее содержание обнаруженных в айране органических кислот в пересчете на яблочную кислоту составило 0,87%. Известно, что существенное количество от общей суммы органических кислот в кисломолочных продуктах приходится на молочную кислоту. Результаты исследования показали, что в пшеничной муке крахмала содержится -67,7%. Витаминная ценность исследуемых объектов характеризуется данными, представленными в таблице 3.5.
Установлено, что в айране присутствуют витамины - тиамин, рибофлавин, ниацин, ретинол и аскорбиновая кислота. В наибольшем количестве в нем содержится витамин С-0,84мг %.
Аскорбиновая кислота сама не может быть окислителем, но ее дигид-роформа, образующаяся в тесте под действием фермента аскорбинатоксида-зы, является окислителем и способствует регулированию реологических свойств теста путем упрочнения и снижения атакуемости белковых веществ теста, инактивации протеиназы и активаторов протеолиза. В результате этих процессов повышаются сила муки, газо-и формоудерживающая способность теста.
Содержание витаминов В2,РР, В і и А в айране меньше, чем аскорбиновой кислоты в 4,7; 7,6; 21,0 и 28,0 раза соответственно. Следует отметить важную роль ниацина, оказывающего стимулирующие влияние на брожение, так как при его отсутствии сбраживание глюкозы происходит менее интенсивно.
В пшеничной муке содержание витамина В2 меньше в 2,3 раза по сравнению с айраном. Витаминов Ві и РР обнаружено в количестве 0,18 и 1,15 мг% соответственно.
Таким образом, установлено, что айран обладает высокой витаминной ценностью и может являться источником обогащения хлебобулочных изделий витаминами.
Определение массовой доли витаминов в айране и муке пшеничного высшего сорта
Свойства теста и качество изделий из него в значительной мере определяются физико-химическими свойствами клейковины муки.
В работе исследовали влияние добавок на свойства сырой (отмытой из теста с добавлением айрана и его композиций с ОМК) клейковины. Контролем служил образец клейковины, отмытой из теста без внесения обогащающих добавок. Качество клейковины оценивали по показателям растяжимости и упруго - эластичным свойствам (на приборе ИДК-1).
Изучали влияние на содержание и свойства клейковины айрана свежего и длительного срока хранения, в зависимости от количества добавок в тесте (10-50% от общего количества жидкости), а также его композиций с ОМК (1,4% к массе муки) Экспериментальные данные представлены в таблице 4.1.
Результаты исследования показывают, что внесение добавок айрана в тесто оказывает влияние на качественные характеристики клейковины пшеничной муки. При добавлении свежего айрана в количестве 20% содержание сырой клейковины практически не изменяется, а 40 %- уменьшается на 1,4%. Внесение в тесто 20 и 40% айрана (от массы жидкости) длительного срока хранения приводит к укреплению клейковины, так как происходит снижение ее содержания на 0,3 и 2,8 % соответственно. Уменьшение количества клейковины, вероятно, обусловлено повышением кислотности теста, что приводит к деполимеризации макромолекул белка.
Об укреплении клейковины свидетельствуют также данные прибора ИДК -1. При добавлении 40% свежего айрана упругость клейковины по сравнению с контролем повышается на 11,6%, а 20 и 40 % айрана длительного срока хранения - 5,0 и 19,7 % соответственно.
Данные о влиянии добавок айрана совместно с ОМК на содержание и свойства клейковины пшеничной муки показаны в таблице 4.2.
Внесение в пшеничное тесто 20% свежего айрана совместно с ОМК приводит к увеличению содержания клейковины на 1,1 %, по сравнению с контролем, вероятно, вследствие влияния компонентов добавок на белково-протеиназный комплекс теста. Введенные с добавками кальций и фосфорная кислота участвуют в образовании дополнительных хелатных связей, что приводит к «сшиванию» полипептидных цепей и образованию молекул белка большего размера.
При внесении 20% айрана свежего и длительного срока хранения совместно с ОМК упругость клейковины понижается на 2,8 и 1,9% соответственно по сравнению с контролем. Увеличение количества вносимой добавки айрана свежего и длительного срока хранения до 40% приводит к повышению упругости клейковины на 8,9 и 16,1%.
Сравнительный анализ свойств клейковины контрольного и опытных образцов позволяет рекомендовать для приготовления изделий из дрожжевого теста айран свежий в количестве от 20 до 40% и его композиции с ОМК, и 20% айрана длительного срока хранения и его композицию с ОМК. При введении 40% айрана длительного срока хранения происходит переход клейковины из разряда «хорошая» в «удовлетворительно слабую».
С целью установления оптимальной дозировки добавок айрана и его композиций с ОМК нами проведено исследование влияния различного количества вносимых добавок на качество изделий из дрожжевого теста, приготовленных из муки пшеничной высшего сорта.
Добавки айрана вносили в количестве от 10 до 50% от массы жидкости в рецептуре, а ОМК- 1,4 % к массе муки. Тесто готовили безопарным способом. Контрольными служили образцы без добавок. Органолептические и физико-химические показатели определяли через 4 часа после выпечки изделий.
Влияние различных дозировок айрана и его композиций с обогатителем минеральным кальциевым на качество готовых изделий
Технология и рецептуры булочных изделий с использованием добавок айрана и его композиций с ОМК разработаны на основании результатов проведенного исследования (глава 4).
Нами было установлено, что оптимальная дозировка введения в рецептуру свежего айрана составляет от 20 до 40%, а айрана длительного срока хранения -20% от массы жидкости.
Хорошие показатели качества изделий также отмечены при дополнительном введении в рецептуру ОМК в количестве 1,4% к массе муки совместно с айраном. На основании полученных данных разработаны технологические схемы и операторная модель технологического процесса изготовления булочных изделий повышенной пищевой ценности, технологическая инструкция и рецептуры булочных изделий из дрожжевого теста: булочки «Берекет» и «Насып».
Для производства булочных изделий использовали безопарный способ приготовления теста, при котором процесс тестоприготовления ведут в одну стадию. При производстве булочки «Берекет» айран предварительно перемешивают с водой, в дежу тестомесильной машины вносят все сырье, полагающееся по рецептуре, кроме муки. Перемешивают 2-3 мин, затем засыпают просеянную муку пшеничную высшего сорта и замешивают тесто в течение 7-20 мин в зависимости от типа тестомесильной машины. Брожение теста производят в дежах при температуре 30-32С в течение 90 мин. Во время брожения теста проводят одну обминку.
Способ тестоприготовления булочки «Насып» отличается от булочки «Берекет» тем, что в рецептуру наряду с айраном входит 1,4% (к массе муки) обогатитель минеральный кальциевый, который перед внесением в дежу предварительно перемешивают с 2 % муки пшеничной высшего сорта (от общего количества по рецептуре).
После брожения тесто поступает на разделку. Из готового теста формуют шарики массой 58 г, кладут на смазанные жиром листы швом вниз, а затем производят расстойку сформованных полуфабрикатов в расстойных шкафах при температуре 35-40С и относительной влажности 75-85%. Продолжительность расстойки составляет 40 мин. Перед выпечкой на поверхности изделий делают 3-4 косых надреза и выпекают 10-12 мин при температуре 230-240 С.
Технологическая схема производства булочки «Берекет» с добавкой айрана представлена на рисунке 4.1, а операторная модель технологического процесса изготовления булочных изделий повышенной пищевой ценности (на примере булочки «Насып») с айраном и ОМК приведена на рисунке 4.2.
Характеристика готовых изделии. Форма булочек в виде шарика, овала; поверхность глянцевая, окраска равномерная коричневая или светло-коричневая, в местах надреза - более светлая. Пористость равномерная, хорошо развитая, тонкостенная. Цвет мякиша светлый или с сероватым оттенком. Вкус и запах приятные, хорошо выраженные.
Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований позволили разработать технологию и рецептуры обогащенных булочных изделий с айраном и его композициями с ОМК.
На новые изделия подготовлена техническая документация (приложения А,Б), на основании которой проведены их промышленная апробация и внедрение в производство на базе ОАО «Нальчикский хлебозавод» и МУ «Комбинат школьного питания» (Приложения В,Г).
Введение айрана и его композиций с ОМК в состав рецептурных компонентов изделий приводит к изменению показателей их пищевой ценности. Поэтому проведено исследование химического состава готовых изделий. Определены массовые доли белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов. Кроме того, изучены аминокислотный состав белков и жирнокис-лотный состав липидов.
Похожие диссертации на Разработка технологии булочных изделий с использованием кисломолочного продукта айран
