Т. В. Матвеева, С. Я. Корячкина физиологически функциональные пищевые ингредиенты для хлебобулочных
 Скачать 6.19 Mb.
|
|
Рис. 17. Влияние белковых препаратов на пенообразующие свойства СПК Исследование влияния ингредиентов полисахаридной природы с различным химическим составом на свойства пенных систем показало, что на ПОС соевого изолята (рис. 18 А) положительно влияли альгинат натрия, гуммиарабик и к-каррагинан в количестве 0,2-1,1; 0,2-1,0 и 0,5- 6 % к массе белка, соответственно. -♦- - ксантановая камедь; -о- - камедь рожк. дерева; -∆- - гуаровая камедь; -Х- - КМЦ; -*-- к-каррагинан; -О- альгинат натрия; -│- гуммиарабик Рис. 18. Влияние гидроколлоидов на пенообразующие свойства соевого изолята (А) и казеината натрия (Б) ПОС казеината натрия максимально повышалась под влиянием гуаровой камеди при дозировке 0,2 % к массе препарата, и в меньшей степени - под действием альгината натрия, каррагинана, ксантановой камеди, КМЦ и гуммиарабика при дозировках 0,5-1; 0,2-1; 0,2-0,5; 0,1-0,3 и 1 %, соответственно. Все гидроколлоиды положительно влияли на СП (рис 18. Б), но наиболее эффективными оказались камедь рожкового дерева, гуаровая, ксантановая камеди, КМЦ и альгинат натрия при 3-4 % к массе белка. Стабильность пены при этом повышалась в 5-6,5 раза. 405 Наибольшее значение ПОС яичного альбумина достигалось в присутствии КМЦ и к- каррагинана в количестве 0,1-0,3 и 0,1-2 % (рис. 19). Гуммиарабик, альгинат натрия, ксантановая и гуаровая камедь в дозировках 0,1-4; 0,1-4; 0,2 и 0,1-0,6 %, соответственно, повышали ПОС системы в меньшей степени. С повышением концентрации альгината натрия, гуммиарабика и к- каррагинана от 0,25 до 4 % к массе яичного альбумина СП увеличивалась, тогда как с увеличением концентрации всех видов камедей и КМЦ она уменьшалась. Рис. 19. Влияние гидроколлоидов на пенообоазующие свойства яичного альбумин Улучшение пенообразующих свойств СПК наблюдалось в присутствии ксантановой камеди, камеди рожкового дерева и гуммиарабика в дозировках 0,1-0,3 %; 0,1-0,3 % и 0,1-0,6 % к массе СПК, соответственно (рис. 20). Полученные данные использованы для объяснения влияния гидроколлоидов и белков на их свойства при совместном присутствии. Так, установлено, что при соотношениях 40:60 и 30:70 смеси СПК с яичным альбумином обладали самыми высокими пенообразующими свойствами, по сравнению со смесями, приготовленными из других видов белковых препаратов (рис. 21). ПОС их составляла 248-250 %, а СП – 70 %. Под влиянием гидроколлоидов СП пены белковых препаратов, независимо от их соотношения, увеличивалась на 2-5 %, тогда как ПОС повышалась на 18-20 %. При соотношении СПК: яичный альбумин 40:60 наиболее эффективным оказалось действие гуммиарабика, альгината натрия и ксантановой камеди в дозировках 0,2-0,7, 0,5-2,0 и 0,2-1,0 % к массе смеси, соответственно, в меньшей степени - к-каррагинана при 0,2-1 406 %. Рис. 20. Влияние гидроколлоидов на пенообразующие свойства СПК С уменьшением количества СПК в смеси с 40 до 30 % (соотношение 30:70) наибольшее влияние на ПОС оказывали ксантановая камедь в дозировке 0,2-0,5 % и гуаровая камедь при 0,2 % к массе смеси. Отрицательного влияния гидроколлоидов на СП одной СПК в смесях с яичным альбумином не обнаружено, следовательно, оба соотношения могли быть использованы в рецептурах сухих смесей. Рис. 21. влияние гидроколлоидов на пенообразующиен свойства смеси СПК:альбумин (40:60) Изучение влияния различных композиций гидроколлоидов при их эффективных дозировках на пенообразующие свойства смеси СПК: яичный альбумин (40:60) показало, что композиция 0,5 % гуммиарабика + 1 % альгината натрия + 0,2 % ксантановой камеди + 0,5 % к- каррагинана повышала ПОС смеси на 38 %, по сравнению с исходной смесью, и на 10-15 %, по сравнению с отдельными гидроколлоидами. ПОС смеси при этом достигала 285 % и равнялась 407 ПОС одного яичного альбумина. Разработка рецептуры сухой смеси для бисквитного полуфабриката дополнительно включала изучение влияния гидроколлоидов, сахара, эмульгаторов, рН и температуры на показатели качества пенной системы в процессе сбивания. Из рис. 8 видно, что наибольший прирост объема сбитой массы для смеси яичный альбумин: СПК (60:40) достигался при добавлении композиции гидроколлоидов (вариант 7). Прирост объема был на 75 % больше, чем при использовании гидроколлоидов без ксантановой камеди (вариант 6) и на 125 % больше, чем без всех гидроколлоидов (вариант 4). Следовательно, обнаружен синергетический эффект повышения объема сбитой белковой массы при совместном использовании гидроколлоидов. Рис. 22. Влияние гидроколлоидов и времени сбивания на прирост объема пены 1 - яичный альбумин; 2 - СПК; 3 - казеинат натрия; 4 - яичный альбумин: СПК; 5 - яичный альбумин: СПК + 0,5 % гуммиарабик; 6 - яичный альбумин: СПК +0,5 % гуммиарабик+1 % альгинат натрия +0,5 % к-каррагинан; 7 - яичный альбумин: СПК+0,5 % гуммиарабик+1 % альгинат натрия+0,2 % ксантановая камедь+0,5 % к-каррагинан Свыше 15 мин сбивания объем пены не повышался, поэтому данный временной параметр посчитали наиболее рациональным. Результаты подтверждены данными по определению плотности пены и физико-химических свойств белков (табл. 63). Показано, что с увеличением времени сбивания смеси СПК и яичного альбумина до 15 мин плотность пены уменьшалась, а после 20 мин сбивания ее значение оставалось почти постоянным. Значения растворимости, характеристической вязкости, удельного гидродинамического объема и величины осевого отношения частиц b/а также не изменялись. 408 Таблица 61 Влияние времени сбивания на физико-химические свойства белков Время сбивания, мин Плотность пены, г/см 3 Раствори- мость, % [з] ц/С b/а 0 58,53 0,25 6,2 14,04 5 0,49 64,53 0,27 6,4 14,73 10 0,38 66,67 0,32 7,5 16,37 15 0,24 68,50 0,40 8,3 18,95 20 0,22 68,60 0,44 8,4 20,2 25 0,21 68,68 0,45 8,5 20,8 30 0,21 68,68 0,45 8,5 20,8 Примечание: [з] - характеристическая вязкость; ц/С удельный гидродинамический объем; b/а - осевое отношение частиц. Влияние рН на свойства белковых препаратов и их смесей при сбивании изучено для определения целесообразности включения в состав смеси разрыхлителей. Показано, что при рН 7,5- 9,0, как и в кислой среде, ПОС смеси альбумин:СПК была на 10-15 % выше, чем в нейтральной среде. Эти данные послужили основанием для введения химических разрыхлителей (гидрокарбоната и дифосфата натрия) в состав сухой смеси с целью обеспечения слабощелочных значений рН - 7,5. Учитывая, что в состав яичных продуктов входит лецитин, то изучено влияние данного вида ПАВ, а также МГД на ПОС белковых препаратов и их смесей. Показано, что лецитин понижал ПОС белков, тогда как МГД в количестве 0,1-2 % повышал данный показатель у яичного альбумина и его смеси с СПК (рис. 23). Рис. 23. Влияние лецитина и МГД на ПОС белковых препаратов и их смесей Сахар при концентрации 27 %, соответствующей содержанию его 409 в основной рецептуре бисквита, отрицательно влиял на объем пены смеси альбумин:СПК (60:40) даже в присутствии гидроколлоидов (рис. 24). В тоже время объем сбитой массы с гидроколлоидами был на 40 % выше, чем объем пены исходной смеси белков без сахара. Белково-полисахаридная масса обладала термостабильностью, в отличие, например, от смеси с казеинатом натрия, так как при нагревании до 70 °С формировался прочный пенный каркас, характерный для сырого яичного белка. Рис. 24. Влияние сахара и температуры на прирост объема сбитой массы Положительное влияние рецептурных компонентов и времени сбивания на качество пенной массы далее подтверждено изучением ее микроструктуры (рис. 25). Установлено, что пена яичного альбумина включала пузырьки шарообразной формы среднего размера, незначительно соприкасающиеся друг с другом. Пена СПК состояла их пузырьков разного размера несимметричной формы с нерастворенными частицами белка. С композицией гидроколлоидов пена смеси белков в большей степени напоминала альбумин, чем СПК. При этом в пене преобладали средние и мелкие пузырьки воздуха с размером 80-120 мкм без крупных включений клейковины. В присутствии сахара пена яичного альбумина и смеси белков с гидроколлоидами имела меньший размер пузырьков воздуха, чем без сахара. Если у яичного альбумина с сахаром средний размер пузырьков пены составлял 50 - 100 мкм, то у смеси яичный альбумин:СПК (60:40) в присутствии композиции гидроколлоидов (КГ) - всего 20 - 50 мкм. 410 Рис. 25. Микроструктура различных образцов пены - 100 мкм; КГ- композиция гидроколлоидов Таким образом, установлено, что в состав многофункциональной сухой смеси для приготовления бисквитного полуфабриката в присутствии сахара целесообразно включить смесь альбумина и СПК, композицию гидроколлоидов, разрыхлители и МГД. Выбор и обоснование рецептурных компонентов сухой смеси для масляных кексов включало изучение влияния различных факторов на жироэмульгирующие свойства белковой смеси яичный альбумин:СПК (60:40). При разработке рецептуры установлено, что гуаровая камедь повышала ЖЭС и СЭ на 15 и 10 %, по отношению к смеси белков, а лецитин - на 13 и 5 % по отношению к смеси с гуаровой камедью (рис. 26). Выбор гуаровой камеди основывался на том, что 2 % гуаровой камеди к массе белка улучшали ЖЭС в большей степени, чем камедь рожкового дерева и камедь ксантана. При этом СПК сильнее подвергалась влиянию гидроколлоидов, чем альбумин. Лецитин выбран как компонент, повышающий не только пищевую ценность, но и как эмульгатор жира. 411 Рис. 26. Жироэмульгирующие свойтсва смеси яичный альбумин:СПК (60:40) Изучение зависимости жироэмульгирующих свойств смеси белковых препаратов от вида разрыхлителя и рН (аммоний углекислый, гидрокарбонат натрия и смесь гидрокарбоната натрия и дифосфата натрия (1:1,3) при концентрациях 0,5,4 и 4 % к массе белка, соответственно) показало, что в присутствии комплексного разрыхлителя ЖЭС смеси белковых препаратов была наибольшей (рис. 27). Рис. 27. Влияние разрыхлителей на ЖЭС смеси альбумин:СПК (60:40) Дополнительно показано, что в рецептуре масляных кексов количество сахара не должно быть больше, чем 5г/1г белка, так как при большем его количестве ЖЭС системы понижалась. Разработка технологии бисквитного полуфабриката на основе сухой белоксодержащей смеси. Так как в стране не выпускаются специальные сорта пшеничной муки для бисквитов и кексов, то проведены исследования по выбору муки с использованием рецептуры основного бисквита, и показано, что минимальные значения плотности теста, максимальные объемный выход, формоустойчивость и общая деформация сжатия мякиша наблюдались при Ндеф клейковины равной 60-75 ед. приб. ИДК. Содержание сырой клейковины в муке при этом равнялось 29,5-32,5 %. Повышенное содержание белка в муке (13,69-17,33 %) негативно влияло на плотность теста и деформацию сжатия. Результаты выпечек полуфабриката с первоначальными вариантами рецептур сухой смеси с яичным альбумином и СПК (60:40) и с эффективными дозировками выбранных компонентов показали, что изделие имело более высокие значения H/D, удельного 412 объема и пористости, чем бисквит с меланжем. В тоже время мякиш был недостаточно мягким, поэтому дополнительно в состав рецептуры включили мальтодекстрины с декстрозным эквивалентом 18 в количестве 15 % к массе белка, после выявления положительного влияния их на ПОС белков и показатели качества бисквита. Мальтодекстрины придавали мякишу нежную структуру и повышали общую его деформацию. Изучение влияния количества муки, воды, сахарной пудры, времени сбивания, температуры и времени выпечки на качество полуфабриката с сухой смесью позволило выявить наиболее эффективные параметры. Массовая доля муки равнялась 20 % к массе теста (табл. 62), а качество ее не влияло на качество изделий (табл. 63). Таблица 62 Влияние массовой доли муки на качество бисквитного полуфабриката Показатели качества Контроль Массовая доля муки, % 18 20 22 Плотность теста, кг/м 3 520 533 497 543 Плотность бисквита, кг/м 3 243 251 239 256 Формоустойчивость, Н/D 0,33 0,31 0,35 0,35 Общая деформация мякиша, ед. пр. 22 18 21 17 Пористость, % 75 74 77 76 Количество воды - 34-36 % к массе теста. Влажность теста составляла 36,8 %, плотность его - 495 кг/м 3 , плотность бисквита - 240 кг/м 3 , пористость – 77 %. В отличие от основного бисквита, для которого оптимальным являлось 27 % сахарной пудры, для бисквита с сухой смесью целесообразно было введение её количества 25,5 % к массе теста. Таблица 63 Влияние муки разного качества на свойства полуфабриката с сухой смесью Показатели качества Бисквитный полуфабрикат Образец 1 Образец 2 Образец 3 Сырая клейковина, % 27,2 28,0 32,4 Ндеф., ед. приб. 46 52 73 Плотность теста, кг/м 3 512 497 506 413 Формоустойчивость, H/D 0,35 0,35 0,34 Удельный объем, м 3 /кг 333 332 332 Общая деформация мякиша, ед. пр. 21 21 21 Пористость, % 77 77 77 Установлено, что при 10-15 мин сбивания плотность сбитой массы итоговой рецептуры была наименьшей (497 кг/м 3 ), поэтому данное время окончательно выбрано как наиболее эффективное. Анализ показателей качества бисквитного полуфабриката высотой до 46 мм, полученного при различном времени выпечки и температуре, показал, что температура должна быть 180 – 185 °С. время выпечки З0 мин. (рис. 28). Рис. 28. Влияние режимов выпечки на качество бисквитного полуфабриката: 1 – 30 мин 170-175 °С; 2 – 25 мин 180-185 °С; 3 – 30 мин 180- 185 °С; 4 – 35 мин 180-185 °С; 5 – 40 мин 180-185 °С; 6 – 30 мин 190-195 °С; 7 – 30 мин 200-205 °С. Результаты органолептической оценки с применением 50-ти балльной шкалы, коэффициентов весомости показателей качества и возможных дефектов представлены на рис. 29. Бисквит на основе сухой смеси (3) был лучше бисквита с яичным порошком (2), а по некоторым, показателям (запах, цвет) превосходил контроль и на основе меланжа (1). Общее количество/ баллов у бисквита с меланжем - 47,0 (отлично), с яичным порошком - 38,4 (хорошо)с сухой смесью - 47,9 (отлично). 414 Рис. 29. Профилограммы органолептической оценки бисквитных полуфабрикатов Показатели: 1 - вкус; 2 - структура и консистенция; 3 - форма и внешний вид; 4 - запах; 5 - цвет Исследование качества бисквита при хранении. Анализ показателей микробиологической обсемененности через 14 дней показал, что в образце с меланжем показатель КМАФАнМ составлял 4х10 5 КОЕ/г, количество плесеней - 2х10 2 КОЕ/г, с сухой смесью - 4х10 3 и 4x10 1 , соответственно, и не превышали нормативных показателей СанПин. С учетом этих данных и изменений массовой доли влаги, общей деформации и удельной набухаемости мякиша, срок хранения изделий может составлять 6 суток. Разработка технологии масляных кексов на основе сухой смеси включала исследование влияния ее рецептурных ингредиентов, с учетом показателей жироэмульгирующей способности белков, жировой композиции и свойств муки, на показатели качества изделий, в том числе и при хранении, и определение технологических параметров приготовления. Ставилась задача исключить чрезмерное выделение жира на поверхности кексов при хранении. С использованием базовой рецептуры кексов установлено, что для их производства целесообразно использовать пшеничную муку высшего сорта двух видов: с количеством сырой клейковины 30-31 % и Н деф - 77-90 ед. приб. или с 24-25 % клейковины и Н деф - 60-65 ед. приб. Учитывая, что яичный альбумин обладал не достаточно высокой ЖСС (1,15 г/г), то для ее улучшения доказана возможность замены части яичного альбумина на СПК, имеющей более высокие значения данного показателя (2,32 г/г). Предположили, что белковая смесь затормозит процесс отделения и превращения жира при хранении, улучшит состояние пористости, текстуры кексов и повысит их биологическую ценность. В результате показано, что улучшение формоустойчивости, удельного объема, пористости и реологических 415 свойств мякиша, по сравнению с контролем, в наибольшей степени обеспечило соотношение сбалансированной по аминокислотному составу смеси яичный альбумин:СПК (60:40). Изучение влияния замены части рецептурного количества подсолнечного масла на пальмовое в целях улучшения качества, в т.ч. и при хранении, и одновременного повышения пищевой ценности изделий за счет улучшения соотношения насыщенные: ненасыщенные жирные кислоты и повышения Тпл, до 30 °С показало, что кексы наилучшего качества получены при соотношении масел 60:40. В то же время наблюдалось незначительное ухудшение общей и пластической деформации мякиша, поэтому, используя результаты положительного влияния гуаровой камеди и лецитина на ЖЭС смеси белков, выпекли кексы со смесью белков, жировой композицией и ингредиентами-эмульгаторами. Результаты показали, что совместное введение гуаровой камеди и лецитина улучшало структуру мякиша и другие показатели качества кексов: общая деформация мякиша повышалась с 10 ед. приб. до 16,5, пластическая - с 6,5 до 13,5 ед., пористость - с 71 до 76 %. В итоге, составлена окончательная рецептура сухой смеси и кексов с ее использованием. Приготовление масляных кексов с сухой смесью включало одностадийный замес теста в течение 8-10 мин. с предварительным разогреванием пальмового масла до жидкого состояния, закладку его в бумажные формы, выпечку при 200-220 °С 20 мин и охлаждение - 30 мин. Упакованные в пленку из полиэтилентерефталата в условиях ООО «Харрис СИГ», кексы с меланжем, сухой смесью 1 и смесью 2 с сорбатом калия (Е 202 ) и влагоудерживающим агентом (Е 1520 ) хранились в течение полугода. В течение первых 60 дней общая и пластическая деформация мякиша у опытных образцов практически не изменялись. К 70 дням хранения и далее показатели свежести мякиша во всех образцах ухудшились, но у опытных на всем протяжении хранения все показатели оставались выше, чем у контрольного. У кексов с сухой смесью за 60 дней хранения влажность уменьшалась на 2-3 %, тогда как у контроля - на 5 %. Использование сухой смеси в кексах тормозило гидролитические и окислительные процессы распада жира (рис. 30). У контрольного образца кислотное число жира за 180 дней хранения повышалось в 1,6-3,3 раза больше, чем у опытных. Использование добавок |