Рис. 67. Удельный объём хлеба, приготовленного разными способами: 1- по интенсивной «холодной» технологии; 2-на молочной сыворотке, 3- безопарным; 4-на большой густой опаре; 5-на жидкой опаре.
Анализ изделий «Гармония вкуса», «Родные поля» и «Раздолье» на наличие бактерий группы кишечной палочки и возбудителей картофельной болезни хлеба показал их отсутствие в течение всего периода хранения.
В работе исследована усвояемость белковых веществ мякиша разработанных хлебобулочных изделий по сравнению с контролем
(без смесей) под действием пищеварительных ферментов методом in vitro (рис. 68).
Установлено, что добавление композитных смесей в хлеб позволяет увеличить степень гидролиза белков, что обусловлено, изменением структурно-механических свойств обогащенного изделия. В опытной пробе субстрат доступен для фермента (в
736
композитных смесях содержится значительно больше альбуминов и глобулинов, чем в пшеничной муке) и нарастание продуктов гидролиза происходит более интенсивно и равномерно на протяжении всего времени переваривания системой пепсин-трипсин.
При введении трипсина, действующего в щелочной среде, глютелиновая фракция пшеничного белка становится доступной для действия фермента. Выдерживание композитных смесей в электроактивированном водном растворе положительно влияет на усвояемость готового изделия, так как в тесте с высокой концентрацией отрицательно заряженных гидрат - ионов повышается атакуемость белков. Доказано, что перевариваемость изделия
«Гармония вкуса» на 6,9 %; «Раздолье» на 17,2 %; «Родные поля» на
29,3 % больше, по сравнению с контролем.
Рис. 68. Перевариваемость белков хлеба с композитными смесями системой пепсин-трипсин
Проведена квалиметрическая оценка качества разработанных хлебобулочных изделий и применена методика расчета обобщенного комплексного показателя качества хлебобулочных изделий, базирующаяся на изучении органолептических, физико-химических и структурно-механических свойств хлеба разными методами и определении уровня качества изделий.
После выпечки через 4 ч в изделиях определяли следующие показатели: органолептические - внешний вид, форма, цвет корки,
737
пропеченость, промес, вкус, запах; физико-химические - влажность, кислотность, пористость, удельный объем и структурно- механические свойства - пластическую (ДH
пл
), упругую (ДH
упр
) и общую (ДH
общ
) деформации сжатия мякиша. Коэффициенты весомости единичных показателей качества оцениваемой продукции устанавливали экспертным путем с использованием метода ранжирования. Рассчитали относительные показатели качества исследуемых образцов хлеба, обобщенный комплексный показатель, показатели качества разработанных хлебобулочных изделий и контрольного образца по органолептическим, физико-химическим и структурно-механическим характеристикам (табл. 254).
Таблица 254
Комплексные показатели качества изделий по исследуемым
свойствам
Образец хлеба
Значения комплексных показателей качества органолепти- ческих, К
ос физико- химических, К
фхс структурно- механических, К
смс
Контроль 1,0 1,0 1,0
«Гармония вкуса» 1,29 1,19 1,35
«Родные поля» 1,16 1,01 1,20
«Раздолье» 1,18 1,0 0,85
Рис. 69. Сравнительная оценка обобщенных комплексных показателей качества исследуемых изделий
Рассчитав по формуле обобщенный комплексный показатель для исследуемых образцов, было установлено, что внесение мучной композитной смеси в тесто для хлеба «Гармония вкуса» позволяет увеличить значение К
об на 29 %, «Родные поля» - на 13 %, «Раздолье»
- на 2 % по сравнению с контрольной пробой (рис. 69).
738
Установлено, что в исследуемых образцах общая, пластическая и упругая деформации сжатия превышают контроль. Наибольшее ее значение в хлебе «Гармония вкуса» (67,0 ед. прибора), наименьшее - в контроле (52,0 ед. прибора). Анализ структурно-механических свойств мякиша хлебобулочных изделий показал, что значение общей деформации сжатия через 72 ч хранения для хлеба «Гармония вкуса» на 15 % выше, чем для контрольного образца, для хлеба «Раздолье» - на 6 %, для хлеба «Родные поля» - на 4 % соответственно.
Выявлено, что с течением времени происходит снижение эластичности мякиша всех хлебобулочных изделий. Через 72 ч хранения для хлеба «Гармония вкуса» значение эластичности на 22 % выше, чем для контрольного образца, для хлеба «Раздолье» - на 17 %, для хлеба «Родные поля» - на 10 % соответственно. Намокаемость мякиша разработанных изделий после 72 ч хранения на 21,1 - 7,2 ед. прибора больше, чем для контрольного образца на питьевой воде, без добавления смесей. Применение электроактивированного водного раствора повышает гидрофильность мякиша, замедляет процесс ретроградации крахмала и способствует замедлению процесса черствения. Крошковатость для хлеба «Гармония вкуса» после 72 ч ниже на 20 % по сравнению с контролем, для изделий «Родные поля» и «Раздолье» - на 13 %.
О черствении изделий судили и по изменению соотношения доли свободной и связанной влаги в мякише при хранении его в течение 3,
12, 24, 36 и 72 ч.
Пробы анализировали методом термогравиметрического анализа на дериватографе.
Во всех пробах с течением времени происходило увеличение содержания свободной влаги, что свидетельствует о протекании процесса черствения (рис. 70, 71).
Установлено, что угол наклона кривых и температурные интервалы этапов дегидратации для разработанных изделий выше, чем для контрольного образца, что указывает на различие характера связи влаги в исследуемых пробах и обусловлено введением в рецептуру разработанных изделий мучных композитных
смесей из нетрадиционных видов сырья, обладающие высокой водоудерживающей способностью.
739
Рис. 70. Зависимость степени превращения вещества (а) от температуры (Т): 1 - контроль, 2.
3, 4 - хлеб «Родные поля»,
«Раздолье», «Гармония вкуса» соответственно
Рис. 71. Зависимость lg б от величины обратной температуре:
1 - контроль, 2, 3, 4 – хлеб
«Родные поля», «Раздолье»,
«Гармония вкуса» соответственно
В процессе хранения во всех образцах содержание свободной влаги увеличивалось. В контрольном образце через 72 ч содержание свободной влаги составило 55,5 %, в изделиях «Родные поля»,
«Раздолье» и «Гармония вкуса» - 35,6 %, 25,7 % и 18,8 % соответственно. Использование мучных композитных смесей из нетрадиционных видов сырья уменьшает количество свободной влаги и увеличивает количество связанной, что способствует продлению сроков хранения обогащенных изделий.
Проведенные исследования по определению аромата хлебобулочных изделий методом мультисенсорной системы
«электронный нос», позволили сделать вывод, что внесение мучных композитных смесей при производстве хлеба влияет на его аромат.
Анализ профилограмм показал, что количество гидрофильных веществ, к которым в первую очередь относятся пары воды, в аромате для хлеба «Гармония вкуса» снизилось на 76 %, по сравнению с контрольным образцом, для хлеба «Родные поля» - на 41 %,
«Раздолье» - на 79 %. Это связано с тем, что в процессе выпечки основная масса крахмальных зерен (которых больше с применением мучных композитных смесей) при температуре 62 °С клейстеризуется. В этот период они значительно увеличиваются в объеме из-за образования трещин, в которые проникает влага, при этом крахмал поглощает как свободную воду теста, так и влагу, выделенную белками при их денатурации. Наряду с осмотическим поглощением влага связывается с крахмалом наиболее прочно - в
740
виде адсорбционно-связанной воды (на внешней и внутренней поверхности мицелл).
Установлено, что количество гидрофобных веществ в аромате хлеба «Гармония вкуса» уменьшилось на 77 %, по сравнению с контролем, хлеба «Раздолье» - на 38 %, хлеба «Родные поля» - на 15
%. По-видимому, это обусловлено тем, что витамины, входящие в состав полуфабрикатов, более прочно связываются с другими компонентами (белками, крахмалом), образуя комплексы. Это приводит к уменьшению степени разрушения витаминов и образованию ароматических веществ готового изделия.
Содержание веществ средней полярности (спирты, органические кислоты, эфиры, карбонильные соединения, кетокислоты, амины, меланоидины), которые начинают образовываться уже в процессе приготовления теста и расстойки тестовых заготовок, в хлебе
«Гармония вкуса» увеличилось на 64 %, по сравнению с контрольным образцом, в хлебе «Родные поля» - на 67 % «Раздолье» - на 80 %. Это объясняется тем, что применение композитных смесей увеличивает содержание сахаров, которые принимают участие в реакциях спиртового и молочнокислого брожения, сопровождающихся накоплением спиртов, кислот и других соединений.
Хлеб «Гармония вкуса» с добавлением мучной композитной смеси «Благополье», повышающая содержание пищевых волокон, нормализует деятельность полезной микрофлоры кишечника, способствует продвижению пищи по желудочно-кишечному тракту, выведению из организма человека холестерина.
Употребление хлеба «Родные поля» повышенной биологической ценности с добавлением мучной композитной смеси «Полюшко-5» снижает дефицит белков в пище, которая является одной из причин повышенной восприимчивости организма к инфекционным заболеваниям, замедления процесса кроветворения, задержки развития растущего организма.
Хлебобулочное изделие «Раздолье» с композитной смесью
«Полюшко - 4» повышает биологическую,
минеральную и витаминную ценность, оказывает положительное влияние на работу сердечно-сосудистой системы и печени.
Расчет энергетической ценности хлеба из муки пшеничной первого сорта без композитной смеси и исследуемых образцов с композитными смесями показал, что для хлеба «Гармония вкуса» значение этого показателя снизилось на 120,11 кДж, «Родные поля» -
741
на 85,64 кДж, «Раздолье» - на 24 кДж, а пищевая ценность изделий возросла.
Научно обоснованы и разработаны составы мучных композитных смесей: «Благополье», «Полюшко-4», «Полюшко-5» по предложенной программе расчета их рецептурного состава; исследован химический состав, физико-механические свойства смесей и соответствие их состава требованиям нутрициологии.
Разработаны эффективные методы подготовки смесей для нивелирования негативного их влияния на качество изделий, заключающиеся в выдерживании смеси
«Благополье» в электроактивированном водном- растворе с параметрами рН = 9,0 и
ОВП = -691 мВ в течение 40 мин «Полюшко-5» - в молочной сыворотке 35 мин, замес теста, на электроактивированном водном растворе при рН = 9,88 и ОВП = -757 мВ; «Полюшко-4» - в электроактивированном водном растворе с параметрами рН = 9,8 и
ОВП = -756 мВ в течение 40 мин.
Модифицированы традиционные технологии с учетом внесения смесей; апробированы полученные мучные композитные смеси в производстве сбивных бездрожжевых изделий, установлены оптимальные режимы сбивания полуфабрикатов.
Установлено положительное влияние электроактивированного водного раствора на упруго-вязко-пластичные свойства теста с мучными композитными смесями (упругость увеличилась на 20-25 %, пластичность уменьшилась на 25-30 %, вязкость находилась в рекомендуемой зоне).
Выявлено, что внесение смесей, предварительно выдержанных в электроактивированном водном растворе, снижает микробиологическую обсемененность продукта: количество
МАФАМ в разработанных изделиях в процессе хранения в среднем на 30 % ниже, чем в контроле; усвояемость изделий улучшается: внесение 4,5 % смеси «Благополье» позволяет повысить этот показатель на 6,9 % по сравнению с контрольным образцом, смеси
«Полюшко-4» - на 17,2 %, смеси «Полюшко-5» - 29,3 %; изделия дольше сохраняют свою свежесть и аромат: в изделиях «Гармония вкуса», «Раздолье» и «Родные поля» содержание свободной влаги меньше, чем в контрольной пробе на 45,3; 24,2 и 11,5 %. .
Рассчитан обобщенный комплексный показатель для исследуемых образцов: внесение мучной композитной смеси в тесто для хлеба «Гармония вкуса» позволяет увеличить значение К
об на 29
742
%, «Родные поля» - на 13 %, «Раздолье» - на 2 % по сравнению с контрольной пробой.
Рассчитана энергетическая ценность изделий, которая для хлеба
«Гармония вкуса» ниже на 120,11 кДж, «Раздолье» - на 24 кДж,
«Родные поля» - на 85,64 кДж, по сравнению с контрольным образцом. Разработаны и утверждены два пакета технической документации: на мучные композитные смеси для хлебобулочных изделий (ТУ, ТИ, РЦ 9114-039-02068108-2006) и на изделия хлебобулочные с мучными композитными смесями (ТУ, ТИ, РЦ
9110-031-02068108-2006).
90
Корячкиной
С.Я. дано экспериментальное обоснование использования ПСС рафтилозы (Raftilose Р95), рафтилина (Raftiline
GR), кукурузной, овсяной, рисовой и пшенной муки в производстве сахарного печенья для расширения ассортимента, улучшения качества готовой продукции и повышения ее пищевой ценности.
Показана возможность, и эффективность замены части жира рафтилином (Raftiline GR) для улучшения качества эмульсии и сахарного геста; замены сахара ПСС и рафтилозой (Raftilose Р95) для улучшения качества сахарного печенья.
Установлены математические зависимости эффективной вязкости эмульсий и сахарного теста при замене сахара на ПСС, рафтилозу
(Raftilose Р95) и жира на рафтилин (Raftiline GR).
Установлены математические зависимости эффективной вязкости сахарного теста при замене пшеничной муки на кукурузную, овсяную, рисовую и пшенную муку.
В результате проведенных исследований обосновано практическое применение ПСС, рафтилозы (Raftilose Р95), рафтилина
(Raftiline GR). кукурузной, овсяной, рисовой, пшенной муки в технологии сахарного печенья, что позволило расширить ассортимент и повысить экономическую эффективность производства.
Использование ПСС, рафтилозы (Raftilose Р95), рафтилина
(Raftiline GR) и нетрадиционной муки позволяет расширить сырьевую базу в производстве мучных кондитерских изделий.
Замена части жира рафтилином (Raftiline GR), а сахарного песка
ПСС и рафтилозой (Raftilose Р95) позволяет сократить расход сахара
90
Воропаева О.Н. Разработка технологии хлебобулочных изделий с мучными композитными смесями: автореф. дис. ... канд. техн. наук. – Воронеж,
2008. - 20 с.
743
и жиров в производстве мучных кондитерских изделий.
Использование ПСС взамен сахарного песка повышает выход готовой продукции и снижает ее себестоимость. Эти факторы позволяют более рационально использовать продовольственные ресурсы страны.
Ею разработана и утверждена нормативная документация
(технические условия, технологические инструкции и рецептуры): ТУ
9131 - 196 - 02069036 - 2006 Печенье сахарное в ассортименте, ТИ
02069036 - 121 Печенье сахарное, РЦ 02069036 - 219 Печенье сахарное «Кукурузка», РЦ 02069036 - 220 Печенье сахарное
«Геракл», РЦ 02069036 - печенье сахарное «Белоснежка», РЦ
02069036 - 222 Печенье сахарное «Солнышко», ТУ 9131 - 197 -
02069036 - 2006 Сахарное печенье в ассортименте, ТИ 02069036 - 122
Печенье сахарное, РЦ 02069036 - 223 Печенье сахарное «Сластена»,
РЦ02069036 - 224 Печенье сахарное «Простое», РЦ 02069036 225
Печенье сахарное «Интересное».
91
Силагадзе М.А. осуществлено изучение химического состава и технологических свойств плодов ткемали, инжира и кизила, побочных продуктов сокового производства (томатных, яблочных и мандариновых выжимок); изучение физико-химических свойств пектина клеточных стенок этого сырья и выявление характера изменений пектиновых веществ в процессе термической обработки;
- определение возможности применения в качестве улучшителей кукурузной и бобовой муки в хлебопекарном и кондитерском производствах и разработка рациональных способов их использования.
- исследование влияния улучшителей на структурно- механические свойства полуфабрикатов и установление рациональных дозировок;
- исследование и научное обоснование целесообразности применения ферментативных гидролизатов в
производстве хлебобулочных и кондитерских изделий;
- подбор высокоактивных культур-продуцентов кислотостабильных амилаз и термостабильных целлюлаз для производства ферментативных гидролизатов применительно к условиям хлебопекарного и кондитерского производств;
- разработка рецептурных композиций и рациональных технологий хлеба и кондитерских изделий улучшенного качества, т.е.
91
Фитерер И.В. Разработка рецептурно – технологических аспектов нового ассортимента мучных кондитерских изделий: автореф. дис. ... кан. техн. наук. - Орел, 2006. - 22 с.
744
повышение их биологической ценности, понижение количества добавляемого сахара, улучшение органолептических, структурно- механических показателей, вкусовых и ароматических свойств.
Таблица 255
Химический состав пюре из различных сортов ткемали, инжира
и кизила, урожая 1981-1987 гг.
Пюре из сортов фруктового сырья
Массовая до ля сухих вещес тв
, %
Обще е кол
-во
Сахаров
, %
Кислотност ь (
в пересче те на яблочную кислоту
) рН
Содержание пектиновых веществ,
%
Содерж ание дубильн ых и красящи х веществ
, % общее коли
-во пектина растворим ого протопек ина
Ткемали
Саоктомбро 13,69 5,67 2,44 3,14 1,69 0,87 0,82 0,27
Орсантия
12,54 7,02 1,73 3,12 1,62 0,87 0,75 0,22
Симонетис сагви- ано
11,80 6,27 1,34 2,92 1,52 0,84 0,68 0,28
Гулдедава 12,01 6,08 1,80 3,02 1,43 0,86 0,48 0,24
Ткемали красная 14,50 7,71 1,43 3,09 1,41 0,85 0,56 0,25
Чикебули 14,02 6,00 1,49 2,90 1,40 0,82 0,58 0,25
Мелкоплодная желтая
11,20 5,61 2,43 3,12 1,38 0,54 0,64 0,19
Ткемали желтая 14,28 7,36 1,78 3,08 1,30 0,73 0,57 0,21
Самаисо Лентехская 12,68 5,50 1,79 3,00 0.98 0,57 0,41 0,18 красная 9,40 3,38 2,60 3,16 3,97 0,56 0,41 0,23
Лечхумури 11,90 7,53 2,32 3,18 3,90 0,51 0,39 0,18
Инжир
Смена 18,00 15,20 0,20 4,10 1,24 0,81 0,43 0,17
Чумлакури мцване 15,70 13,43 0,22 4,14 1,13 0,68 0,45 0,29
Кадета 17,20 14,6 0,20 4,34 1,02 0,5?
0,45 0,24
Калимирна 16.40 13,07 0,26 4,18 0,98 0,70 0,28 0,22
Чалла 16,10 13,36 4,42 0,86 0,57 0,29 0,20
Бадркдяана 16,50 13,41 0,15 4,06 0,80 0,57 0,23 0,31
Кизил
Темно-красный 12,58 7,16 2,90 2,50 1,95 0,92 1,00 0,38
Крымский бутылочный
15,94 10,87 2,97 2,36 1,81 1,41 0,40 0,31
Ароматный 20,26 16,22 1,96 3,04 1,50 0,28 1,12 0,69
Окрошиеда 16,08 10,13 2,76 2,56 1,25 0,70 0,55 0,41
Ранний 18,12 9,
3,01 2,30 1,08 0,82 1,26 0,51
Поздний 13,30 6,90 2,28 2,82 0,67 0,33 0,34 0,20
Изучен общий химический состав 26 сортов ткемали, 10 сортов инжира и 6 сортов кизила урожая 1981-1988 гг. (14, 15, 29, 32).
Характеристика наиболее перспективных сортов отражена в табл.
255.
Установлено, что основным компонентом сухих веществ
745
ткемали, инжира и кизила являются полисахариды - до 50 % общего количества сухих веществ, доля пектиновых веществ составляет 9-15
%.
Анализ показал высокое содержание пектиновых веществ во всех сортах инжира и ткемали.
Некоторые сорта ткемали и кизила (в отличие от традиционного фруктового сырья - яблок) имеют высокую кислотность - 2*3 % (в пересчете на яблочную кислоту). Отдельные сорта ткемали
(Симонетис сагвиано, Орсантия, Чинебули, Ткемали красная,
Ткемали желтая, Гулдедава) отличаются умеренной кислотностью
(1,34-1,80 %).
Все сорта инжира содержат незначительное количество органических кислот (0,18-0,26 %). Содержание же Сахаров в инжире довольно велико - до 15 %, тогда как в ткемали оно не превышает 7
%, в кизиле 10 %. Исключение составляет сорт кизила Ароматный, где количество Сахаров достигает 16,2 %.
Значение рН инжирового пюре составляет 4,06-4,42, ткемалевого
2,90-3,18, кизиловое шоре имеет довольно низкий уровень рН (2,30-
3,04).
Физико-химические свойства пектиновых веществ, выделенных из исследуемых сортов, характеризуются высокой степенью метоксилирования у плодов ткемали (68-73 %) и плодов кизила (70-
76/6), а пектин инжира относится к среднеметокеилированным (57-66
%).
Но содержанию минеральных веществ исследуемое сырье не уступает традиционному для приготовления фруктовых конфет и мармелада сырью (яблоки, абрикосы, слива) и даже превосходит его по количеству Са, Mg , Р, Fe (25),
Количество золы в ткемалевом пюре составляет 0,4-0,5; в инжировом - 0,2*0,9; в кизиловом пюре - вплоть до 1,1 % от сырой массы пюре.
Газохроматографическое исследование ароматических веществ позволило идентифицировать: в ткемалевом пюре 68 соединений, в инжировом - 56, в кизиловом - 73, которые представлены в основном карбонильными соединениями: спиртами алифатического ряда, ароматическими и терпеновыми спиртами, сложными эфирами
(32,48).
В ткемалевом пюре из карбонильных соединений преобладают уксусный и масляный альдегиды, из спиртов - изобутанол,
746
изопропанол, изопентанол, из сложных эфиров этилпропионат, этилбутират, изоамил- каприлат; в инжировом пюре из ароматических спиртов - этанол, изопентанол, из терпеновых спиртов
- линалоол и нерол, из сложных эфиров - этилизобутилат, амилацетат, этилстеарат; в
кизиловом пюре доминируют этилизобутират, зтилквприлат, бензиловый спирт, гексил- миристат. Около 20 % компонентов идентифицировать не удалось.
Качественный состав ароматообразующих веществ ткемали и кизила во многом сходен. Вместе с тем инжир содержит относительно небольшое, в сравнении с ткемали и кизилом, количество ароматических веществ (49,213 мг/кг против 55,175 мг/кг и 68,890 мг/кг).
Наиболее ценными по содержанию ароматообразующих веществ среди исследованных сортов являются: сорта ткемали - Симонетис сагвиано, Ткемали красная, Орсантиа, Саоктомбро, сорта инжира
Смена, Кадота и все сорта кизила, особенно сорт Ароматный и
Окропинда.
Плоды кизила характеризуются высоким содержанием полифенолов. В плодах обнаружены и идентифицированы чатехин, эаикатехин, лейко- антоцианы, антоцианин-идеин, хлорогенове..', неохлорогеновая, изохло- рогеновая, р-кумарилхинная, феруловая, кофейная кислоты, кверце- тин и его гликозиды - гипернн, рутин.
Дейкоантоцианы представлены димерными, олигомерными и полимерными формами (48).
Из полифенолов в кизиловом пюре преобладают катехин, рутин, идеин, хлорогеновая и феруловая кислоты, лейкоантоцианы.
Плоды инжира и ткемали не богаты катехинами; преобладающими фенолами в плодах ткемали являются лейкоантоциан, кофейная кислота, гликозид - рутин, в окрашенных сортах - антоцианин - идеин. В плодах инжира указанных полифенолькых веществ содержится меньше, в них в следовых количествах отмечены также кверцетин, неохлорогеновая и изохлорогеновая кислоты.
Наиболее ценными по содержанию полифенолов являются сорта ткемали - Ткемали красная, Лентехская красная, Саоктомбро,
Симонетис сагвиано, сорта инжира - Бвдриджана, Цумлакури мцване.
По содержанию тэлифенолов отмечается значительное превосходство плодов кизила. Особо ценными оказались сорта
Ароматный, Темно- красный и Ранний.
747
Прочность студией ткемалевого, кизилового и инжирового пюре из различных сортов этих плодов соответственно составила: 270-334 г; 278-416 г и 252-369 г по Валенту.
Наиболее высокой студнеобразующей способностью обладает пюре из плодов ткемали (7-13 мин), несколько меньшей кизиловое пюре (8-16 мин). Пюре из плодов инжира образует сравнительно слабые студни (7-20 мин). По органолептическим показателям мармелад, приготовленный на основе ткемалевого и кизилового пюре, превосходил
Установлено, что студни, приготовленные на основе ткемалевого пюре, имеют наибольшее предельное напряжение сдвига (1,6 кПа) при рН 3,1-3,2; соотношении пюре и сахара 1,15-1,25:1; кислотности
0,8-1,0 % (в пересчете на яблочную кислоту) и содержании сухих веществ 72-74 % (24,25).
Существующие способы переработки плодово-ягодного и овощного сырья не всегда обеспечивают его комплексное использование, после отделения сока остается значительная часть выжимок, состоящая из кожицы, семян и нерастворимой части мякоти, которые содержат ценные пищевые вещества, имеющиеся в основном сырье. Особенно много в
выжимках полисахаридов клеточных стенок, представленных клетчаткой, гемицеллюяозами и протопектином (табл. 2).
Плодово-ягодный и овощной отжим условно можно разделить на две группы. Первая - экстрагируемые водой компоненты: сахара, органические кислоты, аминокислоты и вторичные метаболиты, растворимые в воде. Вторую группу составляют в основном водонерастворимые компоненты клетки - целлюлоза, гемицеллюлоза, протопектин. Лигнин в исследованных фруктах представлен в следовых количествах.
Однако, применение выжимок в отраслях пищевой промышленности весьма ограничено. Только в Грузинской ССР ежегодно накапливается более 200 тыс. т отходов консервной промышленности со средним содержанием целлюлозы до 20 % в пересчете на сухие вещества (со степенью кристаличности до 40-45
%).
В первую очередь, выжимки следует рассматривать как источник пектиносодержацего сырья для кондитерской промышленности, а также как возобновляемый целлюлозный субстрат для ферментативной конверсии целлюлозы и гемицелльлозы.
748
Ферментативным гидролизом этой категории субстратов можно дополнительно подучить не менее 20 тыс. т пищевой глюкозы.
Учитывая, что фруктовое и овощное сырье является сезонным, получаемые после их переработки выжимки должны храниться в течение года в консервированном виде. Наиболее простым и приемлемым способом консервирования является обработка 0,2 %- ным сернистым ангидридом. При последующем использовании выжимок необходимо удалить сернистую кислоту, что достигается десульфитацией выжимок путем термообработки. Этот процесс следует рассматривать как предобработку при температуре 85-90°С в течение 20*30 мин.
Физико-химическая характеристика выжимок до и после тепловой обработки представлена в табл. 256.
Таблица 256
Содержание основных химических компонентов в исследуемых
субстратах, % на сухие вещества
Химический компонент
Субстрат (выжимки) яблочные томатные мандариновые до тепловой обработки после обработк и до обработки после обработк и до обработки после обрабо тки
Вещества экстрагируемые водой
Всего 60,0 62,0 35,0 36,0 40,0 42,74 в том числе:
РВ 23,05 23,20 2,35 2,36 7,80 7,82 глюкоза 7,65 7,69 0,65 0,68 2,10 2,15
Целлюлоза 11,20 11,18 12,70 12,70 10,80 10,78
Гемицеллюлоза 4,60 4,57 6,90 6,88 5,75 5,74
Пектиновые вещества общие 7,05 7,05 3,10 3,10 9,80 9,80 растворимые 4,40 5,58 2,00 2,66 5,23 6,44 нерастворимые 2,65 1,47 1,10 0,44 4,57 3,36
Кислотность (в пересче-те на яблочную кислоту), %
0,48 0,48 0,41 0,41 0,60
О.Р.О
Сырой протеин 6,2 6,2 8;0 8,0 15,8 15,8
Зола 3,8 3,8 3,2 3,2 2,6 2,6
Содержание целлюлозы и гемицеллюлозы в выжимках в среднем составляет 15,8-19,6 % от сухих веществ. В мандариновых выжимках суммарно оно равно 16,5 %, при этом на долю гемицеллюлозы приходится 5,7 %; в яблочных и томатных выжимках - соответственно 15,8 % и 19,6 %, из них на долю гемицеллюлозы приходится 4,6 % и 6,9 %. При этом содержание гемицеллюлозы в исследуемых выжимках составляет до 50 % от содержания целлюлозы.
Сырого протеина в мандариновых выжимках (15,8 %) содержится
749
в 2-2,5 раза больше, чем в яблочных (6,2 %) и томатных (8,0 %).
Общее количество веществ, экстрагируемых водой, в том числе редуцирующих сахаров, вместе с глюкозой в яблочных выжимках значительно выше, чем в мандариновых и томатных. Мандариновые выжимки отличаются высоким содержанием пектиновых веществ.
Все три образца выжимок характеризовались умеренной кислотностью (0,4-1-0,6 %). Отходы цитрусовых богаты фенольными соединениями. Из мандариновых выжимок нами были выделены и идентифицированы следующие фенольные соединения: рутин, гесперидин, неогесперидин, эриоцитрин, лютеолин-7-рутинозид.
При тепловой обработке в вышеуказанном режиме существенных изменений химического состава выжимок не отмечено: между тем можно констатировать некоторое снижение количества нерастворимой фракции пектиновых веществ, что, в свою очередь, приводит к нарастанию содержания растворимого пектина и экстрагируемых веществ, в том числе редуцирующих веществ и глюкозы.
Анализ препаратов пектиновых веществ, выделенных из выжимок, показал, что пектин из мандариновых выжимок является высокометок- силированным (86 %), из томатных - слабометоксилированным (52 %), а из яблочных - среднеметоксилированным (69 %).
Термообработка способствовала некоторому снижению степени метоксилирования пектинов выжимок: яблочных на 6,9 %, томатных на 9,4 %, мандариновых на 3,6 %. В процессе термообработки увеличилось содержание легкогидролизуемой фракции гемицеллюлоз, в среднем на 5 %.
Установлено, что студни на основе пюре из яблочных и мандариновых выжимок имеют максимальную прочность при значениях рН среды в системе 2,65-2,70, однако при этом характеризуются кислым вкусом. Оптимальными значениями рН среды являются 2,90-3,10; в этом случае студни имеют высокую прочность: 300-325 и 390-436 г по Валенту для яблочных и мандариновых выжимок соответственно (50).
При повышении содержания сухих веществ в студнях яблочных и мандариновых выжимок от 66 % до 72 %, их прочность возрастает от
280 до 390 г и от 370 до 500 г по Валенту соответственно.
По мере изменения соотношения сахар:пюре от 1,3:1,0 до 0,9:1,0 при постоянном общем содержании сухих веществ в студне
750
наблюдается повышение его прочности. Выявленная нами закономерность позволяет приготовлять студни, близкие по прочности к стандартному образцу, но с пониженным содержанием сахара и сухих веществ.
Высокая студнеобраэующая способность пюре из яблочных и мандариновых выжимок дает возможность рекомендовать их использование в производстве мармелада и фруктовых конфет. При разработке рецептур на новые виды изделий с выжимками можно предусмотреть в них меньше количество сахарозы не снижая вкусовых качеств изделий. Однако, учитывая специфический горьковатый вкус мандариновых выжимок, их следует применять в композиции с различными фруктовыми пюре, предпочтительнее с яблочным или ткемалевым, в дозировке, не превышающей 20-25 %.
Анализ химического состава исследуемых побочных продуктов производства соков дает основание предположить, что они также могут быть использованы для получения осахаренных гидролизатов.
Тепловая обработка не оказывает отрицательного влияния на состав выжимок, и, по-видимому, должна оказать благоприятное влияние на скорость и глубину гидролиза выжимок при последующей их обработке препаратами целлюлаз.
Применение муки различных злаковых и бобовых с целью частичной или полной замены пшеничной муки позволяет получать новый ассортимент хлебобулочных изделий и экономить дефицитную пшеничную муку. Для ряда южных регионов страны, в том числе Грузии таким резервом
может служить кукурузная и бобовая мука, причем последняя является перспективным белковым обогатителем.
Кукуруза - основная зерновая и кормовая культура Грузии, на долю которой приходится до 70 % валового сбора злаковых.
В высокогорных районах республики широко культивируются бобы Uicia Fabe. Самым распространенным видом является боб Uicia
Fabe utelgaris noc niver minor и его 7 разновидностей, которые отличаются высокой урожайностью и большим содержанием белка, до 32 %. На наш взгляд, использование данного сырья в производстве хлеба и мучных кондитерских изделий является весьма перспективным направлением.
Изучен общий химический состав кукурузной муки (влажностью
15,8 %), %: белковые вещества 10,70, липиды - 5,17, крахмал-59,10, гемицеллюлоза - 4,5, целлюлоза - 1,90, раффиноза - 1,20, сахароза-
751 1,23, фруктоза - 0,17, глюкоза - 0,23 (28,36,49).
Среди идентифицированных в кукурузной муке 16 аминокислот 7 являются незаменимыми: фелаланин, валин, лейцин, изолейцин, метионин, лизин, триптофан. Отмечено высокое содержание суммы лейцина и изолейцина (2404 мг/100г), аланина (1143 мг/100г) и глютаминовой кислоты (2730 мг/100г).
Количество липидов составляет 5,1 %, причем 4,36 % из них в свободной форме, 0,81 % - в связанной. Липиды включают 7 групп: фосфолипиды, моно- и диглицериды, стерины, свободные жирные кислоты, триглицериды, углеводороды.
В количественном отношении преобладают триглицериды, фосфолипиды и свободные жирные кислоты. В общих липвдах кукурузной муки нами установлено содержание 15 жирных кислот, среди которых в количественном отношении преобладают линолевая (44,76 %), олеиновая (36,17 %), пальмитиновая (14,16 %).
Как показал анализ химического состава бобовой муки, общее содержание углеводов в ней составило 50-55 %, основная часть из, которых представлена крахмалом. Из некрахмальных полисахаридов несколько преобладают гемицеллюлозы (3,0-3,5 %) и пектиновые вещества (2,5-3,0 % на СВ); количество целлюлозы равно 2,0-2,5 %
(46,49).
Количество белка в зависимости от разновидностей бобов Uicia
Fabe. достигает 30-32 % и характеризуется высокой долей незаменимых аминокислот (45 % к белку). Лимитирующими аминокислотами являются цистин, метионин и триптофан.
Содержание липидов в бобовой муке - до 2 %. Ее фракционный состав, % к общим липидам: фосфолипиды – 6-8, моноглицериды -
1,5- 2,0, стерины – 7-8 %, диглицериды 3-4, свободные жирные кислоты – 6-7,5, триглицериды – 45-50, эфиры стеринов - до 25 %.
Исследование жирно-кислотного состава бобовой муки показало преимущественное содержание в них ненасыщенных жирных кислот- линолевой и линоленовой (до 80 % от общего содержания жирных кислот).
Содержание золы в бобовой муке достигает до 3 %. Больше всего в ней калия, на долю которого приходится около 66 % общего содержания макроэлементов.
Хлебопекарные достоинства кукурузной и бобовой муки невелики ввиду низкой гидрофильности белков и отсутствия образовывать клейковину.
752
Исследованиями установлена целесообразность использования кукурузной и бобовой муки при выработке национального
(грузинского) хлеба из пшеничной муки высшего и первого сортов и затяжных сортов печенья (28, 37, 46, 49).
Оптимальное количество указанных добавок при изготовлении хлеба составило до 10 % к массе муки. Увеличение дозировки выше оптимального количества приводит к уменьшению его объема и ухудшению состояния мякиша (28).
Сравнительная оценка качества хлеба с кукурузной и бобовой мукой, приготовленного опарным и безопарным способами, позволила сделать вывод о целесообразности приготовления теста с ними безопарным способом. Показано, что эффект от применения добавок кукурузной и бобовой муки усиливается с молочной сывороткой (15,28).
Добавки бобовой муки повышают в хлебе (по сравнению с контролем - хлеб из пшеничной муки высшего сорта) содержание белков на 3 %, Сахаров в 1-1,5 раза, обогащают его макроэлементами, пектином. Добавки кукурузной муки обогащают хлеб липидами.
Кукурузная и бобовая мука обеспечивает снижение упругости затяжного теста, что облегчает его обработку на вальцах и позволяет исключить из технологического цикла многократные вальцовки и отлежки теста (34, 36,4 6). Продолжительность замеса теста сокращается с 45 до 35 мин. Оптимальные дозировки составили 10-30
%, при этом поверхность печенья характеризуется шероховатостью
(табл. 257).
При совместном же использовании 15 % кукурузной муки и 10 % ткемалевого пюре получены более оптимальные результаты, позволившие улучшить структуру, пористость печенья, увеличить его набухаемость. Печенье отличалось приятным внешним видом, имело правильную форму, блестящую поверхность и менее выраженную шероховатость.
753
Таблица 257
Влияние кукурузной муки на качество затяжного печенья Показатели
Ед. изме ре- ния
Контроль- печенье
«Ленинг- радское»
С добавлением кукурузной муки, % к массе пшеничной муки
5 10 15 20 30 40 50
ТЕСТО
Продолжительность замеса мин
45 45 35 35 30 30 25 20
Температура
°С
40 40 40 40 40 40 40 40
Влажность
%
25,1 25,1 25,5 25,8 25,8 26,0 26,3 26,5
Количество клейковины
%
26,2 25,3 24,0 22,9 21,7 20,5 19,0 173
Растяжимость клейковины см
17 18 18 18 19 19 20 20
Предельное напряжение сдвига кПа
9,1 8,9 9,0 8,5 8,1 5,8 5,0 3,5
ГОТОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ
Влажность
%
6,2 6,3 6,3 6,2 6,2 6,2 6,2 6,1
Намокаемость
(набухаемость)
%
135 139 149 150 156 168 179 183
Щелочность
%
0,52 0,48 0,89 1,14 1,15 1,23 1,45 1,60
Поверхность гладкая гладкая
Шероховатая с трещинами
Форма правильная неправильная
Использование обжаренной кукурузной муки в дозировке 4-8 %
(к массе муки) взамен пшеничной при изготовлении грузинских сортов хлеба улучшало качество, его вкусовые и ароматические свойства: содержание альдегидов увеличивалось в 1,5 раза, эфиров на
- 15 %, ароматических и гетероциклических соединений - в 3 раза.
Хлеб с обжаренной кукурузной мукой по удельному объему, пористости, деформации мякиша лучше хлеба без добавок. По цвету, вкусовым качествам и аромату этот хлеб немного напоминает заварные сорта. При более высоких дозировках кукурузной муки (15-
20 %)
сильно затемняется мякиш хлеба, пористость становится толстостенной.
При внесении 10-15 % добавки отмечено снижение объема хлеба, ухудшается пористость. С целью улучшения качества целесообразно обжаренную кукурузную муку использовать совместно с 2 % растительного масла и 10-30 % молочной сыворотки.
Положительные результаты получены при замене сырой кукурузной муки обжаренной и в производстве затяжного печенья.
Оптимальная дозировка составила 15*20 % к массе пшеничной муки.
Количество карбонильных соединений увеличилось в 2,4 раза, повысилось общее содержание аминокислот, прирост которых составил 319,6 мг, в том числе незаменимых - 162,3 мг на 100 г
СВпродукта, соответственно - 3,4 и 7,3 % по сравнению с контролем.
Результаты, полученные при проведении указанных
754
экспериментов, использованы при разработке рецептур и технологий новых сортов хлеба и затяжного печенья улучшенного качества.
Таблица 258
Влияние обжаренной кукурузной муки на качество теста и хлеба
Показатели
Ед.
Измер е-ния
Конт-роль хлеб гру зинский
«Мргва-ли из муки I сорта
С добавлением обезжиренной кукурузной муки, % к массе муки в тесте
2 4 6 8 10
ТЕСТО
Влажность
% 42,0 42,0 42,2 42,3 42,5 42,8
Титруемая кислотность град 3,6 3,6 3,6 3,8 3,8 4,0
Подъемная сила мин 14 14 2 8 9 12
Плотность г/см
3 0,640 0,628 0,606 0,600 0,584 0,590
ХЛЕБ
Влажность
% 41,2 41,0 41,2 41,3 41,5 42,0
Титруемая кислотность град 3,3 3,2 3,2 3,5 3,6 3,6
Содержание летучих кислот %
24,8 26,0 33,4 37,2 39,8 42,3
Количество бисульфит- связывающих веществ мл
0,1 N в корке
Р-ра J
2 20,0 24,1 27,5 29,8 32,4 34,2 в мякише
7,8 9,0 12,8 14,0 15,2 16,5
Состояние мякиша нормальный плотный
Разработка технологии производства ферментативных гидролизатов из целлюлозосодержащих выжимок с использованием термостабильных целлюлаз.
На основе экспериментальных данных по использованию целлюлаз для гидролиза (осахаривания) выжимок предложена биотехнология всего процесса.
Технологический процесс приготовления
ФГ из целлюлозосодержащего сырья включает следующие последовательно проводимые операции: предварительная обработка сырья, ферментативное расщепление целлюлозы (осахаривание) выжимок, концентрирование гидролизата (рис. 72).
Согласно разработанной схеме, целлюлоэосодержащие выжимки насосом направляются в шпаритель-десульфитатор 2 для предварительной термической обработки при температуре 85-95°С. В течение 20-30 мин. удаляется консервант в,виде CO
2
, и прошпаренная масса подается в измельчитель 3 для механической обработки. В процессе измельчения нарушается жесткая структура растительных тканей, возрастает доля аморфной фракции, происходит снижение
755
упорядоченности структуры целлюлозы и увеличивается атакуемость ферментов.
Измельченная масса (с частицами размером 10-20 мкм) подается через смеситель 5 в темперирующую машину 6, куда добавляется
ФП-1 с концентрацией 1 % к массе субстрата в виде 2 %-ного водного раствора и в условиях периодического перемешивания при температуре 50+55°С, рН среды 4,0-4,5 ведется ферментативный гидролиз в течение 6+8 час.
Скачать 6.19 Mb.