The purpose of the research was to study the effect of non-traditional vegetable raw materials on the parameters of technological process, quality indicators and shelf life of wheat and rye-wheat bread. The research was carried out by means of test laboratory baked goods with the addition of processed products of non-traditional vegetable raw materials – amaranth flour, betulin and barberry berries, introduced into the dough in the form of powder and decoction. The assessment of organoleptic indicators of the quality of finished baked products was carried out in accordance with the current standard. As a result of organoleptic assessment, it was found that the best option had been with the introduction of 20 % amaranth flour, while the addition of betulin, decoction and powder from barberry berries had not had a noticeable effect on organoleptic characteristics of finished products. Physical and chemical parameters were determined by standardized methods of the analysis. With the introduction of amaranth flour, the acidity (from 4 to 3 °H) and the porosity (from 76 to 62 %) decreased; the humidity practically did not change. The addition of the decoction and powder from barberry berries significantly increased the acidity and porosity up to 3.4 °H and 74 %, respectively. The introduction of betulin practically did not affect physicochemical indicators of quality; the best result was noted during the tasting assessment in the variant with the introduction of 0.01 % to the mass of flour. It was found that the use of the powder and decoction of barberry berries reduced the time of fermentation and proofing, both when using lactic acid starter culture, and when testing without steam, by 10–20 minutes, and the introduction of betulin-containing birch bark extract (BBE) in the amount of 0.01 % to the flour mass allowed extending shelf life of unpackaged finished products to 72 hours
: amaranth, amaranth flour, barberry, betulin, betulin-containing birch bark extract, decoction, powder, recipe, shelf life, organoleptic and physical and -chemical quality indicators.
-
Введение. В современном мире разработка продуктов для здорового и сбалансированного питания – не только общемировая тенденция, но и жизненная необходимость. Хлебная про- дукция, употребляемая в пищу ежедневно, как никакой другой продукт питания подходит для регулирования химического состава, пищевой и биологической ценности путем внесения расти- тельного сырья, не применяемого в традицион- ном хлебопечении [1, 2].
Амарантовую муку вырабатывают из семян амаранта – культуры, отличающейся высоким содержанием белка, ранее используемой на кор- мовые цели [3]. В составе белкового комплекса амарантовой муки значительная доля прихо- дится на незаменимую аминокислоту лизин, которая отвечает за усвоение кальция из пищи в процессе пищеварения [4, 5]. При сравнении химического состава пшеничной и амарантовой муки можно отметить, что содержание клетчатки и железа в ней в несколько раз выше, количество белка достигает 17 %, причем качественный со- став белка состоит на 30 % и более из незаме- нимых аминокислот. Мука из амаранта содержит до 15 % жиров, 50 % из которых приходится на долю полиненасыщенных жирных кислот, таких как Омега-3 и Омега-6, а также 9–11 % пищевых волокон [6–8].
В качестве одного из природных источни- ков биологически активных веществ может вы- ступать бетулинсодержащий экстракт бересты (БЭБ). Литературные данные говорят о том, что продукты питания, обогащенные бетулином, мо- гут воздействовать оздоравливающе, предотвра- щая развитие хронических заболеваний. Бетулин имеет хорошо выраженные консервирующие и антиоксидантные свойства, то есть препятству- ет окислению пищевых продуктов, что позволит увеличить сроки хранения [9, 10].
По внешнему виду бетулин – это порошок бе- лого цвета, без запаха, со слабым вяжущим вку- сом [11]. Обладает устойчивостью к воздействию кислорода, воздуха и солнечного света, для че- ловека и животных не токсичен.
Бетулин – основной компонент коры березы, в природе необходим для защиты древесины от повреждающих факторов окружающей среды: солнечной радиации, бактерий, грибков, вирусов и насекомых. Содержание бетулина в коре со- ставляет от 10 до 40 % в зависимости от вида бе-
резы, места и условий произрастания, возраста дерева [12]. Это ценное природное соединение, обладающее биологической активностью, доста- точно доступное и дешевое [13].
Из новых видов ягодных культур, ограниченно распространенных и сравнительно малоизучен- ных, определенный интерес представляют ягоды барбариса как источник витаминов, минеральных и биологически активных веществ для использо- вания в питании человека [14]. Применение ягод барбариса в качестве обогащающей добавки в рецептурах хлебобулочных изделий представля- ет определенный интерес [15]. Чаще всего ягоды барбариса применяют в рецептурах сахаристых кондитерских изделий, реже при производстве мучных кондитерских изделий [16]. В производ- стве хлебобулочных изделий ягоды барбариса практически не используются, несмотря на то, что они имеют уникальный химический состав и, как следствие, лечебные свойства. Основное действующее вещество в этой ягоде – барберин, кроме него, плоды содержат пектин, витамины С,
Е, Р, В1, В2, аскорбиновую, винную и лимонную кислоту, а также глюкозу и фруктозу [17].
Цель исследования. Изучить действие не- традиционного растительного сырья на пара- метры технологического процесса, показатели качества и сроки хранения пшеничного и ржа- но-пшеничного хлеба.
Объекты и методы исследования. На ка- федре технологии продуктов питания Государ- ственного аграрного университета Северного Зауралья изучалось влияние внесения таких ви- дов нетрадиционного растительного сырья, как амарантовая мука, бетулинсодержащий экстракт бересты (бетулина) и ягод барбариса, которые вносились в тесто в виде порошка и отвара. В качестве объектов исследований были выбра- ны хлеб пшеничный из муки первого сорта фор- мовой, хлеб ржано-пшеничный с добавлением названных выше видов нетрадиционного расти- тельного сырья.
Материалы исследований: мука пшеничная хлебопекарная первого сорта, мука амарантовая сортовая, густая ржаная закваска, молочнокис- лая закваска, бетулинсодержащий экстракт бе- ресты (БЭБ), сушеные ягоды барбариса в виде порошка и отвара, пищевая поваренная соль, пшеничный хлеб, ржано-пшеничный хлеб. Прове- дение пробных лабораторных выпечек выполне-
но по ГОСТ 27669-88, определение пористости, кислотности и влажности готовых изделий прово- дилось согласно действующим стандартам.
Способ приготовления теста для хлеба с вне- сением амарантовой муки и для хлеба с порошком из ягод барбариса – безопарный традиционный, когда все сырье, полагающееся по рецептуре, замешивалось в один прием на лабораторной тестомесилке. Для пшеничного хлеба на отваре из ягод барбариса тесто готовили с применением молочнокислой закваски, дрожжей прессованных и остального сырья, полагающегося по рецепту- ре. На основе сушеных ягод барбариса готови- ли отвар, который вносили в тесто вместо воды в рассчитанном количестве. Для приготовления ржано-пшеничного хлеба тесто готовили на густой ржаной закваске путем ее смешивания с мукой ржаной обдирной, мукой пшеничной первого со- рта, прессованными хлебопекарными дрожжами, разведенными в теплой воде, раствором пова- ренной соли, водой и бетулином. Брожение теста длилось 90 минут при температуре 30 °С и относи- тельной влажности воздуха 75–85 %. Пшеничное тесто через 50–60 минут брожения подвергалось
обминке, после окончания брожения разделыва- лось на куски массой 330 г, укладывалось в фор- мы. Готовые тестовые заготовки для пшеничного хлеба расстаивались в течение 40 минут, для ржа- но-пшеничного хлеба – в течение 55 минут. Время выпечки составило 45–55 минут при температуре 190–230 °С в зависимости от вида хлеба.
Результаты исследования и их обсужде- ние. При органолептической оценке установле- но, что при добавлении амарантовой муки в ко- личестве 20 % от общей массы муки пшеничный хлеб соответствовал требованиям действующе- го стандарта по таким показателям, как форма, поверхность, цвет корки, состояние мякиша. По внешнему виду пшеничный хлеб с внесением 20 % амарантовой муки соответствовал стандар- ту, при дегустационной оценке вкус не отличался от контроля. Влажность также соответствовала стандарту и находилась в пределах 40–41 % (рис.1). Увеличение внесения амарантовой муки до 30 % уже приводило к значительному сниже- нию объема хлеба и пористости мякиша, кислот- ность при этом уменьшалась незначительно (на 0,4–1 °Н).
Рис. 1. Физико-химические показатели качества пшеничного хлеба с внесением амарантовой муки
В результате совокупной оценки установле- но, что внесение амарантовой муки в количестве 20 % от общей массы муки не ухудшало каче-
ственные показатели пшеничного хлеба и может быть предложено в качестве основы для разра- ботки рецептуры нового вида хлеба (табл.1).
Рецептура пшеничного хлеба с внесением амарантовой муки, кг
Таблица 1
Сырье
Количество
Мука пшеничнﮦ ая хлебопекарная первого сортаﮦ
80,0
Мука амарантовая
20,0
Дрожжи хлебопекарные прессованные
2,0
Соль поваренная пищевая
1,5
Всего
103,5
При оценке органолептических показателей пшеничного хлеба, приготовленного на отваре из ягод барбариса и с внесением порошка из сушеных ягод, установлено, что с увеличением
дозировки ягод барбариса хлеб приобретал его привкус, при этом цвет становился более тем- ным, насыщенным. Потемнение объясняется реакцией меланоидинообразования при взаимо-
действии свободных аминокислот и редуцирую- щих сахаров, содержащихся в ягодах барбариса, а также благодаря высокому содержанию орга- нических кислот готовые изделия приобретают более выраженный вкус.
Влажность мякиша у всех вариантов с внесе- нием ягод барбариса соответствовала требова- ниям действующего стандарта и варьировала от 40 до 42 % (табл. 2).
Таблица 2
Физико-химические показатели качества пшеничного хлеба с добавлением отвара и порошка из ягод барбариса
Показатель
Варианты пробных выпечек
Хлеб из муки пшеничной первого сорта по ГОСТ Р 58233-2018 (контроль)
Хлеб из муки пшеничной первого сорта с добавлением отвара ягод барбариса 1,5 % к массе муки
Хлеб из муки пшеничной первого сорта с добавлением отвара ягод барбариса 3,0 % к массе муки
Хлеб из муки пшеничной первого сорта с добавлением порошка из сушеных ягод барбариса 5 % к массе муки
Хлеб из муки пшеничной первого сорта с добавлением порошка из сушеных ягод барбариса 7 % к массе муки
Влажность, %
42
40
40
41
42
Пористость, %
71
72
74
72
70
Кислотность,
°Н
2,5
3,0
3,4
3,0
3,2
При оценке качества пшеничного хлеба по по- казателю пористости наблюдалось ее увеличение до 74 % при добавлении 3 % отвара ягод барбари- са, что выше контроля на 3 %. У остальных вари- антов показатель пористости находился на уров- не контроля (табл. 2). При анализе показателя кислотности мякиша установлено его увеличение в варианте с добавлением отвара ягод барбариса
до 3,4 °Н, а в варианте с добавлением порошка из ягод барбариса – до 3,2 °Н (контроль – 2,5 °Н). Для сравнительной оценки влияния внесения ягод барбариса на эффективность способа про- изводства пшеничного хлеба изучали такие по- казатели, как время брожения теста и расстойки заготовок в минутах, показатели выхода хлеба и
формоустойчивости.
первого сорта с
сушеных ягод барбариса в
Влияние внесения порошка из сушеных ягод барбариса на параметры технологического процесса
Таблица 3
Показатель
Варианты пробных выпечек
Хлеб из муки пшеничной первого сорта по ГОСТ
Р 58233-2018
(контроль)
Хлеб из муки пшеничной первого сорта с добавлением порошка из сушеных ягод барбариса в количестве 5 % к массе муки
Хлеб из муки пшеничной добавлением порошка из количестве 7 % к массе муки
Время брожения теста, мин
50
30
30
Время расстойки, мин
40
30
30
Выход хлеба, %
136
138
135
Формоустойчивость, H/D
0,47
0,57
0,44
При использовании молочнокислой закваски и отвара из ягод барбариса время брожения и рас- стойки сокращалось одинаково – на 10 минут по сравнению с контролем. При приготовлении те- ста безопарным традиционным способом и вне- сении порошка из ягод барбариса время броже- ния сократилось по сравнению с контролем на 20 минут, время расстойки – на 10 минут (табл. 3). Наилучший показатель формоустойчивости (H/D) – 0,57 установлен при внесении порошка из ягод барбариса в количестве 5 % к общей массе муки (контроль – 0,47). Применение отвара и по- рошка из сушеных ягод барбариса в технологии
производства пшеничного хлеба сокращает вре- мя производства и может применяться при уско- ренных технологиях, что крайне актуально для условий малых производств.
В результате оценки органолептических пока- зателей качества ржано-пшеничного хлеба с до- бавкой 0,002 и 0,00 5 % бетулина не установлено существенных отличий от контроля, цвет и вкус хлеба не изменился. Однако при введении бету- лина в максимальной дозировке 0,01 % мякиш хлеба был более эластичным, упругим и более нежным при разжевывании (рис. 2).
Рис. 2. Внешний вид изделий с добавлением бетулиносодержащего экстракта бересты
Анализируя результаты физико-химических показателей качества, можно заметить, что влажность хлеба с внесением бетулина во всех
дозировках одинакова с контрольным образцом, то есть введение бетулина не влияет на влаж- ность готовых изделий.
Рис. 3. Влияние внесения бетулина на физико-химические показатели качества ржано-пшеничного хлеба
Пористость и кислотность хлеба с бетулином также не отличались от контроля и составили со- ответственно 55 % и 8,0 °H (рис. 3). На основании проведенных исследований можно сделать вывод: при добавлении 0,01 % бетулина к массе муки улуч- шаются вкусовые качества выпеченного хлеба, при этом качественные показатели не меняются.
Для изучения влияния внесенных добавок бетулина и отвара из ягод барбариса на сроки хранения готовых неупакованных изделий оце- нивали наличие плесневения при хранении при комнатной температуре 22–25 °С (табл. 4).
Влияние внесения нетрадиционного растительного сырья на сроки хранения пшеничного и ржано-пшеничного хлеба
Таблица 4
Срок хране-ния, ч
Вариант пробных выпечек
Хлеб из муки пшеничной первого сорта по ГОСТ Р 58233-2018 (контроль)
Хлеб из муки пшеничной первого сорта с добавлением отвара ягод барбариса в количестве1,5 % к массе муки
Хлеб из муки пшеничной первого сорта с добавлением отвара ягод барбариса в количестве 3,0 % к массе муки
Хлеб ржано-пшеничный по ГОСТ 2077-84 (контроль)
Хлеб ржано-пшеничный с внесением 0,005 % бетулина к массе муки
Хлеб ржано-пшеничный с внесением 0,01 % бетулина к массе муки
16
Присутствуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
24
Присутствуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
48
Хлеб полностью поражен плесенью
Присутствуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
Присутствуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
72
Хлеб полностью поражен плесенью
Присутствуют признаки плесневения
Присутствуют признаки плесневения
Присутствуют признаки плесневения
Присутствуют признаки плесневения
Отсутвуют признаки плесневения
При внесении бетулина в максимальной дози- ровке 0,01 % даже через 72 часа в хлебе отсут- ствовали признаки плесневения, внесение отва- ра и порошка из ягод барбариса продляет срок хранения пшеничного хлеба до 48 часов.
Выводы
-
Внесение амарантовой муки в количестве 20 % от общей массы муки предложено в каче- стве основы для рецептуры нового вида хлеба.
-
Установлено, что применение порошка и отвара из сушеных ягод барбариса сокращает время брожения и расстойки, как при использо-
вании молочнокислой закваски, так и при тра- диционном безопарном тестоприготовлении, на 10–20 минут при сохранении качества готовой продукции.
-
Разработаны рецептуры пшеничного хлеба ускоренными способами с добавлением отвара ягод барбариса на молочнокислой закваске и безопарным способом с внесением порошка из ягод барбариса.
-
В результате проведенных исследований установлено, что применение нетрадиционного сырья растительного происхождения позволит улучшить органолептические и физико-хими- ческие показатели качества, увеличить сроки
сохранения изделий, интенсифицировать тех- нологический процесс, разработать продукцию с измененным химическим составом и профилак- тическими свойствами.
1. Baturin A.K. Mendel'son G.I. Pitanie i zdorov'e: problemy XXI veka // Pischevaya promyshlennost'. 2005. № 5. S. 105–107.
2. Dracheva L.V. Puti i sposoby obogascheniya hlebobulochnyh izdeliy // Hlebopechenie Rossii, 2004. № 2. 168 s.
3. Drobot V.I. Ispol'zovanie netradicionno- go syr'ya v hlebopekarnoy promyshlennosti. Kiev: Urozhay, 1994. 152 s.
4. Shmal'ko N.A., Drozdovskaya N.A., Chalova I.A. [i dr.]. Perspektivy ispol'zovaniya amaran- tovoy belkovoy muki v hlebopechenii // Teh- nika i tehnologiya pischevyh proizvodstv, 2009. № 1. S. 3–7.
5. Sanchez-Marroquin A., Domingo M.V., Maya S., Saldana S. Amaranth flour blends and fractions for baking applications // Journal of food science. 1985. 50, 3. P. 789–794.
6. Adexunle J. The effect of amaranth grain from on the quality of bread // J. food prop. 2001. 4, 2. P. 341–351.
7. Klimczak I., Malecka M., Pacholek B. Antioxidant activity of ethanolic extract of amaranth seeds Nahrung // Food. 2002. 46, 3. P. 184–186.
8. Ershova N.D., Sheveleva T.L. Vliyanie ama- rantovoy muki na pokazateli kachestva pshe- nichnogo hleba // Aktual'nye voprosy nauki i hozyaystva: novye vyzovy i resheniya: mat-ly LIII Mezhdunar. stud. nauch.-prakt. konf. Tyu- men', 2019. S. 138–143.
9. Veselova A.Yu. Ispol'zovanie betulinso- derzhaschego ekstrakta beresty v proizvod- stve hlebobulochnyh izdeliy diabetichesko- go naznacheniya // Vestnik NGIEI. 2014. № 4. S. 18–24.
10. Isaeva A.Yu., Grebenschikov A.V. Ispol'zova- nie betulina v tehnologii pischevyh produk- tov // Uspehi sovremennogo estestvoznaniya. 2012. № 6. S. 133.
11. Kostyuchenko M.N., Dremucheva G.F., Veselo- va A.Yu. Vliyanie betulinsoderzhaschego eks- trakta beresty na hlebopekarnye svoystva pshenichnoy muki. Tehnika i tehnologiya // Hlebopechenie Rossii. 2014. № 1. S. 22–23.
12. Kislicyn A.N. Ekstraktivnye veschestva be- resty: vydelenie, sostav, primenenie // Hi- miya drevesiny. 1994. № 3. S. 3–8.
13. Levdanskiy V.A., Polezhaeva N.I., Kogay T.I. [i dr.]. Biologicheski aktivnye veschestva kory berezy // Biologicheski aktivnye dobavki k pische i problemy zdorov'ya sem'i: mat-ly V Mezhdunar. simp. Krasnoyarsk, 2001. S. 150–152.
14. Har'kina I.D. Razrabotka receptury hleba pshenichnogo na osnove otvara yagod barbari- sa // Aktual'nye voprosy nauki i hozyaystva: novye vyzovy i resheniya: mat-ly LIII Mezhdu- nar. stud. nauch.-prakt. konf. Tyumen', 2019. S. 172–177.
15. Kudzieva, F.L., Carahova E.N., Carueva A.S. Ispol'zovanie poroshka iz plodov barbari- sa v proizvodstve hleba // Pischevaya tehnolo- giya. 2015. № 4 (346). S. 74–75.
16. Matyushev V.V., Tipsina N.N., Selivanov N.I. [i dr.]. Razrabotka receptur proizvodstva konditerskih izdeliy s ispol'zovaniem yagod barbarisa // Vestnik Altayskogo GAU. 2016. № 1 (135), S.157–161.
17. Kovalevskaya I.N., Golub O.V. Issledovanie kachestva bystrozamorozhennyh yagod barba- risa obyknovennogo i ih izmeneniya v pro- cesse hraneniya // Sb. nauch. rabot Kemerov. tehnol. in-ta pisch. prom. Kemerovo, 2004. Vyp. 7. S. 118–120.
