Москва, Россия
Цель исследований – изучение влияния различного соотношения пшенично–льняных помольных зерновых смесей на качество вырабатываемых из них образцов муки, а также исследование хлебопекарных свойств полученной пшенично-льняной муки различного соотношения. Разработана технологическая схема получения цельносмолотой пшенично-льняной муки, которая сос¬тоит из 2 систем, при этом она обладает высокой эффективностью, так как выход пшенично-льняной муки составил более 89 %. Установлено, что с увеличением количества семян льна в помольной пшенично-льняной зерновой смеси возрастает выход пшенично-льняной муки. Разработана рецептура формового хлеба из цельносмолотой пшенично-льняной муки различного соотношения. Наибольший выход пшенично-льняной муки получается при добавлении 10 % семян льна и составляет 93,8 %. Выявлено, что с повышением количества семян льна в цельносмолотой пшенично-льняной муке ее влажность понижается, что объясняется повышением содержания растительных оболочек, впитывающих влагу. При этом происходит повышение кислотности муки с одновременным понижением содержания клейковины и ее укреплением за счет содержания полиненасыщенных жирных кислот. Определено оптимальное соотношение цельнозерновой пшенично-льняной муки для выработки формового хлеба, которое составляет 92:8. При этом пищевая ценность хлеба выросла по содержанию белка на 17,9 % и по содержанию жира почти на 481,8 %. В результате проведенных исследований установлено положительное влияние внесения семян льна в помольную смесь на показатели пищевой ценности хлеба.
пшеница, лен, соотношение, цельносмолотая пшенично-льняная мука, хлеб, качество
Введение. Основными задачами Концепции демографической политики Российской Федерации на период до 2025 г., утвержденной Указом Президента Российской Федерации от 09.12.2007 № 1351, являются сохранение и укрепление здоровья населения, увеличение продолжительности активной жизни, создание условий и формирование мотивации для ведения здорового образа жизни. Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. Правильное питание обеспечивает нормальный рост и развитие детей, способствует профилактике заболеваний и продлению жизни [1–3].
Хлеб и хлебобулочные изделия относятся к разряду продуктов, потребляемых населением ежедневно и массово. Хлебобулочные изделия в недостаточной мере содержат необходимые для нормальной жизнедеятельности человека вещества. Эти продукты питания характеризуются высокой энергетической ценностью, легкой переваримостью и хорошей усвояемостью, они обладают высокими органолептическими свойствами и относительной дешевизной. За счет употребления 250–400 г хлеба дневная потребность человека в пище удовлетворяется примерно на треть, в углеводах – наполовину, белках – на треть, в витаминах группы В – на 50–60 %. Содержание витаминов B1, B6, PР, E и фолиевой кислоты в зерне пшеницы, ржи и других культур сбалансировано в соответствии с потребностями человека [4, 5].
Однако содержание основных веществ в нем, углеводов и белков, не оптимально. Вместо рекомендуемого соотношения белка к углеводам 1:4 в хлебе на 1 часть белка содержится 6 частей углеводов. Разработка ассортимента хлебобулочных изделий, обогащенных белками, полиненасыщенными жирными кислотами, витаминами, макро- и микроэлементами, позволит решить проблему нерационального питания населения [6, 7].
По мнению ведущих специалистов пищевой отрасли, приоритетными направлениеми развития хлебопекарной промышленности являются: увеличение производства изделий из нетрадиционных видов сырья с функциональными свойствами; создание хлебобулочных изделий профилактического направления группы «Здоровье», обладающих повышенной пищевой ценностью; выработка хлебобулочных изделий на основе премиксов с включением муки из нехлебопекарных культур и другие [8–10].
Причем создание изделий группы «Здоровье» должно осуществляться по двум направлениям: разработка ассортимента для отдельных регионов с учетом климатических и других особенностей; разработка ассортимента для профилактического и лечебного питания [11–13].
Так как хлеб в РФ традиционно является основным продуктом питания, разработка хлебобулочных изделий с заданным химическим составом позволяет существенно и с минимальными затратами улучшить пищевой статус населения. Одной из передовых задач для специалистов, работающих в области создания новых продуктов питания, является повышение их пищевой ценности.
Для совершенствования пищевого статуса человека, профилактики заболеваний, связанных с нарушением питания, широкое распространение получили функциональные продукты, предназначенные для систематического потребления всеми возрастными группами здорового населения, обладающие научно обоснованными и подтвержденными свойствами, снижающие риск развития заболеваний, связанных с питанием, предотвращающие дефицит или восполняющие имеющийся в организме человека дефицит питательных веществ [14–19].
Задачи: изучить влияние соотношения пшенично-льняной помольной зерновой смеси на выход и качество цельносмолотой пшенично-льняной муки; методом пробной лабораторной выпечки определить показатели качества формового хлеба и оптимальное соотношение цельносмолотой пшенично-льняной муки, в наибольшей степени повышающее пищевую ценность без ухудшения ее качества.
Материалы и методы. Качество и количество клейковины в цельносмолотой пшенично-льняной муке определяли в соответствии с ГОСТ 27839-2013. Определение числа падения проводилось по ГОСТ 27495-87. Кислотность муки определялась по ГОСТ 27493–87. Влажность муки определялась ускоренным способом на приборе Sartorius MA100 (Sartorius AG, Германия). Также были проведены исследования на анализаторе Mixolab 2 (Chopin Technologies, Франция) для определения водопоглотительных свойств муки и реологии теста. Химические показатели полученной пшенично-льняной муки определяли c помощью инфракрасного анализатора зерна и муки SpectraStar 2500 XL (производства США).
Хлебопекарные свойства полученной цельносмолотой пшенично-льняной муки определялись методом пробной лабораторной выпечки и дальнейшим определением показателей качества хлеба: удельный объем изделия, масса, пористость мякиша, величина упругой деформации.
Приготовление теста и выпечка хлебобулочных изделий проводились в лабораторных условиях кафедры зерна, хлебопекарных и кондитерских технологий. В качестве контрольного образца использовали пробу формового хлеба из пшеничной муки 1-го сорта. Хлеб готовили по рецептурам, представленным в таблице 1.
Статическая обработка полученных экспериментальных данных проводилась с помощью программы MS Excel.
Таблица 1
Рецептура для приготовления хлеба из пшеничной муки 1-го сорта
и цельносмолотой пшенично-льняной муки, %
|
Сырье |
Соотношение пшенично-льняной помольной смеси |
||||
|
Контроль |
96 : 4 |
94 : 6 |
92 : 8 |
90 : 10 |
|
|
Пшеничная мука 1-го сорта |
100 |
– |
– |
– |
– |
|
Пшенично-льняная мука 96 : 4 |
– |
100 |
– |
– |
– |
|
Пшенично-льняная мука 94 : 6 |
– |
– |
100 |
– |
– |
|
Пшенично-льняная мука 92 : 8 |
– |
– |
– |
100 |
– |
|
Пшенично-льняная мука 90 : 10 |
– |
– |
– |
– |
100 |
|
Дрожжи хлебопекарные |
5,0 |
||||
|
Соль пищевая |
1,5 |
||||
Результаты и их обсуждение. Исследование влияния различных соотношений цельносмолотой пшенично-льняной муки проводилось по следующим направлениям:
– изучение влияния различных соотношений пшенично-льняной помольной смеси на физико-химические показатели качества муки;
– изучение влияния различных соотношений пшенично-льняной муки на органолептические и физико-химические показатели полуфабрикатов и готовых изделий;
– выбор оптимального соотношения пшенично-льняной муки по органолептическим и физико-химическим показателям готового хлеба;
– расчет пищевой ценности хлеба из цельносмолотой пшенично-льняной муки.
Перед размолом зерно пшеницы подверглось гидротермической обработке – увлажнили до расчетной влажности 14,5 % и отволаживали в течение 20 ч. К подготовленному зерну пшеницы добавлялись семена льна для получения помольных пшенично-льняных смесей в следующих соотношениях: 96 : 4; 94 : 6; 92 : 8; 90 : 10. Затем готовую помольную смесь измельчали в течение 1 мин на лабораторной мельнице Ormismart GM-800s1, характеристики которой представлены в таблице 2.
Таблица 2
Характеристики лабораторной мельницы
|
Показатель |
Значение |
|
Мощность, Вт |
1400 |
|
Частота оборотов, об/мин |
30000 |
|
Крупность помола, мкм |
50–300 |
|
Вместимость, г |
800 |
Полученный промежуточный продукт размола направлялся на лабораторный рассев с установленным ситом размером ячейки в 224 мкм, проходом которого получали готовый продукт в виде цельносмолотой пшенично-льняной муки, а сходовый продукт с сита представлял собой пшенично-льняные промежуточные продукты измельчения. Далее сходовый продукт повторно измельчали в лабораторной мельнице и также просеивали на рассеве с получением пшенично-льняной муки и пшенично-льняных отрубей. Разработана технологическая схема получения цельносмолотой пшенично-льняной муки, которая состоит всего из 2 систем, при этом она является очень эффективной, так как выход пшенично-льняной муки составил более 89 %. На первой технологической системе происходит измельчение исходной пшенично-льняной помольной зерновой смеси с последующим просеиванием промежуточных продуктов измельчения и высеиванием пшенично-льняной муки. На второй системе происходит доизмельчение сходового продукта первого этапа и последующее просеивание продуктов измельчения. Режимы и параметры измельчения для всех образцов помольных пшенично-льняных смесей оставались неизменными. Выход цельносмолотой пшенично-льняной муки различного соотношения представлен в таблице 3.
Таблица 3
Выход цельносмолотой пшенично-льняной муки различного соотношения, %
|
Продукт измельчения помольной смеси |
Соотношение пшенично-льняной помольной смеси |
|||||||
|
96 : 4 |
94 : 6 |
92 : 8 |
90 : 10 |
|||||
|
Система |
||||||||
|
I |
II |
I |
II |
I |
II |
I |
II |
|
|
Количество продукта, поступившего на измельчение |
100 |
25,2 |
100 |
28,6 |
100 |
24,6 |
100 |
25,0 |
|
Проходовый продукт |
74,8 |
14,6 |
71,4 |
18,2 |
75,4 |
13,8 |
75,0 |
18,8 |
|
Сходовый продукт |
25,2 |
10,6 |
28,6 |
10,4 |
24,6 |
10,2 |
25,0 |
6,2 |
|
Общий выход муки |
89,4 |
89,6 |
89,8 |
93,8 |
||||
Проанализировав полученные данные, можно сделать вывод, что с увеличением количества семян льна в помольной пшенично-льняной зерновой смеси возрастает выход цельносмолотой пшенично-льняной муки. Наибольший выход пшенично-льняной муки получается при добавлении 10 % семян льна и составляет 93,8 %.
Результаты исследований физико-химических показателей качества полученных образцов цельносмолотой пшенично-льняной муки приведены в таблице 4.
Таблица 4
Физико-химические показатели качества цельносмолотой пшенично-льняной муки
|
Соотношение пшеницы и льна |
Влажность, % |
Кислотность, град. |
Кол-во клейковины, % |
Качество клейковины, ед. ИДК |
ЧП, с |
|
96 : 4 |
15,68 |
6,8 |
22,0 |
85 |
230 |
|
94 : 6 |
15,07 |
8,0 |
21,8 |
80 |
217 |
|
92 : 8 |
15,00 |
7,0 |
20,7 |
77 |
209 |
|
90 : 10 |
14,22 |
7,4 |
20,1 |
71 |
201 |
Как видно из таблицы 4, с повышением количества семян льна в цельносмолотой пшенично-льняной муке ее влажность понижается, что
объясняется повышением содержания растительных оболочек, впитывающих влагу. При этом
происходит повышение кислотности муки с одновременным понижением содержания клейковины и ее укреплением за счет повышения содержания полиненасыщенных жирных кислот. Кроме того, происходит возрастание автолитической активности цельносмолотой пшенично-льняной муки.
Результаты исследований химических свойств цельносмолотой пшенично-льняной муки различного соотношения приведены в таблице 5.
Таблица 5
Химические свойства исходной пшеничной муки 1-го сорта
и полученной цельносмолотой пшенично-льняной муки, %
|
Соотношение пшеницы и льна |
Протеин |
Крахмал |
Жир |
|
Пшеничная мука 1-го сорта |
11,2 |
69,2 |
1,1 |
|
96 : 4 |
12,3 |
66,3 |
3,6 |
|
94 : 6 |
12,7 |
66,0 |
4,3 |
|
92 : 8 |
13,2 |
65,2 |
4,8 |
|
90 : 10 |
13,5 |
64,7 |
5,3 |
Как видно из таблицы 5, с увеличением содержания семян льна возрастает содержание протеина и жира, при этом в пшенично-льняной муке снижается содержание крахмала.
Зависимость содержания протеина и жира от содержания семян льна в помольной смеси представлена на рисунке 1.
На следующем этапе исследования для изучения влияния различного соотношения цельносмолотой пшенично-льняной муки на качество готового хлеба провели пробные лабораторные выпечки. Для этого использовали пшенично-льняную муку в различных соотношениях: 96 : 4; 94 : 6; 92 : 8; 90 : 10. Тесто готовили по рецептуре, представленной в таблице 1. Контрольным образцом служила проба хлеба, приготовленная из пшеничной хлебопекарной муки 1-го сорта. Пробы хлебы анализировали через 18 часов после выпечки по общепринятым методикам. Результаты экспериментальных данных представлены в таблице 6 и на рисунках 2, 3.
Рис. 1. Изменение содержания протеина и жира
в различных соотношениях пшенично-льняной муки, %
Таблица 6
Физико-химические показатели формового хлеба из контрольной пшеничной муки 1-го сорта и цельносмолотой пшенично-льняной муки различного соотношения
|
Показатель |
Контроль |
Соотношение пшенично-льняной муки |
|||
|
96 : 4 |
94 : 6 |
92 : 8 |
90 : 10 |
||
|
Влажность, % |
40,5 |
40,8 |
40,9 |
40,8 |
40,8 |
|
Кислотность, град. |
2,2 |
4,8 |
5,0 |
5,2 |
6,0 |
|
Пористость, % |
83,0 |
67,4 |
66,6 |
69,2 |
67,0 |
|
Удельный объем, см3/г |
3,32 |
2,27 |
2,27 |
2,12 |
1,97 |
|
Упругая деформация, мм |
7,30 |
3,51 |
3,04 |
3,10 |
2,80 |
Рис. 2. Хлеб из контрольной пшеничной муки 1-го сорта и пшенично-льняной муки в различных соотношениях: 1 – контроль; 2 – 96 : 4; 3 – 94 : 6; 4 – 92 : 8; 5 – 90 : 10
Рис. 3. Хлеб из контрольной пшеничной муки 1-го сорта и пшенично-льняной муки в различных соотношениях в разрезе: 1 – контроль; 2 – 96 : 4; 3 – 94 : 6; 4 – 92 : 8; 5 – 90 : 10
Из представленных рисунков видно, что формовой хлеб, приготовленный из цельносмолотой пшенично-льняной муки различного соотношения, имеет хороший товарный вид, и в целом его можно рекомендовать предприятиям для выработки данного вида продукции и расширения ассортимента.
На рисунках 4–6 представлено влияние соотношения цельносмолотой пшенично-льняной муки на пористость хлеба, ее удельный объем и упругую деформацию.
Рис. 4. Влияние соотношения цельносмолотой пшенично-льняной муки на пористость хлеба, %
Рис. 5. Влияние соотношения цельносмолотой пшенично-льняной муки на удельный объем хлеба, %
Рис. 6. Влияние соотношения цельносмолотой пшенично-льняной муки
на упругую деформацию хлеба, %
Из представленных графиков видно, что по физико-химическим показателям качества пшенично-льняная мука приближается в большей степени к ржаной муке, что обуславливается особенностью схемы помола и высоким содержанием отрубянистых частиц льна и пшеницы. Тем не менее хлеб, полученный из представленного вида муки, обладал хорошими качественными показателями, развитой тонкостенной пористостью и приятным вкусом и ароматом.
Наилучшими хлебопекарными свойствами, а также соотношением пищевой ценности к качеству обладает хлеб, полученный из цельносмолотой пшенично-льняной муки в соотношении 92 : 8. Помимо этого, полученный хлеб получил наивысший балл по результатам органолептической оценки, представленным в таблице 7 и на рисунке 7. Для оценки формового хлеба из контрольной пшеничной муки 1-го сорта и с различным соотношением цельносмолотой пшенично-льняной муки использовали методику балльной оценки качества хлебобулочных изделий, разработанной на кафедре зерна, хлебопекарных и кондитерских технологий «РОСБИОТЕХ». В связи в этим данный образец хлеба был выбран для расчета ее энергетической и пищевой ценности.
Таблица 7
Балльная органолептическая оценка качества готового хлеба из контрольной пшеничной муки 1-го сорта и с различным соотношением цельносмолотой пшенично-льняной муки
|
Показатель |
Коэффициент весомости |
Контроль 100 |
Соотношение пшенично-льняной муки |
|||
|
96 : 4 |
94 : 6 |
92 : 8 |
90 : 10 |
|||
|
Правильность формы |
3,0 |
5 |
4 |
5 |
5 |
5 |
|
Окраска корки |
1,0 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Состояние поверхности корки |
1,0 |
5 |
4 |
4 |
5 |
5 |
|
Цвет мякиша |
2,0 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Структура пористости |
1,5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Запах |
2,5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Вкус |
2,5 |
5 |
5 |
4 |
5 |
4 |
|
Разжевываемость |
1,0 |
5 |
5 |
5 |
5 |
4 |
|
Совокупность всех показателей |
– |
65,0 |
61,0 |
61,5 |
65,0 |
61,5 |
Рис. 7. Влияние различных соотношений пшенично-льняной муки
на органолептические показатели готового изделия
На заключительном этапе исследований
произвели расчет энергетической и пищевой ценности хлеба из пшенично-льняной муки в
соотношении 92 : 8 как наиболее оптимальном. Расчет пищевой ценности проводился по общепринятой методике [9]. Полученные расчетные данные приведены в таблице 8.
Таблица 8
Пищевая ценность пшенично-льняного хлеба в соотношении 92 : 8 на 100 г съедобной части, г
|
Показатель |
Значение показателя |
|
Белки |
12,6 |
|
Жиры |
3,4 |
|
Углеводы |
60,7 |
|
Энергетическая ценность, ккал |
227,8 |
Заключение. По результатам проведенных исследований разработаны технология получения цельносмолотой пшенично-льняной муки и рецептура формового пшенично-льняного хлеба из нее. Установлено, что с увеличением количества семян льна в помольной пшенично-льняной зерновой смеси возрастает выход пшенично-льняной муки. Наибольший выход пшенично-льняной муки получается при добавлении 10 % семян льна и составляет 93,8 %.
Выявлено, что с повышением количества семян льна в цельносмолотой пшенично-льняной муке ее влажность понижается, что объясняется повышением содержания растительных оболочек, впитывающих влагу. При этом происходит повышение кислотности муки с одновременным понижением содержания клейковины и ее укреплением за счет содержания полиненасыщенных жирных кислот.
Определено оптимальное соотношение цельнозерновой пшенично-льняной муки для выработки формового хлеба, которое составляет
92 : 8. При этом пищевая ценность хлеба выросла по содержанию белка на 17,9 % и по содержанию жира почти на 481,8 %.
В результате проведенных исследований установлено положительное влияние внесения семян льна в помольную смесь на показатели пищевой ценности хлеба.
1. Особенности продуктов переработки двухкомпонентных смесей пшеницы и льна / Г.Н. Панкратов [и др.] // Хлебопродукты. 2018. № 12. С. 42–46.
2. Новые функциональные продукты из двухкомпонентной зерновой смеси пшеницы и льна, полученные с использованием биотехнологических методов / Е.П. Мелешкина [и др.] // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2019. № 2. С. 54–58. DOI:https://doi.org/10.30850/vrsn/2019/2/54-58.
3. Типсина Н.Н., Матюшев В.В., Бочарова Л.В. Использование льняной муки в производстве пшенично-ржаных сортов хлеба // Вестник КрасГАУ. 2018. № 4 (139). С. 169–174.
4. Снегирева Н.В., Марченко Л.В. Использование льняной муки и семян льна в рецептурах мучных кондитерских изделий // Вест¬ник КрасГАУ. 2019. № 11 (152). С. 143–150. DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2019-11-143-150.
5. Миневич И.Э., Цыганова Т.Б. Влияние добавки измельченных семян льна и льняной муки на технологические и потребительские свойства мучных изделий // Известия вузов. Пищевая технология. 2020. № 2-3 (374-375). С. 88–91. DOI:https://doi.org/10.26297/0579-3009.2020.2-3.23.
6. Алешкина С.В., Васюкова А.Т. Возможности применения льняной муки и семян льна для разработки мучных кондитерских изделий // Агропромышленные технологии Центральной России. 2022. № 2 (24). С. 21–29. DOI:https://doi.org/10.24888/2541-7835-2022-24-21-30.
7. Формирование пищевой ценности булочных изделий с мукой из семян масличных культур / А.С. Захарова [и др.] // Ползуновский вестник. 2020. № 4. С. 3–9. DOI:https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2020.04.001.
8. Сафронова Т.Н., Фатьянов Е.А. Разработка нового вида хлеба повышенной пищевой ценности с использованием льняной муки для Арктического региона РФ // Торговля, сервис, индустрия питания. 2021. Т. 1, № 1. С. 52–63. DOI:https://doi.org/10.17516/2782-2214-0006.
9. Снегирева Н.В., Янова М.А. Пищевая ценность льняной обезжиренной муки как функционального ингредиента для кондитерской промышленности // Агропродовольственная политика России. 2022. № 2-3. С. 25–28.
10. Влияние льняной муки на реологические свойства теста из смеси пшеничной и льняной муки и качество хлеба / С.И. Конева [и др.] // Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49, № 1. С. 85–96. DOI:https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-1-85-96.
11. Влияние муки из жмыха льняного на биологическую ценность белков вареной колбасы из мяса птицы / З.В. Василенко [и др.] // Механика и технологии. 2022. № 2 (76). С. 59–65. DOI:https://doi.org/10.55956/VQQD2432.
12. Бакуменко О.Е., Алексеенко Е.В. Научные и практические аспекты применения льняной муки в пищевых концентратах сладких блюд // Пищевая промышленность. 2022. № 5. С. 29–32. DOI:https://doi.org/10.52653/PPI.2022.5.5.009.
13. Применение клетчатки льняной как физиологически функционального ингредиента в производстве обогащенных пищевых концентратов / З.В. Ловкис [и др.] // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя аграрных навук. 2019. Т. 57, № 3. С. 368–378. DOI:https://doi.org/10.29235/1817-7204-2019-57-3-368-378.
14. Кандроков Р.Х., Панкратов Г.Н. Влияние гидротермической обработки на выход и качество пшенично-тритикалево-льняной муки // Health, Food & Biotechnology. 2020. Т. 2. № 2. С. 46–59. DOI:https://doi.org/10.36107/hfb.2020.i2.s337.
15. Каменева К.С., Щевьева К.В., Наумова Н.Л. Использование муки из семян льна в произ-водстве кекса повышенной пищевой ценности // Вестник МГТУ. Тр. Мурманского государственного технического университета. 2020. Т. 23, № 3. С. 195–204. DOI: 10.21443/ 1560-9278-2020-23-3-195-204.
16. Influence of harvest year in the physicochemical properties and antioxidant activity of flaxseed hull oils from Tunisia / Al Hjaili [et al.] // Food Science and Technology. 2015. 35. P. 175–182. DOI:https://doi.org/10.1590/1678-457X.6688.
17. Effect of flaxseed polyphenols on physical stability and oxidative stability of flaxseed oil-in-water nanoemulsions / C. Cheng [et al.] // Food Chem. 2019. Dec 15;301:125207. DOI:https://doi.org/10.1016/j.foodchem. 2019.125207.
18. Bioprocessing of Functional Ingredients from Flaxseed / C. K. O. Dzuvor [et al.] // Molecules. 2018. 24. 23 (10). P. 2444. DOI:https://doi.org/10.3390/mole¬cules23102444.
19. Quality of flaxseed oil cake under different storage conditions / A. Mannucci [et al.] // LWT. 2019. 104. P. 84–90. DOI:https://doi.org/10.1016/j.lwt. 2019.01.035.
