Москва, Россия
УДК 664.665 Специальные сорта хлебобулочных изделий, например диетический хлеб, включая детское печенье
Цель исследования – определение влияния ферментных препаратов на качество хлебобулочных изделий тритикалево-конопляной муки повышенной пищевой ценности. Лабораторные выпечки и анализ основных физико-химических показателей формового хлеба из тритикалево-конопляной муки показывают, что добавление семян конопли в помольную смесь положительно влияет на качество готового продукта, при этом удельный объем хлеба увеличивается на 11–24 %, а пористость на 1–8 % по сравнению с контрольным образцом хлеба из тритикалевой муки. Установлено, что использование тритикалево-конопляной муки в соотношении 92 : 8 дает наилучший результат по органолептическим и физико-химическим показателям: удельный объем увеличивается на 24 %, пористость на 8 %. Изучено влияние ферментных препаратов различного принципа действия на качество хлеба, приготовленного из смеси тритикалево-конопляной муки в соотношении 92 : 8. Установлено, что добавление ферментных препаратов различного принципа действия при тестоведении улучшает органолептические и физико-химические показатели хлеба, при этом удельный объем формового хлеба увеличивается на 6–40 %, а пористость на 6–18 %. Выявлено, что лучшие хлебопекарные свойства имели образцы формового хлеба, приготовленные с добавлением ферментного препарата «Пентопан 500 БГ» в количестве 0,001–0,002 % к массе муки. При этом удельный объем хлеба увеличивается на 25–40 %, а пористость на 12–18 %. Определена оптимальная дозировка ферментного препарата «Пентопан 500 БГ» в количестве 0,002 % к массе тритикалево-конопляной муки, при этом удельный объем хлеба увеличивается на 40 %, пористость на 18 %.
тритикалево-конопляная мука, ферментные препараты, формовой хлеб, показатели качества
Введение. Хлеб и хлебобулочные изделия относятся к разряду продуктов питания, употребляемых большинством населения нашей страны ежедневно и массово. Для совершенствования пищевого статуса человека, профилактики распространенных заболеваний, связанных с нарушением питания, широкое распространение в настоящее время получили функциональные продукты – продукты нового поколения [1–6].
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, продлению жизни людей [7–9].
Одной из актуальных задач, стоящих перед специалистами в области создания новых продуктов питания, является повышение их пищевой и биологической ценности. Неадекватное потребление свободных сахаров, животных жиров, рафинированных продуктов, дефицит в рационе полноценных белков, полиненасыщенных жирных кислот, большинства витаминов, минеральных веществ и микроэлементов, а также пищевых волокон являются основными нарушениями в сфере питания. По этой причине значительное внимание уделяется разработке и внедрению новых видов продуктов питания, содержащих в своем составе нетрадиционное растительное сырье, богатое необходимыми организму человека полезными веществами [10–12].
Перспективным видом растительного сырья может рассматриваться конопляная мука как источник белка и незаменимых аминокислот. Конопляная мука превосходит по содержанию белка муку пшеничную высшего сорта и муку ржаную. Также конопляная мука богата липидами, в частности эссенциальными полиненасыщенными жирными кислотами группы омега-3 и омега-6. Перечисленные достоинства придают конопляной муке свойства добавки-обогатителя в пищевых продуктах [13–16].
В связи с этим актуальными являются исследования по разработке биотехнологических решений производства хлебобулочных изделий из тритикалево-конопляной муки.
Цель исследования – изучение влияния ферментных препаратов на качество хлебобулочных изделий тритикалево-конопляной муки различного соотношения повышенной пищевой ценности.
Задачи: провести лабораторные выпечки и анализ основных физико-химических показателей качества формового хлеба и определить влияние добавления конопляной муки в рецептуру на качество готового продукта; определить влияние добавления ферментных препаратов липазного и ксиланазного принципа действия на качество хлеба по органолептическим и физико-химическим показателям; определить оптимальную дозировку ферментного препарата «Пентопан 500 БГ» при добавлении в тритикалево-конопляную муки для выпечки формового хлеба.
Впервые изучено влияние ферментных препаратов на качество хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности из тритикалево-конопляной муки различного соотношения.
Материалы и методы. Для проведения исследований по изучению влияния ферментных препаратов на качество хлебобулочных изделий тритикалево-конопляной муки повышенной пищевой ценности использовались 5 различных проб муки: контрольный образец – 100 % тритикалевая мука и различные соотношения тритикалево-конопляной муки: 92 : 8, 94 : 6, 96 : 4, 90 : 10. Во время проведения лабораторного исследования применялись препараты «Липопан Экстра БГ», «Пентопан 500 БГ», которые рекомендованы для улучшения качества и усвоения хлебобулочных изделий.
Первый ферментный препарат, используемый в работе, – «Липопан Экстра БГ». Является сыпучим агломерированным гранулятом липазного действия. Применение этого препарата обеспечивает повышение адгезионных свойств теста при его разделке, снижение липкости теста; достижение синергетического эффекта при совместном применении препарата липазы с гемицеллюлозой [15]. Характеристика каждого из образцов муки представлена в таблице 1.
Таблица 1
Характеристика тритикалевой и тритикалево-конопляной муки в различных соотношениях
|
Показатель качества муки |
Соотношение тритикалево-конопляной муки |
||||
|
100 |
96 : 4 |
94 : 6 |
92 : 8 |
90 : 10 |
|
|
Белизна, ед. пр. |
35,5 |
29,27 |
22,26 |
18,05 |
17,5 |
|
Влажность, % |
9,7 |
9,5 |
9,6 |
9,5 |
9,3 |
|
Кислотность, град. |
5,2 |
6,2 |
6,0 |
5,8 |
5,6 |
|
Автолитическая активность, с |
129 |
120 |
110 |
85 |
79 |
Второй ферментный препарат – «Пентопан 500 БГ» ксиланазного действия грибной амилазы. Обеспечивает трансформацию некрахмальных полисахаридов фракций муки. Арабиноксиланы или пентозаны играют ключевую роль в формировании, они также могут и повышают вязкость теста, поглощая большое количество воды. Ксиланазе необходимо расщепить арабиноксиланы настолько, чтобы высвободить связанную воду. Действует на пентоназы муки. Дозировка этого ферментного препарата – 3–7 г на 100 кг муки.
Приготовление теста из контрольной тритикалевой и тритикалево-конопляной муки в различных соотношениях осуществляли с использованием жидкой закваски, приготовленной на тритикалевой муке с брожением в течение 90 мин [16].
Для изучения ферментных препаратов «Липопан Экстра БГ», «Пентопан 500 БГ» на качество готового изделия был выбран хлеб с соотношением муки 92 : 8. В качестве контрольного образца использовалась проба хлеба с тем же соотношением тритикалево-конопляной муки, но без внесения ферментного препарата. Опытные пробы – с внесением ферментных препаратов в количестве 0,001 и 0,003 % к массе муки. Хлеб готовили по рецептуре, представленной в таблице 2.
Таблица 2
Рецептура для приготовления тритикалевого и тритикалево-конопляного хлеба
|
Сырье |
Количество вносимого сырья, % к массе муки в различных соотношениях тритикалево-конопляной муки |
||||
|
Тритикалевая мука |
100 |
96 |
94 |
92 |
90 |
|
Конопляная мука |
– |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
Закваска |
50,0 |
||||
|
Дрожжи хлебопекарные прессованные |
2,0 |
||||
|
Соль поваренная пищевая |
1,5 |
||||
|
Вода |
По расчету, исходя из влажности теста 43,5 |
||||
Тесто замешивали в тестомесильной машине Kenwood со спиральным месильным органом. Загрузку сырья проводили в следующей последовательности: мука, разведенные водой, дрожжи и соль, закваска с кислотностью 19 град. Замес проводили 2 мин на средней скорости.
Брожение полуфабриката проходило в термостате при t = 28 °C в течение 110 мин, без обминки. После окончания брожения тестовую заготовку делили на куски массой 400 г. Разделку тестовых заготовок проводили вручную. Отформованные тестовые заготовки перекладывали в смазанные растительным маслом формы, которые отправляли в расстойный шкаф Allen-Bredley, в котором температура была не ниже 40 °C и относительная влажность около 75–80 %. Расстойка происходила в течение 50 мин.
По окончании расстойки полуфабрикат отправлялся на выпечку в лабораторную печь MIWE condo, разогретую до температуры 240 °C. Дополнительно увлажняли камеру печи. Формовой хлеб выпекался 35 мин. Выпеченные заготовки остывали при комнатной температуре.
Результаты и их обсуждение. Приготовление теста из контрольной тритикалевой и тритикалево-конопляной муки в различных соотношениях осуществляли с использованием жидкой закваски, приготовленной на тритикалевой муке с брожением 90 мин.
После проведения пробной лабораторной выпечки дегустаторам была представлена таблица, на основании которой производилась экспертная оценка готовых изделий (табл. 3).
Таблица 3
Балльная оценка качества хлебобулочных изделий с учетом весомости основных показателей
|
Показатель |
Коэффициент весомости |
Оценка, баллы |
Оценка с учетом весомости, баллы |
|
Объем формового хлеба |
3,0 |
1–5 |
3–15 |
|
Правильность формы |
1,0 |
1–5 |
1–5 |
|
Окраска корки |
1,0 |
1–5 |
1–5 |
|
Состояние поверхности корки |
1,0 |
1–5 |
1–5 |
|
Цвет мякиша |
2,0 |
2,0 |
2–10 |
|
Структура пористости |
1,5 |
1–5 |
1,5–7,5 |
|
Структурно-механические свойства мякиша |
2,5 |
1–5 |
2,5–12,5 |
|
Запах |
2,5 |
1–5 |
2,5–12,5 |
|
Вкус |
2,5 |
1–5 |
2,5–12,5 |
|
Разжевываемость |
1,0 |
1–5 |
1–5 |
|
Совокупность всех показателей |
– |
– |
20–100 |
Для изучения влияния различных соотношений тритикалево-конопляной муки на качество хлеба проводили лабораторные выпечки. Для этого использовали тритикалево-конопляную муку в различных соотношениях 96 : 4, 94 : 6, 92 : 8, 90 : 10.
Тесто готовили по методике, приведенной в разделе и в рецептуре, представленной в таблице 2. Контролем служила проба хлеба, приготовленная из тритикалевой муки.
Пробы хлебы анализировали через 18 ч после выпечки по общепринятым методикам. Результаты проведенных исследований представлены в таблице 4 и на рисунках 1–3.
Таблица 4
Физико-химические показатели готовых хлебных изделий
|
Показатель |
Контроль 100 % тритикалевой муки |
Соотношение тритикалево-конопляной муки |
|||
|
96 : 4 |
94 : 6 |
92 : 8 |
90 : 10 |
||
|
Влажность, % |
39,2 |
39,1 |
39,2 |
39,2 |
39,2 |
|
Кислотность, град. |
5,6 |
6,6 |
7 |
7,3 |
7,4 |
|
Пористость, % |
58,8 |
59,0 |
62,1 |
63,2 |
60,2 |
|
Удельный объем, см3/г |
1,55 |
1,72 |
1,78 |
1,92 |
1,71 |
|
Упругая деформация, мм |
2,7 |
2,6 |
2,4 |
2,2 |
2,4 |
Рис. 1. Внешний вид формового хлеба и мякиша из тритикалево-конопляной муки различного
соотношения: 1 – 100 % тритикалевая мука; 2 – соотношение 96 : 4; 3 – соотношение 94 : 6;
4 – соотношение 92 : 8, 5 – соотношение 90 : 10
Рис. 2. Влияние различного соотношения тритикалево-конопляной муки
на пористость хлеба
Рис. 3. Влияние различного соотношения тритикалево-конопляной муки
на удельный объем формового хлеба
Из представленных данных, приведенных в таблице 4 и на рисунках 2–3, видно, что с увеличением количества конопляной муки в мучной тритикалево-конопляной смеси качество хлеба улучшается. Степень этого улучшения зависит от количества вносимой дозировки конопляной муки. Так, при увеличении конопляной муки увеличивается пористость на 1–8 %, удельный объем на 11–24 %, упругая деформация на 9–12 % по сравнению с контрольной пробой хлеба.
В наибольшей степени улучшалось качество хлеба при соотношении тритикалево-конопляной муки 92 : 8. При этом удельный объем увеличивался на 24 %, пористость – на 8, упругая деформация – на 12 % по сравнению с контрольной пробой без добавления ферментного препарата.
Данные по влиянию тритикалево-конопляной муки на органолептические показатели хлебобулочных изделий представлены в таблице 5 и на рисунке 4.
Таблица 5
Балльная органолептическая оценка качества готового хлеба
с различным соотношением тритикалево-конопляной муки
|
Показатель |
Коэффициент весомости |
Контроль |
Соотношение тритикалевой и конопляной муки |
|||
|
100 |
96 : 4 |
94 : 6 |
92 : 8 |
90 : 10 |
||
|
Правильность формы |
3,0 |
5 |
4 |
4 |
4 |
5 |
|
Окраска корки |
1,0 |
4 |
5 |
5 |
5 |
4 |
|
Состояние поверхности корки |
1,0 |
5 |
3 |
4 |
5 |
4 |
|
Цвет мякиша |
1,0 |
5 |
5 |
5 |
5 |
4 |
|
Структура пористости |
2,0 |
4 |
3 |
3 |
5 |
4 |
|
Запах |
1,5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Вкус |
2,5 |
5 |
4 |
5 |
5 |
4 |
|
Разжевываемость |
1,0 |
4 |
5 |
5 |
5 |
4 |
|
Качество формового хлеба по совокупности всех показателей |
– |
60,5 |
53,5 |
57,5 |
62,0 |
56,5 |
Из представленных данных таблицы 5 и рисунка 4 видно, что хлеб, приготовленный из смеси тритикалево-конопляной муки в соотношении 92 : 8, имеет наилучшие показатели по состоянию поверхности корки, структуре пористости, вкусу, аромату, хлеб приобретал приятное послевкусие, более выраженный аромат по сравнению с контрольной пробой хлеба.
Рис. 4. Влияние различных соотношений тритикалево-конопляной муки
на органолептические показатели хлеба
Для дальнейших исследований был выбран образец с соотношение тритикалево-конопляной муки 92 : 8. С целью улучшения качества хлебобулочных изделий из тритикалево-конопляной муки в соотношении 92 : 8 проводили корректировку хлебопекарных свойств тритикалево-конопляной муки при добавлении ферментных препаратов.
Для изучения влияния ферментных препаратов различного принципа действия на качество хлебобулочных изделий, приготовленных из тритикалево-конопляной муки, проводили лабораторные выпечки по методике и рецептуре, приведенным выше.
Ферментные препараты «Липопан Экстра БГ», «Пентопан 500 БГ» добавляли в количестве 0,001–0,003 % к массе муки. Контролем служила проба хлеба с соотношением тритикалево-конопляной муки 92 : 8. Пробы хлеба анализировали через 18 ч после выпечки по общепринятым методикам. Результаты проведенных исследований представлены в таблице 6 и на рисунках 5–7.
Таблица 6
Анализ физико-химических показателей готовых изделий
с добавлением ферментных препаратов в различных дозировках
|
Показатель |
Контроль 100 % тритикалевой муки |
Физико-химические показатели качества готового хлеба с добавлением ферментных препаратов в различных дозировках |
|||
|
Липопан Экстра БГ |
Пентопан 500 БГ |
||||
|
0,001 % |
0,002 % |
0,001 % |
0,002 % |
||
|
Влажность, % |
41,3 |
41,1 |
41,2 |
41,4 |
41 |
|
Кислотность, град. |
6,8 |
6,3 |
6,4 |
6,5 |
6,6 |
|
Пористость, % |
62,9 |
65,0 |
65,0 |
67,0 |
69,0 |
|
Удельный объем, см3/г |
1,81 |
1,93 |
2,10 |
2,23 |
2,54 |
|
Упругая деформация, мм |
2,7 |
2,7 |
2,9 |
2,8 |
3,2 |
Рис. 5. Внешний вид и мякиш хлеба из тритикалево-конопляной муки в соотношении 92 : 8
с использованием различных ферментных препаратов: 1 – контроль без препарата;
2 – «Липопан Экстра БГ» 0,002 %; 3 – «Пентопан 500 БГ» 0,001 %;
4 – «Пентопан 500 БГ» 0,002 %
Рис. 6. Влияние различных ферментных препаратов на пористость
тритикалево-конопляного хлеба в соотношении муки 92 : 8
Рис. 7. Влияние различных ферментных препаратов на удельный объем
тритикалево-конопляного хлеба в соотношении муки 92 : 8
Из представленных данных видно, что при добавлении ферментных препаратов качество хлеба улучшалось. Степень этого улучшения зависит от вида ферментного препарата и вносимой дозировки. Так, при добавлении ферментного препарата различного принципа действия удельный объем увеличивался на 6–40 %, пористость – на 6–18 %, упругая деформация – на 15 % по сравнению с контрольным образцом.
Пробы хлеба, приготовленные с добавлением ферментного препарата «Пентопан 500 БГ», имели лучшие показатели качества хлеба. При этом удельный объем увеличивался на 23–40 %, пористость – на 15–18 %. Балльная органолептическая оценка качества готового хлеба с различным соотношением тритикалево-конопляной муки представлена в таблице 7 и на рисунке 8.
Таблица 7
Балльная органолептическая оценка качества готового хлеба
с различным соотношением тритикалево-конопляной муки
|
Показатель |
Контроль |
Липопан Экстра БГ |
Пентопан 500 БГ |
|
|
0,002 % |
0,002 % |
0,003 % |
||
|
Правильность формы |
4 |
4 |
5 |
4 |
|
Окраска корки |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Состояние поверхности корки |
3 |
4 |
5 |
4 |
|
Цвет мякиша |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Структура пористости |
3 |
4 |
5 |
4 |
|
Запах |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Вкус |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Разжевываемость |
4 |
4 |
5 |
4 |
Рис. 8. Влияние различных ферментных препаратов на органолептические показатели готового изделия с сотношением тритикалево-конопляной муки 92 : 8
Из представленных данных таблицы 7 и рисунка 8 видно, что хлеб при добавлении ферментного препарата «Пентопан 500 БГ» в дозировке 0,002 % имел наилучшие показатели. Хлебобулочное изделие обладало равномерный темно-коричневой окраской корки, развитой, равномерной пористостью; приятным вкусом и ароматом, свойственным данному виду изделию.
Заключение. Лабораторные выпечки и анализ основных физико-химических показателей формового хлеба показывают, что конопляная мука положительно влияет на качество готового продукта, при этом удельный объем увеличивается на 11–24 %, пористость – на 1–8 %. Установлено, что использование тритикалево-конопляной муки в соотношении 92 : 8 дает наилучший результат по органолептическим и физико-химическим показателям хлеба, при этом удельный объем увеличивается на 24 %, а пористость – на 8 %. Изучено влияние ферментных препаратов различного принципа действия на качество хлеба, приготовленного из смеси тритикалево-конопляной муки в соотношении 92 : 8. Установлено, что добавление ферментных препаратов липазного и ксиланазного принципа действия улучшает качество хлеба по органолептическим и физико-химическим показателям. При этом удельный объем увеличивается на 6–40 %, пористость – на 6–18 %. Выявлено, что лучшие хлебопекарные свойства имели образцы, приготовленные с добавлением ферментного препарата «Пентопан 500 БГ» в количестве 0,001–0,002 % к массе муки. При этом удельный объем увеличивается на 25–40 %, пористость – на 12–18 %. Определена оптимальная дозировка ферментного препарата «Пентопан 500 БГ» в количестве 0,002 % к массе муки, при этом удельный объем увеличивается на 40 %, пористость – на 18 %.
1. Оценка пищевой ценности муки конопляной относительно традиционных видов безглютеновой муки / Л.Г. Ермош [и др.] // Вестник КрасГАУ. 2022. №. 8. С. 194–201. DOI: 10.36718/ 1819-4036-2022-8-194-201.
2. Гончарова А.А., Ущаповский В.И., Миневич И.Э. Влияние продуктов переработки семян конопли на потребительские свойства мучных кондитерских изделий // Хранение и переработка сельхозсырья. 2022. № 3. С. 120–133. DOI:https://doi.org/10.36107/spfp.2022.291.
3. Вайтанис М.А., Ходырева З.Р. Использование конопляной муки при производстве мясных рубленых полуфабрикатов // Вестник КрасГАУ. 2021. №. 1. С. 126–133. DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-1-126-133.
4. Пат. № 2740215 Российская Федерация. Способ получения тритикалево-конопляной муки / Кандроков Р.Х., Лабутина Н.В.; заявитель и патентообладатель МГУПП. № 2020106873; заявл. 14.02.20; опубл. 12.01.21, Бюл. № 2.
5. Козубаева Л.А. Применение конопляной муки при производстве кексов // Ползуновский вестник. 2021. № 1. С. 27–33. DOI:https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2021.01.004.
6. Орлова Т.В., Красноселова Е.А., Ринатова Н.Р. Разработка рецептуры и оценка качества мучных восточных сладостей шакер-чурек, обогащенных мукой конопляной // Научный журнал НИУ ИТМО. Сер. «Процессы и аппараты пищевых производств». 2022. № 3 (53). С. 12–29. DOI:https://doi.org/10.17586/2310-1164-2022-15-3-12-29.
7. Use of hemp flour for the production of gluten-free confectionery / I. Timoshenkova [et al.] // Journal of Hygienic Engineering and Design. 2021. Т. 33. pp. 130–137.
8. Ertaş N., Aslan M. Antioxidant and physicochemical properties of cookies containing raw and roasted hemp flour // Acta Scientiarum Polonorum, Technologia Alimentaria. 2020; 19(2):177–184. DOI:https://doi.org/10.17306/J.AFS.0795.
9. Pluzhnikova I.I., Kriushin N.V., Bakulova I.V. Efficiency evaluation of treating industrial hemp seeds with protectors, agrochemicals and growth regulators // Volga Region Farmland. 2019;3(3):12–17. DOI:https://doi.org/10.26177/VRF. 2019.3.3.003.
10. Lukin A., Bitiutskikh K. Investigation on the use of hemp flour in cookie production // Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2017; 23(4):664–667.
11. Hemp fibers waste and linear low density polye¬thylene composite properties / Z. Zelca [et al.] // Key Engineering Materials. 2017;721:33–37.
12. Influence of hemp plant eccentric growth on physical properties and chemical compounds of hemp hurd / X. Li [et al.] // BioResources. 2018;13(1):290–298. DOI:https://doi.org/10.15376/biores.13. 1.290-298.
13. The seeds of industrial hemp (Cannabis sati-va L.) a source of minerals and biologically active compounds / K. Barčauskaitė [et al.] // Journal of Natural Fibers. 2022. DOI: 10.1080/ 15440478.2022. 2084486.
14. Quality control of industrial hemp seed pro-ducts, varietal responsiveness of hemp seeds to bioregulator action / V.I. Trukhachev [et al.] // Caspian Journal of Environmental Sciences. 2021;19(5):921–928. DOI:https://doi.org/10.22124/cjes.2021. 5267.
15. The quality of pork loaves with the addition of hemp seeds, de-hulled hemp seeds, hemp protein and hemp flour / M. Zając [et al.] // Food Science and Technology. 2019; 105: 190–199. DOI:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.02.013.
16. Technological properties of triticale-hemp flour / R. Kandrokov [et al.] // P2ARM 2020 IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2021;640:022035. IOP Publishing. DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/640/2/022035.
