Проведення порівняльної оцінки впливу поліпшувачів "Мажимікс" і "Новаміл" на процес черствіння хлібобулочних виробів

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Кафедра технології хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

ДО МАГІСТЕРСЬКОЇ КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ

ПРОВЕДЕННЯ ПОРІВНЯЛЬНОЇ ОЦІНКИ ВПЛИВУ ПОЛІПШУВАЧІВ МАЖИМІКС І НОВАМІЛ НА ПРОЦЕС ЧЕРСТВІННЯ ХЛІБОБУЛОЧНИХ ВИРОБІВ

Спеціальність 8.091702 - Технологія хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів

Магістрант __________________ Струнь К.А.

Науковий керівник __________________ Проф. Арсеньєва Л.Ю.

Київ 2008

Анотація

Проведення порівняльної оцінки впливу поліпшувачів Мажимікс і Новаміл на процес черствіння хлібобулочних виробів

Метою магістерської роботи є проведення порівняльної оцінки впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс з білою етикеткою, Мажимікс з жовтою етикеткою (виробництво Франції), та ферментного препарату Новаміл (виробництва Данії) на процесс черствіння хлібобулочних виробів.

Дослідження проводили на трьох групах виробів: пшеничний хліб (безрецептурний), здобні вироби, житньо-пшеничні вироби. Ступінь свіжості готових виробів аналізували за зміною вологості, деформаційних характеристик його м'якушки, крихкуватості та визначенням кількості води, яку поглинає м'якушка хліба.

Найефективнішим поліпшувачем для уповільнення черствіння усіх груп хлібобулочних виробів слід визнати Мажимікс з білою етикеткою. Хліб пшеничний з цим поліпшувачем зберігає свіжість на 100 год., житньо-пшеничний ? на 70 год., здобні вироби ? на 52 год.

Ключові слова: хлібобулочні вироби, комплексні поліпшувачі, ферментний препарат, черствіння, деформаційні характеристики, крихкуватість.

Аннотация

Проведение сравнительной оценки влияния улучшителей Мажимикс и Новамил на процесс черствения хлебобулочных изделий

Цель магистерской работы - проведение сравнительной оценки влияния комплексных улучшителей Мажимикс с белой этикеткой, Мажимикс с желтой этикеткой (производитель Франция) и ферментного препарата Новамил (производитель Дания) на процесс черствения хлебобулочных изделий.

Исследования проводили на трёх группах изделий: пшеничный хлеб (безрецептурный), сдобные изделия, ржано-пшеничные изделия. Степень свежести готовых изделий анализировали за изменением влажности, деформационных характеристик мякиша, крошковатости и определением количества воды, которое поглотил мякиш хлеба.

Самым еффективным улучшителем для замедления черствения всех групп хлебобулочных изделий стоит признать Мажимикс с белой этикеткой. Хлеб пшеничный с этим улучшителем сохраняет свежесть на 100 ч., ржано-пшеничный ? на 70 ч., сдобные изделия ? на 52 ч.

Ключевые слова: хлебобулочные изделия, комплексные улучшители, ферментные препараты, черствение, деформационные характеристики, крошковатость .

Annotation

Holding of comparative rating of influence of improver Majimix and Nоvamil on the process of hardening of baked goods.

The object of master work is holding of comparative rating of influence of complex improver Majimix with white label, Majimix with yellow label (made in France) and ferment preparation Novamil (made in Denmark) on the process of hardening of baked goods.

Researches were conducted on 3 groups of goods: white bread (without recipe), rich goods, rye-white goods. Level of freshness of prepared goods we analyzed by changing of humidity, deformity characteristics of crumb, friability and identification of quantity of water, which absorbed crumb of bread.

The most effective improver for deceleration of hardening of all groups of baked goods is Majimix with white label. White bread with this improver save freshness on 100 hours, rye-white - on 70 hours, rich goods - on 52 hours.

Key words: baked goods, complex improver, ferment preparation, hardening, deformity characteristics, friability.

ЗМІСТ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. ШЛЯХИ ПОДОВЖЕННЯ ТРИВАЛОСТІ ЗБЕРІГАННЯ ХЛІБА (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

1.1 Поліпшувачі, які сповільнюють процес черствіння

1.2 Застосування комплексних поліпшувачів при виробництві Хліба

1.3 Застосування ферментних препаратів при виробництві хліба

1.4 Черствіння хліба

1.4.1 Процеси, що відбуваються при черствінні

1.4.2 Заходи, що сповільнюють процес черствіння хліба

1.5 Висновки

РОЗДІЛ 2. ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

2.1 Об'єкти досліджень

2.2 Методи досліджень

2.2.1 Методи визначення якості сировини

2.2.2 Методи приготування тіста і хліба

2.2.3 Методи визначення якості напівфабрикатів

2.2.4 Методи визначення якості хліба

2.3 Висновки

РОЗДІЛ 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

3.1 Дослідження впливу поліпшувачів на біохімічні і мікробіологічні процеси у тісті

3.1.1 Вивчення впливу поліпшувачів на інтенсивність бродіння тіста

3.1.1.1 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на інтенсивність бродіння пшеничного тіста

3.1.1.2 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на інтенсивність бродіння здобного тіста

3.1.1.3 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на інтенсивність бродіння житньо-пшеничного тіста

3.1.2 Вивчення впливу поліпшувачів на накопичення кислотореагуючих сполук в тісті

3.1.2.1 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на накопичення кислореагуючих сполук в пшеничному тісті

3.1.2.2 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на накопичення кислотореагуючих сполук в здобному тісті

3.1.2.3 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на накопичення кислореагуючих сполук в житньо-пшеничному тісті

3.2 Дослідження впливу поліпшувачів на структурно-механічні властивості тіста

3.2.1 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на пружно-еластичні і в'язко-пластичні характеристики в пшеничному тісті

3.2.2 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на пружно-еластичні і в'язко-пластичні характеристики в здобному тісті

3.2.3 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на пружно-еластичні і в'язко-пластичні характеристики в житньо-пшеничному тісті

3.3 Дослідження впливу поліпшувачів на фізико-хімічні показники якості готових виробів

3.3.1 Вивчення впливу поліпшувачів на питомий об'єм готових виробів

3.3.1.1 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на питомий об'єм пшеничного хліба “безрецептурного”

3.3.1.2 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на питомий об'єм здобного хліба

3.3.1.3 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на питомий об'єм житньо-пшеничного хліба

3.3.2 Вивчення впливу поліпшувачів на зміну масової частки вологи готових виробів

3.3.2.1 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на зміну масової частки вологи пшеничного хліба

3.3.2.2 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на зміну масової частки вологи здобного хліба

3.3.2.3 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на зміну масової частки вологи житньо-пшеничного хліба

3.4 Вивчення впливу поліпшувачів на ступінь черствіння готових виробів

3.4.1 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на ступінь черствіння пшеничного хліба

3.4.2 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на ступінь черствіння здобного хліба

3.4.3 Вивчення впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою та ферментного препарату Новаміл на ступінь черствіння житньо-пшеничного хліба

3.5 Висновки

РОЗДІЛ 4. ІНЖЕНЕРНА ЧАСТИНА

4.1 Вибір печей та розрахунок виробничої потужності заводу

4.2 Розрахунок рецептур за фазами технологічного процесу

4.2.1 Розрахунок рецептури за фазами для хліба Здобного

4.2.2 Розрахунок рецептури за фазами для хліба Пшеничного

4.2.3 Розрахунок рецептури за фазами для хліба Дарницького

4.3 Розрахунок виходу виробів

4.3.1 Хліб Дарницький (формовий)

4.3.2 Хліб Здобний

4.3.3 Хліб Пшеничний

4.4 Розрахунок виробничих рецептур

4.4.1 Розрахунок виробничої рецептури хліба Дарницького

4.4.2 Розрахунок виробничої рецептури хліба Здобного

4.4.3 Розрахунок виробничої рецептури хліба Пшеничного

4.5 Розрахунок витрат сировини

4.5.1 Розрахунок витрат сировини для хліба Дарницького

4.5.2 Розрахунок витрат сировини для хліба Здобного

4.5.3 Розрахунок витрат сировини для хліба Пшеничного

4.6 Розрахунок місткостей та площ для зберігання сировини

4.7 Розрахунок кількості борошняних ліній

4.8 Розрахунок кількості виробничих силосів

4.8.1 Розрахунок кількості виробничих силосів для хліба Дарницького

4.8.2 Розрахунок кількості виробничих силосів для хліба Здобного

4.8.3 Розрахунок кількості виробничих силосів для хліба Пшеничного

4.9 Розрахунок обладнання для приготування закваски для хліба Дарницького

4.10 Розрахунок обладнання для приготування густих напівфабрикатів

4.11 Розрахунок устаткування для оброблення та вистоювання напівфабрикатів

4.12 Розрахунок хлібосховища та експедиції

РОЗДІЛ 5. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

5.1 Розрахунок собівартості

5.1.1 Розрахунок собівартості хліба Дарницького

5.1.2 Розрахунок собівартості хліба Здобного

5.1.3 Розрахунок собівартості хліба Пшеничного

5.2 Розрахунок економічної ефективності

РОЗДІЛ 6. ОХОРОНА ПРАЦІ

6.1 Інструктажі

6.2 Метеорологічні умови

6.3 Вентиляція

6.4 Освітлення

6.5 Електробезпека

6.6 Пожежна безпека

6.7 Техніка безпеки при роботі в лабораторії

6.8 Правила роботи з їдкими речовинами

6.9 Правила роботи з вогненебезпечними і легкозаймистими речовинами

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Актуальність теми. Проблема черствіння хліба має велике соціальне і економічне значення. Відомо, що черствіння хліба зумовлене його висиханням і старінням високополімерів - крохмалю та білка. В результаті цих процесів знижується гідрофільність колоїдів хліба, погіршується здатність м'якушки до набухання та поглинання води. Факторами, що впливають на черствіння, є склад рецептури, параметри технологічного режиму виробництва хліба, структура пористості хліба, умови зберігання. Над подовженням тривалості зберігання хлібобулочних виробів працюють багато науковців.

Відома практика подовження терміну зберігання хлібобулочних виробів із застосуванням ферментних препаратів, поверхнево-активних речовин, комплексних поліпшувачів якості. Найбільш широке застосування у виробництві хліба знайшли поліпшувачі з б-амілазою, активність яких залежить від походження. Результати їх застосування розрізнені. Порівняльної оцінки впливу поліпшувачів нового покоління на процес черствіння хліба не проводилось.

Мета і задачі досліджень. Метою роботи було проведення порівняльної оцінки впливу комплексних поліпшувачів Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою, Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою (виробництво Франції), та ферментного препарату Новаміл (виробництва Данії) на процесс черствіння хлібобулочних виробів.

Відповідно до мети роботи були поставлені такі задачі досліджень:

· вивчити технологічні властивості поліпшувачів та їх вплив на технологічні показники, процес черствіння та якість хліба;

· встановити найбільш оптимальне дозування поліпшувачів з діапазонів, рекомендованих виробником, яке забезпечує сповільнення процесу черствіння;

· дослідити вплив поліпшувачів на біохімічні та мікробіологічні процеси в тісті, а також на його структурно-механічні властивості;

Об'єкт дослідження - технологія виробництва хлібобулочних виробів.

Предметом дослідження є технологія хлібобулочних виробів з комплексними поліпшувачами Мажимікс та ферментним препаратом Новаміл.

Методи досліджень. Дослідження напівфабрикатів і хліба виконували за загальноприйнятими методиками.

Якість напівфабрикатів оцінювали за наступними показниками:

Вологістю, титрованою та активною кислотністю, газоутворенням за повний період бродіння, розпливанням кульки тіста, збільшенням питомого об'єму тіста під час бродіння.

Ступінь свіжості готових виробів аналізували за зміною вологості, деформаційних характеристик його м'якушки, що були визначені на пенетрометрі АР-4/1, його крихкуватості та визначенням кількості води, яку поглинає м'якушка хліба.

Структура магістерської роботи. Робота складається з вступу, 6 розділів, висновків. Пояснювальна записка складається з 108 сторінок друкованого тексту, містить 28 таблиць та 33 рисунки. Перелік літератури містить 96 джерел.

РОЗДІЛ 1. ШЛЯХИ ПОДОВЖЕННЯ ТРИВАЛОСТІ ЗБЕРІГАННЯ ХЛІБА (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

1.1 Поліпшувачі, які сповільнюють процес черствіння

Згідно з Законом України «Про якість та безпеку харчових продуктів і продовольчої сировини», «Харчова добавка -- природна чи синтетична речовина, яка спеціально вводиться у харчовий продукт для надання йому бажаних властивостей».

До харчових добавок відносяться речовини, а також їх суміші, які самі по собі не споживаються в якості харчового продукту, а направлено вносяться в харчовий продукт для виконання певних функцій: покращання його структури, смаку, аромату, подовження терміну зберігання тощо. До харчових добавок не відносять речовини, які додають з метою підвищення харчової цінності продуктів харчування, наприклад, вітаміни, макро- і мікроелементи, амінокислоти [20, 44, 67].

При використанні харчових добавок повинна бути забезпечена відсутність токсичної, канцерогенної, мутагенної, алергенної чи іншої несприятливої для організму людини дії харчових продуктів при їх споживанні у загальноприйнятих кількостях [67].

На цей час у різних країнах світу у виробництві харчових продуктів застосовують більше 500 різних добавок, без врахування ароматизаторів і комбінованих добавок [20].

Існує система цифрової кодифікації харчових добавок, яка включена в кодекс ВОЗ-ФАО (ВОЗ -- Всесвітня організація охорони здоров'я, ФАО -- Всесвітня продовольча і сільськогосподарська організація ООН) [67].

Кожній харчовій добавці присвоєний три- або чотиризначний номер з літерою Е, який застосовується в сполученні з назвою класів, що відображають групування харчових добавок за технологічними функціями [19, 20, 44, 67].

Всі харчові добавки поділені на 23 класи: кислоти, регулятори кислотності, речовини, що запобігають злежуванню, грудкуванню, антиокисники, наповнювачі, барвники, консерванти, загусники, желюючі речовини, стабілізатори, емульгатори, підсилювачі смаку та аромату, розрихлювачі, підсолоджувачі тощо [20, 44].

Залежно від функціонального призначення і принципу дії харчові добавки, що застосовуються у хлібопеченні, вчені об'єднують у кілька груп [19, 20, 44, 67].

Харчові добавки для хлібопекарського виробництва
Добавки окисної дії		Добавки відновної дії		Ферментні препарати		Поверхнево-активні речовини		Структуро-утворювачі		Органічні кислоти

Міне-ральні солі		Ароматизато-ри і смакові добавки		Цукрозамін-ники, під-солоджувачі		Консер-ванти		Комплекс-ні поліпшу-вачі		Закваски, підкислю-вачі

Азодикарбон-амід, йодат калію, персуль-фат амонію,пе- рекис кальцію, аскорбінова кислота та ін		Тіосуль-фат натрію, L-цисте-їн, глютаті-он та ін		Глюкоаміла-за,Амілсубті-лін, Глюко-оксидаза, Фунгаміл, Новаміл, Пентопан, Ліпопан та ін		Моно- і ди-гліцериди жирних кис-лот, ефіри ді-ацетилвин-ної кислоти і моно- диглі-церидів жир-них кислот		Модифіко-вані крох-малі, суха клейко-вина, альгі-нати, мікробні полісаха-риди та ін		Молоч-на, оцтова, лимон-на, яблучна та ін

NaHPО, KHPO, (NH)SO, FePO, CaCO, KI, Та ін		Ванілін,аро-ванілон,етил-ванілін, есен-ції цитрусові, кмин, кориця, житній солод, солодові екст-ракти та ін		Сорбіт, кси-літ, мальтит, сахарин, ас-партам, аце-сульфам К, отизон, стевіозид, сахарол та ін		Сіль кухонна, етиловий спирт, оцтова, сорбінова, бензойна, пропіонова та ін		Мажимікс, Амілокс, Ека-Пріма, Ека,Ново-альфа, Ново-екстра, Дон-2, та ін		Бакзауер, Ібіс, Цитрасол, Полімол, підкислю-вач «Ефектив-ний» та ін

Рис.1.1. Класифікація харчових добавок

У хлібопекарському виробництві харчові добавки здебільшого використовують з метою покращання якості продукції при переробленні борошна з низькими хлібопекарськими властивостями, інтенсифікації технологічного процесу, для покращання структурно-механічних властивостей тіста, об'єму хліба, структури м'якушки, смаку, аромату, подовження терміну зберігання виробів [20, 27, 54].

У хлібопекарському виробництві багатьох країн використовують комплексні поліпшувачі якості, до складу яких входить кілька харчових добавок різного напрямку дії, у результаті чого вони мають поліфункціональні властивості. Вибір виду поліпшувача і його дозування залежить від хлібопекарських властивостей борошна, способу та режиму приготування тіста, його рецептури. Кількість поліпшувача, яку необхідно внести в опару чи тісто, уточнюють шляхом проведення пробних випікань [20, 27, 44, 54].

Поліпшувачі окисної та відновної дії

Застосування цих поліпшувачів визначається їх характерною дією на властивості тіста та якість хліба. В залежності від того, на який показник хліба треба діяти, застосовують той чи інший поліпшувач [20, 27, 44, 54, 67].

До поліпшувачів окисної дії відносять бромат і йодат калію, аскорбінову кислоту, перекис кальцію, ортофосфорну кислоту в поєднанні з карбамідом, модифіковані крохмалі та інші [12, 19, 20, 44].

До поліпшувачів відновної дії відносять цистеїн, тіосульфат натрію та інші [12, 19, 20, 44].

Дослідники вважають, що використання поліпшувачів окисно-відновної дії у певній мірі змінює співвідношення дисульфідних зв'язків та сульфгідрильних груп в тісті [12]. При окисненні сульфгідрильних груп утворюються дисульфідні зв'язки, що призводить до зміцнення клейковини. Відновники розривають дисульфідні зв'язки, що послаблює клейковину тіста.

Н. П. Козьміна вказує на можливість впливу окисників на фракцію пентозанів, в результаті чого утворюються щильні гелі.[28].

Поліпшувачі окисної дії підвищують газоутримуючу здатність тіста, що обумовлює отримання хліба більшого за об'ємом з більш тонкою та рівномірною пористістю [12].

Дослідженнями Є. М. Віллхофта встановлено, що підвищення об'єму хліба та поліпшення структури його м'якушки сприяє уповільненню процесу черствіння хліба [96].

Виходячи з цього, застосування поліпшувачів, які збільшують об'єм хліба та поліпшують його структуру, сприяють подовженню терміну зберігання його свіжості [12, 29, 69].

Бромат та йодат калію.

Ці поліпшувачі застосовуються в хлібопекарному виробництві відповідно в дозуваннях від 0,001 до 0,004% та від 0,0004 до 0,0008% до маси борошна в тісті [12, 29, 44, 69].

Дія бромату в тісті проявляється через 2 - 3 години, а йодат діє одразу, що помітно укріплює структуру тіста.

М'якушка хліба з додаванням цих поліпшувачів стає більш світлою, ніжною та еластичною. Такий хліб більш тривалий час зберігає свіжість [12, 29, 69].

Монойодуксусна кислота

Впливає майже так само як бромат і йодат калію, але дозується в тісто в значно менших кількостях (0,00075% до маси борошна) [12, 29, 69]. Йодуксусна кислота легко вступає у взаємодію з білками, цистеїном, глютатіоном, утворюючи алкільовані похідні цих речовин. Але на відміну від бромату калію дещо укріплює клейковину та підвищує еластичність тіста.

Аскорбінова кислота

Застосування аскорбінової кислоти підвищує газоутримуючу здатність тіста. При цьому збільшується об'єм хліба та покращується структура пористості м'якушки [12, 20, 29, 44, 69].

Ефективніше застосувати аскорбінову кислоту при використанні борошна із слабкою клейковиною. В залежності від якості борошна її дозування складає 0,005 - 0,01 до маси борошна. Її широко використовують у виробництві прискореними методами окремо або у складі поліпшувачів [12, 20].

Перекис кальцію

Є енергійним окислювачем, змінює властивості клейковини, укріплюючи її структуру. Поліпшувач являє собою порошок білого або кремового кольору, нерозчинний у воді. Дозування складає: для борошна вищого сорту 0,0025 - 0,005 % до маси борошна, для борошна ІІ сорту 0,02 - 0,03 % [12, 29, 44, 67, 69].

Перекис кальцію підвищує водопоглинальну здатність борошна на 0,5-1,5%. Відомо застосування поліпшувача з молочною сироваткою, а також з препаратами амілолітичних ферментів [12].

При застосуванні перекису кальцію об'єм хліба збільшується, що сприяє більш тривалому терміну зберігання його свіжості. Також спостерігається освітлення хліба внаслідок знебарвлення каротиноїдних пігментів [78].

Ортофосфорна кислота в поєднанні з карбамідом

Цей поліпшувач позитивно впливає на стан білка клейковини, покращує якість хліба та подовжує термін зберігання його свіжості. Його доцільно використовувати для борошна зі зниженими та середніми хлібопекарськими властивостями [12, 29, 69].

Цистеїн

Це поліпшувач відновлювальної дії, він дозволяє регулювати реологічні властивості тіста при переробці борошна з міцною короткорваною клейковиною, а в поєднані з броматом калію - при переробці борошна з середньою клейковиною [77]. Цистеїн позитивно впливає на міцну клейковину, послаблює її, прискорюючи дозрівання тіста. Додавання бромату калію запобігає надлишковому послабленню тіста та зменшенню його формоутримуючої здатності. Послаблення клейковини, збільшення її розтяжності пояснюються зміною співвідношення сульфгідрильних груп та - SS - зв'язків в білках клейковини [12, 29, 69].

Тіосульфат натрію

Дозування цього поліпшувача для борошна із середньою клейковиною складає 1-2г на 100кг борошна, для борошна із слабкою клейковиною - 0,5-1г, для борошна із сильною клейковиною - 3-4г. Його застосування поліпшує реологічні властивості тіста та якість хлібобулочних виробів, сприяє кращому зберіганню цих виробів [12, 29, 69].

Модифіковані крохмалі

В промисловості їх отримують шляхом окислення крохмалів броматом калію, перманганатом калію, гіпохлоридом кальцію та іншими окисниками. При низькому ступені окиснення крохмалі повністю зберігають харчову цінність та нешкідливі [63]. Їх використовують у вигляді водяної суспензії або в попередньо клейстеризованому вигляді. Внесення модифікованого крохмалю сприяє більшому розпушенню опари, покращується газоутворююча та газоутримуюча здатність. Застосування крохмалів в кількості 0,3-0,5% до маси борошна поліпшує якість хліба. При цьому збільшується його питомий об'єм, підвищується формоутримання, покращується структура пористості м'якушки, та структурно-механічні властивості тіста. Застосування цих крохмалів подовжує термін зберігання свіжості хліба на 3-6 год. [12, 29, 51, 63, 69].

Поверхнево-активні речовини

Поверхнево-активні речовини знайшли широке використання у багатьох галузях харчової промисловості.

Спочатку поверхнево-активні речовини у хлібопеченні використовувались як емульгатори жиру, який вноситься за рецептурою приготування хліба. З емульгатором жир рівномірно розподіляється у тісті, в результаті цього якість хліба покращується [12].

Дослідженнями було встановлено, що деякі ПАР самі є поліпшувачами якості хліба та подовжують термін зберігання його свіжості. Використання різних видів ПАР можна віднести до числа найбільш ефективних методів, які затримують процес зміни високополімерних речовин м'якушки хліба при його зберіганні [13, 29, 51, 69].

Поверхнево-активні речовини використовують для поліпшення якості хліба та зберігання його свіжості, для інтенсифікації та оптимізації процесів виробництва хліба, а також в якості емульгаторів для жироводневих емульсій [12, 13, 51].

Дослідники вважають, що ПАР складають з амілозною фракцією крохмалю комплекси, в яких лінійна фракція крохмалю -- амілоза утворює спіральну конфігурацію, яка включає молекули ПАР, так що останні орієнтовані лінійно всередині спіральної молекули крохмалю паралельно її вісі [12, 95].

В процесі випікання моногліцериди входять у контакт з розчиненою гелеобразною амілозою, яка обволакує набухлі гранули крохмалю [95]. Амілоза утворює спіральну конфігурацію, яка включає молекулу моногліцериду. Ця сполука є водонерозчинною. Практично нерухома амілозна фракція утворює гелєву фазу між гранулами крохмалю. Це призводить до отримання більш м'якої м'якушки свіжовипеченого хліба [12, 13, 51].

Утворення комплексів між моногліцеридами та амілозою впливає на стан м'якушки хліба при зберіганні. При утворенні комплексів зменшується гнучкість молекул амілози та зменшується швидкість її ретроградації, а значить і крохмалю. Це явище пов'язане зі збільшенням зминання м'якушки хліба та затриманням його черствіння (в результаті зниження швидкості кристалізації крохмалю) [12, 13, 95].

Ферменті препарати

Ферментні препарати (ФП) відносять до технологічних харчових добавок [19, 44, 67]. Вони є композиціями ферментів з різними функціональними властивостями. У хлібопекарській промисловості їх застосовують з метою інтенсифікації біохімічних процесів, що відбуваються при бродінні тіста та вистоюванні тістових заготовок, а також під час випікання, покращання якості виробів та уповільнення процесу їх черствіння [29, 44, 51, 69]. ФП одержують шляхом мікробного синтезу. Продуцентами ФП є культури бактерій, дріжджів чи пліснявих грибів. Вплив ФП на характеристики тіста і якість хліба обумовлюється дією ферментів, що входять до їх складу, на крохмаль, білки, ліпіди, пентозани, клітковину борошна в тісті. Такі зміни крохмалю та білка, накопичення в середовищі поживних речовин інтенсифікують процес приготування тіста, покращують якість хліба та сприяють уповільнення його черствіння [20, 29, 51, 69].

Спрямоване прискорення та посилення змін крохмалю та білка можна досягнути використанням амілолітичних ферментних препаратів рослинного (солод, солодові екстракти) та мікробного походження [20].

1.2 Застосування комплексних поліпшувачів при виробництві хліба

Комплексні хлібопекарські поліпшувачі (КХП) -- це композиційні добавки поліфункціональної дії, до складу яких входять у певному співвідношенні кілька інгредієнтів різного принципу дії. Вміст окремих інгредієнтів у КХП, їх співвідношення обумовлюються цільовим технологічним призначенням того чи іншого КХП [12, 20, 44, 51, 67].

Комплексні хлібопекарські поліпшувачі призначаються:

· для інтенсифікації технологічних процесів виготовлення виробів;

· забезпечення необхідної якості хліба при прискорених технологіях його виготовлення;

· формування оптимальних для оброблення реологічних властивостей тіста, підвищення формостійкості тістових заготовок;

· забезпечення достатньої якості продукції з борошна, що має низькі хлібопекарські властивості;

· корегування біохімічних, колоїдних, мікробіологічних процесів при виготовленні різних груп виробів: здобних, листкових, бубличних тощо;

· оптимізації якості виробів, виготовлених із заморожених напівфабрикатів;

· забезпечення подовженої тривалості збереження хлібом свіжості;

· запобігання картопляної хвороби та пліснявіння виробів [12, 27, 44, 51, 54, 69].

До складу КХП входять у різній кількості ферментні препарати, окислювачі (аскорбінова кислота, пероксид кальцію або ін.), відновники (L-цистеїн, тіосульфат натрію тощо), гідроколоїди (модифікований крохмаль, суха клейковина тощо), поверхнево-активні речовини (моно- і дигліцериди жирних кислот, лецитин або ін.), органічні кислоти (лимонна, яблучна, молочна або ін.), мінеральні солі для живлення дріжджів або як консервуючі засоби, що запобігають псуванню продукції (пропіонат натрію, ацетат калію чи кальцію, сорбінова кислота або її солі). Окремі види комплексних поліпшувачів містять наповнювач -- екструдоване або звичайне пшеничне борошно, соєве борошно, висівки та ін. [12, 19, 20, 44].

Комплексні поліпшувачі виробляють здебільшого у вигляді порошків або паст. Дозують їх у кількості від 0,1 до 3,0 % до маси борошна. Дозу поліпшувача уточнюють пробним випіканням [20, 44, 67].

Завдяки синергічному ефекту складових частин комплексних препаратів можна скоротити дозування кожного окремого компоненту приблизно вдвічі порівняно із загально прийнятим [19, 44, 67].

На цей час на українському ринку зарубіжні фірми пропонують велику кількість КХП різної дії.

Фірма «Пакмая» (Туреччина) пропонує кілька КХП серії Ека. В їх складі є амілолітичні ферменти, ПАР, органічні кислоти, вітаміни, мінеральні солі тощо. Так, КХП Ека-Пріма рекомендується застосовувати при переробленні борошна слабкого по силі, КХП Ека-Матик призначається для прискорених технологій [20].

Фірма «Ірекс» (Німеччина) пропонує КХП для здобних виробів, виробів із замороженого тіста та ін. [20].

У Росії розроблена серія багатокомпонентних поліпшувачів -- «БИК», до складу яких входять поліпшувачі окисної дії, ферментні препарати, мінеральні компоненти, стабілізатори якості, інтенсифікатори технологічного процесу. Ці КХП рекомендуються для виготовлення хліба з пшеничного борошна, у тому числі з низькими хлібопекарськими властивостями. Розроблений ДержНДІХП Росії поліпшувач «Амілокс» містить компоненти окислювальної дії, ферментативно активні агенти, ензими. Його рекомендується застосовувати при переробці борошна з низькими хлібопекарськими властивостями [20].

В УДУХТ розроблені комплексні поліпшувачі Ново-альфа та Ново-екстра. До складу Ново-альфи входять глюкооксидаза, ксиланаза та аскорбінова кислота; Ново-екстра, окрім вказаних складових, містить емульгатор. Ці поліпшувачі рекомендується вносити при виготовленні хлібних виробів з борошна зі слабкою клейковиною і підвищеною автолітичною активністю [20].

Вибір поліпшувача залежить від його функціональних властивостей, виду та якості борошна, що переробляється, рецептури виробів [27, 44, 54, 67].

При переробці борошна із слабкою клейковиною не рекомендується використовувати поліпшувачі, до складу яких входять протеолітичні ферменти, солодове борошно або борошно із пшеничних зародків. Для такого борошна необхідно, щоб поліпшувач містив гідроколоїди, солі, ПАР, окислювачі [20, 27, 44, 54].

У процесі переробки борошна з короткорваною клейковиною бажано, щоб до складу поліпшувачів входили протеаза, ліпаза, амілаза, ПАР, органічні кислоти, L-цистеїн. Під час переробки борошна із середніми хлібопекарськими властивостями небажана також наявність у поліпшувача протеїназ. Бажана наявність у поліпшувачі ПАР, гідроколоїдів, соєвого борошна, солей. В умовах переробки борошна із пророслого зерна доцільно використовувати поліпшувачі, які містять аскорбінову кислоту, гідроколоїди. Небажані поліпшувачі, до складу яких входять амілолітичні ферментні препарати [27, 44, 54].

У разі приготування тіста за прискореними способами оптимальним буде поліпшувач, що містить ферментні препарати, ПАР, органічні кислоти, мінеральні солі [12, 20, 44, 67].

Французька фірма «Лесаффр» у рекламній літературі пропонує комплексні хлібопекарські поліпшувачі серії «Мажимікс» для хлібобулочних виробів. Для досліджень були обрані Мажимікс з білою етикеткою та Мажимікс з жовтою етикеткою.

Мажимікс з білою етикеткою (Свежесть) пропонується застосовувати для хліба пшеничного, батону, здоби, круасанів, хліба з суміші житнього та пшеничного борошна. Поліпшувач дозується в кількості 1- 3% на 100кг борошна залежно від бажаного терміну зберігання готової продукції, має порошковидну консистенцію білого кольору та додається безпосередньо у борошно і перемішується.

Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою складається з:

ПАР: моно- та дигліцеридів жирних кислот;

стабілізатора: карбонату кальцію;

ферментів: амілаз.

Його можна використовувати:

· самостійно: для надання додаткової еластичності і пружності м'якушки та подовження свіжості готової продукції;

· комплексно: у поєднанні з класичними поліпшувачами при потребі покращення формостійкості, об'єму і т.д..

· комплексно: у поєднанні з консервантами.

Мажимікс «Свежесть» з білою етикеткою складається з компонентів, що відповідають за наступні властивості:

· свіжість хліба подовжується завдяки використанню емульгаторів, які уповільнюють процес ретроградації крохмалю;

· додаткову м'якість хліба, яка можлива завдяки використанню ферментів амілаз, що продукують додаткову кількість декстринів.

Мажимікс з жовтою етикеткою (Эффект) пропонується застосовувати для хліба пшеничного, батону, низькорецептурних здобних виробів. Поліпшувач дозується в кількості 0,1- 0,3 % на 100кг борошна залежно від способу приготування тіста та якості борошна, має порошковидну консистенцію білого кольору та додається безпосередньо у борошно перед замісом тіста разом із іншими інгредієнтами.

Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою складається з:

стабілізатора: карбонату кальцію;

окисника: аскорбінової кислоти;

органічних кислот: лимонної кислоти;

ферментів: грибкових амілаз та геміцеллюлаз.

Мажимікс «Эффект» з жовтою етикеткою

· покращує реологічні властивості тіста;

· сприяє більш швидкому формування структури тіста;

· покращує механічне оброблення тіста;

· покращує формостійкість при вистоюванні;

· покращує газоутворюючу та газоутримуючу здатність тіста (завдяки амілазам, геміцеллюлазам та аскорбіновій кислоті);

· сприяє збільшенню об'єму готової продукції;

· за рахунок покращення еластичності м'якушки подовжує термін зберігання готової продукції.

1.3 Застосування ферментних препаратів при виробництві хліба

Останнім часом в хлібопекарській промисловості України й багатьох країнах світу знайшли широке використання ферментні препарати різного принципу дії [33, 44, 49, 56, 57, 85].

Промислове виробництво ферментних препаратів почалося майже 100р тому. Першопочатково воно полягало у виділенні ферментів з сировини рослинного або тваринного походження, пізніше з цією метою почали використовувати мікроорганізми. Сьогодні більшість ферментів отримують у промислових масштабах за допомогою мікроскопічних грибів і бактерій у спеціальних апаратах - ферментаторах, дотримуючись строгих умов [65, 68].

Ферментні препарати - харчові добавки, які застосовують з метою інтенсифікації біохімічних процесів, що відбуваються при бродінні тіста та вистоюванні тістових заготовок, а також під час випікання для покращення якості виробів та уповільнення процесу їх черствіння.

Ферменти характеризуються вузькою специфічністю дії, виявляють активність в певній послідовності при оптимальних параметрах процесу (концентрація субстрату, температура, тривалість процесу, активна кислотність середовища, наявність активаторів і інгібіторів) [3, 15, 16, 20, 21, 28, 37].

В хлібопекарській промисловості одним з найбільш розповсюджених ферментних препаратів, які поліпшують якість хліба, є препарати протеолітичної та амілолітичної дії [9, 10, 28, 58, 72, 75, 90].

Протеолітичні ферменти сприяють утворенню низькомолекулярних азотистих речовин, що необхідні для живлення дріжджів, в результаті чого інтенсифікується процес бродіння тіста, поліпшуються структурно-механічні властивості тіста, збільшується гідратаційна здатність клейковини, вона послаблюється, стає більш еластичною [1, 6, 47, 48, 70, 74].

Дія протеолітичних ферментів нагадує в деякому відношенні дію відновників. В'язкість тіста зменшується, скорочується час замісу, що потрібний для оптимальної газоутримувальної здатності тіста. Тісто стає більш пластичним. Однак відновники здійснюють пряму і швидку пом'якшуючу дію, яка зменшується по мірі збільшення терміну бродіння.

Дія протеаз пояснюється утворенням більш коротких поліпептидних ланцюгів клейковини без одночасного підвищення концентрації вільних (-SH) чи перехресно пов'язаних (-S-S-) груп. Більш короткі ланцюги клейковини допускають їх перебудову таким чином, що полегшується поява додаткових перехресних зв'язків в результаті окислення, хоча таке припущення слід вважати необґрунтованим [36, 42, 88].

Головна мета внесення амілолітичних препаратів полягає в стимулюванні накопичення цукрів в тісті (в наслідок ферментативного гідролізу крохмалю) тим самим стимулюючи процес бродіння й меланоїдиноутворення. Це поліпшує смак хліба, колір скоринки, тривалість зберігання хлібом свіжості.

Механізм ферментативного гідролізу крохмалю обумовлено будовою крохмалю й властивостями амілолітичних ферментів. Крохмаль в своєму складі містить біля 24% амілози й 76% амілопектину. В молекулі амілози залишки глюкози зв'язані 1,4-глікозидними зв'язками. В молекулі амілопектину глюкозні залишки з'єднані 1,4- й 1,6-глікозидними зв'язками.

Ферментативний гідроліз крохмалю здійснюється під дією б- і в-амілаз. в-амілаза гідролізує 1,4-глікозидні зв'язки, при цьому утворюється переважно мальтоза й незначна кількість високомолекулярних декстринів. б-амілаза атакує як амілозу так і амілопектин утворюючи мальтозу і низькомолекулярні декстрини.

В процесі випікання хліба при підвищенні температури до температури клейстеризації крохмалю спостерігається пряма залежність гідролізу крохмалю від активності ферментів і величини рН.

За даними З.Ф. Фалуніної й І.О. Попадіч [8], оптимальною температурою для дії в-амілази в хлібі є 60 - 62°С, для б-амілази 70 - 74°С. Проте б-амілаза, яку отримали з різних джерел, відрізняється своєю термостабільністю. Найбільш лабільною (швидше руйнується при нагріванні) є грибна б-амілаза. На другому місці зернова (фермент з пророслого зерна або солоду) й найбільш стійка до нагрівання бактеріальна б-амілаза.

Значне збільшення вмісту продуктів гідролізу крохмалю при додаванні препаратів б-амілаз плісеневих грибів або бактерій встановлено багаточисельними дослідженнями вітчизняних та закордонних авторів [7, 8, 39, 55, 61, 76, 94].

Міллер та інші [5, 8] проводили порівняльні дослідження утворення в хлібі декстринів при використанні амілаз різного походження - зернових, плісеневих, бактеріальних. Дослідження показали, що плісенева та зернова амілази сприяють невеликому збільшенню вмісту декстринів, що екстрагуються водою, в той час як бактеріальна б-амілаза може збільшувати їх кількість більше, ніж в 5 разів. Автори вказують, що в процесі зберігання хліба кількість розчинних декстринів зменшується внаслідок тенденції крохмалю до кристалізації. Вони відмічають, що при дії бактеріальної амілази утворюються складні декстрини, що мають велику довжину ланцюга.

Бек, Джонсон [8] та інші в своїх дослідженнях показали, що довжина ланцюга молекули розчинних декстринів, екстрагованих з м'якушки хліба з бактеріальною амілазою, була в кілька разів більша, ніж з хліба з плісеневою чи зерновою амілазою, і залежала від концентрації амілази. Висока концентрація бактеріальної б-амілази зменшувала довжину молекули розчинного декстрину в порівнянні з низькими її концентраціями. Автори підкреслюють, що б-амілази різного походження продукують не однакову кількість мальтози: при застосуванні плісеневої амілази меншу, ніж при використанні бактеріальної.

Утворення продуктів гідролізу крохмалю, а саме декстринів, є однією з причин уповільнення черствіння хліба з бактеріальною амілазою. Невелика кількість декстринів сприяє уповільненню процесу черствіння, а м'якість м'якушки хліба при цьому позитивно корелює з їх кількістю.

Саме вплив бактеріальної б-амілази вважають одним з найбільш ефективних засобів, що сприяє зменшенню швидкості черствіння хліба. Висока термостабільність бактеріальної б-амілази дозволяє під час випікання проводити глибокий гідроліз частково клейстеризованого крохмалю м'якушки хліба з утворенням продуктів гідролізу - низькомолекулярних декстринів і цукрів [62, 82, 88].

Однак, висока термостабільність бактеріальної амілази поряд з перевагами має і недоліки - перевищення оптимальної дози спричиняє залипання м'якушки хліба.

Серед сучасних хлібопекарських поліпшувачів, що пропонують на світовому ринку, є ферментні препарати високого ступеню очищення датської фірми "Novozyme". Застосування різних за принципом дії ферментних препаратів є одним із засобів інтенсифікації технологічного процесу регулювання властивостей тіста та поліпшення органолептичних і фізикохімічних показників якості хлібобулочних виробів, в тому числі подовження їх терміну зберігання.

Ферментні препарати фірми "Novozyme" застосовують в хлібопекарській промисловості ряду країн Європи, Америці окремо і в комплексі в якості Мультиензимних композицій в залежності від їх властивостей, принципу дії препаратів і їх ефективності [43].

Ці ферментні препарати є порошками світло-коричневого кольору. Вони не потребують спеціальної підготовки для використання. Достатньо змішати їх з борошном, що призначене для замісу тіста або розчинити у воді у співвідношенні 1:10 ... 1:15. Зберігати розчини ферментних препаратів доцільно при температурі 0 ... 2°С не більше однієї доби. Термін зберігання ферментних препаратів 12 місяців при температурі плюс 5 ... 25°С. Після цього терміну зниження активності при температурі 25°С складає 1% в місяць.

Для гальмування процесу черствіння хліба рекомендується ферментний препарат б-амілази Новаміл. Ферментний препарат Новаміл, який є очищеною мальтогенної б-амілазою бактеріального походження продується штамом Васіllus subtilis, отриманим генно-інженерним методом. Новаміл гідролізує пшеничний крохмаль з утворенням певної кількості мальтози та декстринів різної молекулярної маси. Є дані, що при цьому уповільнюється процес ретроградації крохмалю. Це має сприяти подовженню свіжості м'якушки хліба [45, 89, 94]. Температурний оптимум дії Новамілу 54 ... 75°С. Таким чином, він малоактивний у тісті, активний у перший період випікання та інактивується в останній фазі випікання. Дозування Новамілу складає 6 - 50 г на 100 кг борошна. Його рекомендується застосовувати при переробленні борошна будь-якої якості для широкого асортименту виробів [83].

Відомо, що проводились дослідження по використанню ферментного препарату Новаміл при виробництві хлібобулочних виробів з пшеничного та житньо-пшеничного борошна [32, 66].

1.4 Черствіння хліба

1.4.1 Процеси, що відбуваються при черствінні

Черствіння хліба обумовлюється складними процесами, які відбуваються у високополімерних речовинах м'якушки хліба і призводять до погіршання її структурно-механічних властивостей. М'якушка набуває жорсткості, втрачає пружність, еластичність. Скоринка хліба з хрусткої, гладкої стає м'якою, інколи зі зморшками.

Одночасно зі зміною структурно-механічних властивостей скоринки і м'якушки змінюється смак і аромат, з'являється специфічний запах черствого хліба.

Процес черствіння вивчається вже більше ста років, ряд вчених висували різні теорії відносно механізму черствіння хліба [12, 26, 29, 38, 40, 92], але і на сьогодні його сутність не досить ясні.

Перш за все черствіння хліба пов'язують з процесами зміни стану крохмалю. Під час випікання зерна крохмалю частково клейстеризуються, зв'язують вільну воду тіста і воду, що виділяється внаслідок коагуляції білків. При цьому крохмаль частково переходить з кристалічного стану в аморфний, зерна його набухають, збільшуються в об'ємі.

При зберіганні хліба відбувається зворотній процес. Клейстеризований крохмаль з аморфного стану частково переходить в кристалічний. Відбувається ретроградація крохмалю [20].

Ретроградацію крохмалю в процесі черствіння можна пояснити змінами стану складових крохмалю - амілози та амілопектину, їх оборотною агрегацією. На цей час нема єдиної думки про механізм цих змін. Одним з поширених пояснень процесу черствіння є наступне. При старінні розгалужені ланцюги молекули амілопектину притягуються, утворюють асоціати. Поряд з цим відбувається також агрегація лінійних ланцюгів молекул амілози внаслідок можливого утворення між ними водневих зв'язків по гідроксильних групах. При цьому утворюються агрегати у вигляді сітчастої структури. Це обумовлює зменшення об'єму крохмальних зерен, збільшення їх твердості, внаслідок чого м'якушка хліба стає твердою і крихкою [20].

Роль білків у процесі черствіння хліба до кінця не виявлена. Встановлено, що денатурована у процесі випікання клейковина при старінні віддає вологу, знижується її гідратаційна здатність, що призводить до ущільнення структури, тобто при зберіганні хліба продовжується денатурація білків. Вивільнена вода мігрує до фракції крохмалю. Оскільки у хлібі клейковина утворює каркас з тонких плівок, в якому розміщені частково клейстери зерна крохмалю, можна припустити, що втрата білками води впливає на жорсткість м'якушки. Тобто процес черствіння обумовлюється як ретроградацією крохмалю, так і трансформацією клейковинних білків.

3міни у білках м'якушки хліба відбуваються в 4 ... 6 разів повільніше, ніж у її клейстеризованому крохмалі. Оскільки крохмалю у хлібі в 5 ...7 разів більше, ніж білків, то основна роль у черствінні хліба належить ретроградації крохмалю. Єдиної думки про ступінь міграції вологи між крохмалем і білками немає. Припускається, що міграція між цими двома компонентами є двосторонньою, однаково важливою [2, 20, 29].

М.І. Княгінічев [26] пов'язує черствіння зі структуруванням води у мікропорожнинах, що утворюються між молекулами біополімерів при випіканні та зберіганні хліба.

При випіканні хліба збільшується дифузія води у міжмолекулярні простори крохмалю і білків. У цих умовах молекули набувають гнучкості, між її ланцюгами утворюються мікро- і макропорожнини, заповнені водою. У свіжовипеченому хлібі стінки пор - це набухла система, в якій частина молекул води зв'язана, друга - розподілена у міжмолекулярних просторах денатурованого білку і частково клейстеризованого крохмалю. Ця система розглядається як набухлий безструктурний еластичний драгль.

При охолодженні та зберіганні хліба гнучкі ланцюги молекул крохмалю зближуються і утворюють механічно міцну сітку, яка утримується міжмолекулярними ван-дервальсовими силами.

Вода, яка міститься у мікропорожнинах, що утворилися, знаходиться в упорядкованому стані завдяки високій полярності її молекул і електростатичним силам поверхні мікропорожнин, стінки яких утворені молекулами крохмалю та білків. У результаті цього виникає єдина структурна система молекул води, крохмалю і білків, хліб набуває ознак черствості. При освіжуванні хліба шляхом нагрівання структура води в мікропорожнинах руйнується і ланцюги високополімерів можуть повернутись у стан, притаманний свіжовипеченому хлібу [20, 26].

1.4.2 Заходи, що сповільнюють процес черствіння хліба

Проблема зберігання свіжості хлібобулочних виробів є актуальною для всіх підприємств, які випускають хліб. Черствіння хліба спричиняє фінансові втрати як виробникам, так і споживачам.

В процесі зберігання змінюються показники якості хліба, які суттєво знижують його споживчу цінність.

Існують різні шляхи сповільнення процесу черствіння хліба при зберіганні: впровадження прогресивних технологій приготування тіста, використання різних видів харчових добавок, хлібопекарських поліпшувачів, застосування пакувальних матеріалів [34, 71, 80, 84].

Технологічний процес приготування хліба повинен забезпечити високу якість продукції. Хліб, який має великий об'єм, добре розвинену пористість, сухий еластичний м'якуш, краще зберігає свіжість. Сповільнюють процес черствіння технологічні прийоми, при використанні яких підвищується ступінь набухання колоїдів борошна, поглиблюється ферментативний гідроліз крохмалю в процесі приготування тіста. Повільніше черствіє хліб, виготовлений на великих або густих опарах, на рідких дріжджах. Ефективними в цьому відношенні є також посилена механічна обробка тіста, оптимальні режими вистоювання й випікання хліба, дотримання норм зволоження пекарної камери [18].

Загальновідомо, що свіжість хліба з житнього борошна зберігається довше, ніж хліба з пшеничного борошна того ж виходу. Тому хліб з суміші житнього й пшеничного борошна (житньо-пшеничний з обойного борошна, Український, Дарницький, ризький та ін.) черствіє повільніше, ніж хліб з одного пшеничного борошна. В зв'язку з цим в багатьох країнах світу, в тому числі і в нашій країні, широко виробляється змішаний житньо-пшеничний або пшенично-житній хліб різних видів. В багатьох країнах для дрібноштучних виробів з сортового пшеничного борошна рекомендується додавати з метою подовження терміну їх свіжості 2 ... 3% житнього борошна [2].

Краще зберігають свіжість вироби, виготовлені з високобілкового борошна або з доданням білків. Ефективним є додавання соєвого або горохового борошна, молочної сироватки. Білки роблять структуру хліба міцнішою, підсилюють гідратаційні зв'язки. Це уповільнює втрату вологи при зберіганні хліба.

Одним з ефективних способів затримання черствіння є додавання в тісто гідрофільних колоїдів, наприклад простих ефірів целюлози. Є дані, які дозволяють рекомендувати застосування Na-карбоксиметилцелюлози в кількості до 2% маси борошна для поліпшення якості хлібобулочних виробів і збереження їх свіжості. Можливе додавання препаратів метилцелюлози для зберігання свіжості булочних виробів. В США з цією метою використовують ефіри целюлози [20, 28].

Використання жирів й поверхнево-активних речовин для підвищення м'якості м'якушки хліба й затримки її черствіння відомо достатньо давно й неодноразово висвітлювалося в літературі [18, 20, 28, 93]. Ці речовини утворюють комплекси з крохмальними полісахаридами, тим самим перешкоджають агрегації амілози та амілопектину крохмалю, що відбувається при старінні м'якушки хліба.

Процес ретроградації крохмалю затримується також при додаванні до нього розчинних і нерозчинних пентозанів. Тому зрозуміло, чому житній і житньо-пшеничний хліб, у якому міститься більше пентозанів, ніж в пшеничному, повільніше черствіє [20].

Сповільнюють черствіння хліба, підвищуючи його гідрофільні властивості солодові й ферментні препарати, мальтозна й глюкозна патока, препарати клейстеризованого крохмалю, декстрини [17, 22, 64].

В МДУХВ проводили дослідження впливу жирових продуктів, декстрину кукурудзяного харчового, харчових емульгаторів й одночасне внесення в тісто декстрину кукурудзяного харчового й цукру-піску на збереження свіжості хліба з пшеничного борошна. Аналіз отриманих даних показав, що найкращі результати отримані при одночасному внесенні в тісто I% декстрину кукурудзяного харчового й 2% цукру-піску до маси борошна. Автори вважають, що сповільнення процесу черствіння хліба з пшеничного борошна вищого сорту, виготовленого з додаванням декстрину кукурудзяного харчового й цукру-піску пов'язано зі зниженням швидкості ретроградації амілопектинової фракції крохмалю, оскільки короткі полісахаридні ланцюжки декстрину й дисахариду перешкоджають її агрегації [25].