Влияние порошка корня девясила на органолептические и физико-химические показатели качества хлеба из муки пшеничной высшего сорта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

Технологический факультет

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

на тему:

ВЛИЯНИЕ ПОРОШКА КОРНЯ ДЕВЯСИЛА НА ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ХЛЕБА ИЗ МУКИ ПШЕНИЧНОЙ ВЫСШЕГО СОРТА

обучающейся:

Пьяновой Юлии Сергеевны

Кинель 2015

Оглавление

Введение

1. Применение порошка корня девясила высокого при производстве хлеба из муки пшеничной

1.1 Пищевая ценность хлеба и современные технологии его производства

1.2 Применение нестандартного сырья растительного происхождения при производстве хлеба из муки пшеничной

2 . Условия и методика проведения исследований

2.1 Краткая характеристика объектов исследований и методика проведения экспериментов

2.2 Методика определения показателей качества сырья и готовой продукции

3 . Влияние порошка корня девясила высокого на качество хлеба из муки пшеничной высшего сорта

3.1 Качество сырья и компонентов для производства хлеба из муки пшеничной высшего сорта

3.2 Влияние порошка корня девясила высокого на органолептические показатели качества хлеба из муки пшеничной высшего сорта

3.3 Влияние порошка корня девясила высокого на физико-химические показатели качества хлеба из муки пшеничной высшего сорта

4 . Предлагаемая технология производства хлеба из муки пшеничной высшего сорта с добавлением порошка корня девясила высокого

4.1 Предлагаемая технология производства хлеба из муки пшеничной высшего сорта с добавлением порошка корня девясила высокого

4.2 Контроль качества сырья и готовой продукции

4.3 Продуктовый расчет при производстве хлеба с добавлением порошка корня девясила высокого

4.4 Расчет плановой пищевой и энергетической ценности хлеба из муки пшеничной высшего сорта с добавлением порошка корня девясила высокого

5 . Охрана труда, техника безопасности и производственная санитария при производстве хлеба

6 . Экономическая эффективность предлагаемой технологии производства хлеба из муки пшеничной с добавлением порошка корня девясила высокого

Выводы и предложения

Список использованной литературы и источников

Приложения

Введение

Хлеб является основным продуктом питания человека. В среднем человек потребляет в сутки до 300 г хлеба.

Хлеб содержит важнейшие для организма человека вещества: белки, углеводы, витамины, минеральные вещества, пищевые волокна. За счет потребления хлеба человек почти наполовину удовлетворяет потребность в этих компонентах.

Усвояемость хлеба зависит от его органолептических показателей качества, таких, как вкус, аромат, пористость мякиша. Качество хлеба обусловлено свойствами и составом входящих в него компонентов, а также процессами, которые протекают при приготовлении теста, выпечке и хранении.

Современное хлебопекарное производство высоко механизировано, технологические процессы производства хлеба автоматизированы, внедряются новые технологии производства, и расширяется ассортимент хлебобулочных изделий [44].

Тенденции в области питания связаны с созданием продуктов, оказывающих профилактическое действие на организм и способствующих улучшению здоровья. Возрастающее разнообразие вкусов и спрос потребителей на здоровое питание являются следствием к введению инноваций в производстве продуктов питания. Особенно это касается технологий хлебопечения, которые, при выраженном оздоровительном эффекте, должны удовлетворять новые этнические, гастрономические и текстурные вкусы.

В связи с нарушениями в организме человека из-за неправильного питания и повышением риска распространения заболеваний, в настоящее время широко распространяются обогащенные продукты питания, которые не только удовлетворяют потребность человека в основных питательных веществах и энергии, но и оказывают профилактическое действие. Подобные продукты питания пользуются спросом на современном потребительском рынке. В связи с этим является актуальным разработка и внедрение в производство новых продуктов питания повышенной пищевой ценности [44].

В современном производстве продуктов питания активно идет поиск источников и разработка способов использования растительного сырья, способного повысить пищевую и биологическую ценность хлеба, улучшить качество, стабилизировать технологический процесс, добиться экономии ресурсов при сохранении традиционных потребительских свойств. Такое сырье должно иметь невысокую стоимость, быть универсальным и удобным в применении, доступным для использования в промышленных масштабах, содержать физиологически функциональные ингредиенты, а также обладать определенным лечебным эффектом.

Лекарственное сырье являются ценным сырьем, способным повысить ценность хлебобулочных изделий. Добавки, полученные из лекарственных растений являются источниками лигнина, пектина и витаминов-антиоксидантов - аскорбиновой кислоты и в-каротина. Но они отличаются повышением кислотности и имеют специфический цвет, что ухудшает органолептические и физико-химические показатели выпеченных изделий [5].

Девясил относится к древним лекарственным растениям, которыми широко пользовались в свое время врачи эпохи Гиппократа. По фармакологическому действию растение девясила обладает противовоспалительным и отхаркивающим действием, улучшает аппетит, уменьшает перистальтику кишечника, снижает выработку желудочного сока. Народная медицина отмечает противоглистное и мочегонное действие [33].

Поэтому при разработке рецептур хлеба с использованием растительного сырья, прежде всего, обращается внимание на потребительские показатели качества готовых изделий. Целесообразность расширения ассортимента хлебобулочных изделий с добавлением нетрадиционного сырья обусловлена и неприхотливостью данного растения к почвам, климату и условиям произрастания.

Поэтому актуальным является совершенствование технологии производства хлеба и хлебобулочных изделий с применением растительного сырья и его воздействие на органолептические показатели их качества.

Цель работы - изучить влияние порошка корня девясила на качество хлеба из муки пшеничной высшего сорта.

Задачи выпускной квалификационной работы:

Изучить опыт применения различного вида лекарственного сырья растительного происхождения при производстве хлеба и хлебобулочных изделий;

Определить влияние порошка корня девясила высокого на органолептические и физико-химические показатели качества хлеба из муки пшеничной высшего сорта;

Разработать технологию производства хлеба из муки высшего сорта с применением порошка корня девясила высокого;

Определить экономическую эффективность производства хлеба из муки пшеничной высшего сорта с применением порошка корня девясила высокого.

1. Применение порошка корня девясила высокого при производстве хлеба из муки пшеничной

1.1 Пищевая ценность хлеба и современные технологии его производства

Пищевая ценность хлеба зависит от его усвояемости, калорийности, содержания витаминов, минеральных веществ и незаменимых аминокислот. Регулярный прием хлеба с пищей способствует наиболее эффективной работе пищеварительного тракта и полному смачиванию пищи пищеварительными соками. Хлеб почти на 38% удовлетворяет потребность организма в растительных жирах и на 25% в фосфолипидах. Таким образом, хлеб служит не только источником необходимых веществ, но также играет важную роль в физиологии питания [35].

Питательная (энергетическая) ценность любого продукта зависит от его физиологической калорийности. Усвоение белков, жиров и углеводов зависит от физических свойств хлеба, химического состава сырья, в том числе структуры пористости мякиша. Хлеб с хорошей, равномерной, тонкостенной пористостью, эластичный, в котором все вещества находятся в наиболее благоприятном для действия ферментов состоянии (белки денатурированы, крахмал клейстеризован, сахара растворены), лучше пропитывается желудочным соком и лучше усваивается организмом.

Органолептическая ценность хлеба зависит от его внешнего вида, состояния мякиша, вкуса, аромата, что обуславливает его пищевую ценность. Хлеб, правильно выпеченный, из промешанного теста, правильной формы, с хорошо окрашенной, подрумяненной корочкой лучше усваивается. Вкус и аромат хлеба зависят от содержания органических кислот, спиртов, эфиров, альдегидов и других веществ, которые накапливаются в процессе брожения теста и при выпечке изделий. Количество вкусовых и ароматических веществ в основном зависит от вида и сорта муки, рецептуры, особенностей приготовления теста, внесения в него различных добавок и продолжительности выпечки [35].

Биологическая ценность хлеба характеризуется аминокислотным составом, содержанием зольных элементов, витаминов и полиненасыщенных жирных кислот. Белки хлеба являются биологически полноценными. Однако по содержанию таких незаменимых аминокислот, как лизин, метионин и триптофан, белки хлеба уступают белкам молока, яиц, мяса и рыбы. Дефицит этих аминокислот больше в хлебе из пшеничной муки, чем в хлебе из муки ржаной. Данные, показывающие содержание незаменимых аминокислот в пшеничном хлебе из муки разного выхода, приведены в таблице 1.

Таблица 1. Содержание незаменимых аминокислот в пшеничном хлебе

Аминокислота	Содержание в 100 г хлеба, г	Покрытие потребности взрослого человека при употреблении 300 г хлеба, %
Изолейцин	0,291	24,9
Лейцин	0,519	31,1
Лизин	0,205	15,3
Метионин +цистин	0,301	16,4
Фенилаланин+тирозин	0,613	28,3
Триптофан	0,089	26,7
Треонин	0,243	29,2
Валин	0,351	30,1

В настоящее время одной из основных проблем в пищевой отрасли является неполноценность белков и их недостаточное содержание в продуктах питания. Белки являются основными компонентами продуктов питания, от содержания которых зависит сопротивляемость организма человека инфекционным заболеваниям и неблагоприятным факторам окружающей среды. При недостаточном потреблении белка организм человека ослабевает, понижается сопротивляемость вредным факторам внешней среды, что приводит к нарушению обмена веществ и понижению уровня усвояемости жиров, углеводов, микро- и макроэлементов и других питательных веществ.

Наиболее эффективным способом преодоления этой проблемы является использование белоксодержащего сырья растительного и животного происхождения для производства хлеба и хлебобулочных изделий, что приводит к повышению пищевой и биологической ценности изделий и образованию химического состава с учетом требований новых концепций питания [31].

Содержание витамина в хлебе зависит от содержания его в муке. Мука, получаемая из зерна пшеницы, практически лишена витаминов А, С и D, и их содержание зависит от количества центральной и периферических частей зерна в муке. Чем выше сорт муки, тем меньше в ней периферических частей зерна, тем беднее она витаминами, в том числе и витамином В₁. При современных разновидностях помола мука одного и того же сорта может быть выпущена с различным выходом. В результате мука из одной и той же пшеницы, одного и того же сорта, но при различных способах помола будет содержать различное количество тиамина [35].

Содержание витаминов в хлебе повышается за счет внесения дрожжей и заквасок. Хлебопекарные дрожжи богаты витаминами В₁, В₂ и никотиновой кислотой (РР).

Витамин В₁ является неустойчивым при воздействии высоких температур, и поэтому в хлебе, приготовленном на прессованных или жидких дрожжах, в котором уровень активной кислотности обычно составляет около 5,7, происходит его разрушение [35].

Хлеб важен и как источник минеральных веществ. В хлебе содержится калий, фосфор, сера, магний; в несколько меньших количествах - хлор, кальций, натрий, кремний и в небольших количествах другие элементы. Хлеб из низших сортов муки содержит больше минеральных веществ. Содержание минеральных веществ наиболее высоко в муке из цельного зерна и приготовленном из нее хлебе, а наиболее низко - в муке высшего сорта и соответствующем хлебе. С точки зрения физиологии питания наибольшее значение среди минеральных компонентов зерна имеют кальций, фосфор и железо, усвояемость которых в значительной степени снижается из-за образования нерастворимых солей фитиновой кислоты [1].

Органолептические показатели качества хлеба зависят от его внешнего вида, состояния мякиша, вкуса, аромата и во многом определяют его пищевую ценность. Хлеб из хорошей муки, правильно выпеченный, без дефектов лучше усваивается. Вкус и аромат хлеба зависят от содержания органических кислот, спиртов, эфиров, альдегидов и других веществ, которые накапливаются в процессе брожения теста и при выпечке изделий [3].

Повышение пищевой ценности хлеба может осуществляться путем применения тонкодиспергированной муки из целого зерна пшеницы, использование различных пищевых добавок, обогатителей, улучшителей и нестандартного сырья растительного и животного происхождения.

Большое значение имеет совершенствование способов приготовления теста для того, чтобы уменьшить длительность брожения теста и затраты сухих веществ муки, снизить потребность в емкостях для брожения и энергоемкость оборудования.

Технологический процесс производства включает несколько основных стадий: приемку, хранение и подготовку сырья к производству, приготовление теста, состоящее из замеса, разделки и формования теста, расстойку тестовых заготовок, выпечку, хранение и реализацию готовых изделий.

Самыми распространенными способами приготовления теста является безопарный (однофазный), опарный и ускоренный.

Сущность безопарного способа приготовления теста заключается в замесе теста из всех компонентов за один прием. При использовании данного способа приготовления теста сокращается длительность брожения на 50…65%, но увеличивается концентрация дрожжей. При безопарном способе приготовления теста понижается потребность в бродильных емкостях и больших производственных площадях.

Приготовление теста с использованием опары позволяет получить изделия хорошего качества, с эластичным мякишем и развитым вкусом и ароматом. Применение жидкой опары преимущественно, так как используется простое оборудование, снижаются затраты сухих веществ и увеличивается активность дрожжевых клеток. Приготовление теста на большой густой опаре ускоряет брожение и улучшает реологические свойства теста - повышается его однородность и плотность, что положительно влияет на точность деления и получение изделий хорошего качества [32].

Назначение ускоренного способа приготовления теста из муки пшеничной - интенсификации процесса брожения путем повышения интенсивности механической обработки теста при его замесе и повышения дозировки дрожжей, за счет применения различных улучшителей и добавок, которые ускоряют созревание теста. На современных хлебозаводах и частных пекарнях внедряется технология приготовления теста из муки пшеничной с интенсификацией брожения в процессе расстойки [6].

В настоящее время в России примерно 60% всего хлеба вырабатывается на комплексно-механизированных линиях. Однако на многих хлебопекарных предприятиях еще используется ручной труд при разделке теста, при посадке тестовых заготовок в расстойный шкаф, пересадке расстоявшихся заготовок на под печи, укладке хлеба в лотки. Поэтому важной задачей является техническое перевооружение таких предприятий [44].

1.2 Применение нестандартного сырья при производстве хлеба из муки пшеничной

Основная доля хлебобулочных изделий имеет низкую биологическую и физиологическую ценность, но высокую калорийность. Современное производство хлеба и хлебобулочных изделий направлено на их обогащение витаминами, минеральными веществами для повышения биологической ценности и понижения калорийности.

Одним из возможных способов получения хлеба функционального назначения является применение порошка из кожицы виноградных выжимок. Эта добавка представляет собой светло-коричневый порошок влажностью 9…10% кисло-сладкого вкуса, полученный из высушенных, измельченных и просеянных выжимок винограда, являющихся отходами при производстве вин. Основными составными компонентами порошка являются углеводы в виде моно- и дисахаридов, пектина и клетчатки, а также витамины и минеральные вещества. Отмечено незначительное содержание белков и липидов. Повышенное содержание пектина и клетчатки в хлебе при использовании порошка виноградных выжимок повышает их качество и продлевает сроки хранения.

Применение порошка способствует повышению газо- и сахаробразующей способности теста и качества клейковины с увеличением ее гидрофильных свойств, эластичности и увеличения сопротивления деформации сжатия клейковины.

Применение данной добавки способствует улучшению физико-химических показателей по отношению к хлебу из муки пшеничной без применения порошка виноградных выжимок. Однако использование в рецептуре нестандартного сырья является следствием получения хлеба с темным эластичным мякишем кисло-сладкого вкуса.

Использование порошка из кожицы виноградных выжимок также способствует замедлению процессов черствения, увеличению содержания в хлебе минеральных, пектиновых веществ, обогащению его пищевыми волокнами [41].

Перспективным сырьем для производства хлеба функционального назначения является применение порошка измельченных сушеных плодов шиповника и рябины. Данная добавка отличается большим содержанием водо- и жирорастворимых витаминов, органических кислот, пектиновых веществ, макро- и микроэлементов. Применение порошка измельченных плодов рябины и шиповника при производстве хлеба и хлебобулочных изделий позволяет повысить водопоглотительную способность муки, снижает количество клейковины, в то же время, способствуя укреплению клейковинного каркаса. Применение плодового порошка способствует увеличению объема и пористости изделий, получению изделий правильной формы с ярко окрашенной коркой и эластичным мякишем [2, 30].

В качестве источника физиологически функциональных пищевых ингредиентов используется тыквенное пюре, в котором содержатся биологически активные вещества, пригодные для использования в качестве добавки в хлебопечении и порошок шрота крапивы. Внесение в рецептуру теста тыквенного пюре и порошка шротов сокращает продолжительность брожения за счет содержания витамина С и минеральных элементов, которые ускоряют процесс брожения.

Введение данных добавок незначительно снижает кислотность хлеба и продлевает срок хранения готовых изделий, особенно в хлебе с порошком из шрота крапивы. Пюре из тыквы в рецептуре производства хлеба из муки пшеничной способствует увеличению вязкости теста. Внесение в рецептуру хлеба тыквенного пюре и порошка шрота крапивы оказывает положительное влияние на органолептические показатели качества хлеба из муки пшеничной [34].

Среди значительного количества белкового сырья растительного происхождения заслуживает внимания культура нового поколения - щавнат (межвидовой гибрид щавеля шпинатного). По содержанию белка и витаминов щавнат занимает одно из первых мест среди овощных растений. Для повышения биологической ценности хлебных изделий применяется сухой порошок шавната, обладающий высокой пищевой и биологической ценностью. Применение порошка шавната способствует получению изделий с хорошими органолептическими показателями и большим содержанием белка. Увеличение дозировки шавната является причиной повышения кислотности и уменьшения объема и пористости хлеба. Внесение сухого порошка щавната повышает водопоглотительную способность теста, снижает способность к разжижению и расплыванию тестовой заготовки при брожении [40].

Применение мальтозной патоки в хлебопекарном производстве способствует повышению качества хлебобулочных изделий, ускорению брожения теста, сохранению свежести хлеба и увеличению объема готовых изделий. Мальтозная патока снижает вязкость и увеличивает пластичность теста [31].

Химический состав исландского мха позволяет применять его в качестве источника пищевых и биологически активных веществ при производстве хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки. При увеличении количества внесенного лишайника ускорялся процесс брожения, как ржаного, так и ржано-пшеничного теста. Внесение лишайника в рецептуру хлеба не влияет на изменение цвета мякиша, но улучшает такие физико-химические показатели качества, как пористость мякиша, удельный объем и выход готовых изделий [7].

Применение порошка из семян пажитника сенного при производстве хлеба и хлебобулочных изделий не влияет на изменение органолептических показателей качества, но изменяет в сторону повышения физико-химические показатели качества. Хлеб из муки высшего сорта с добавлением порошка из семян пажитника имеет повышенную кислотность, объем и пористость мякиша [42].

Весьма своеобразной добавкой при производстве хлеба из муки пшеничной служат морские сырьевые ресурсы. Одним из компонентов являются гидробионты растительного происхождения - бурые морские водоросли. Они позволяют обогатить пищевой рацион дефицитными для большинства продуктов биогенными элементами, йодсодержащими соединениями, полиненасыщенными жирными кислотами, пищевыми кислотами. Биологически активные вещества водорослей обладают многоаспектным положительным действием на организм человека.

При добавлении в рецептуру хлеба из муки пшеничной бурой водоросли костарии ребристой было отмечено ускорение брожения тестовых заготовок, увеличение количества и качества клейковины, что является следствием большого содержания в составе водоросли белков, жиров, углеводов и минеральных веществ. Добавление костарии ребристой оказало положительное влияние на качество формового и подового хлеба - хлеб имел развитую пористость, высокий объем и мякиш с мелкими вкраплениями порошка костарии. Использование бурой водоросли в рецептурах хлебобулочных изделий придает им оригинальные вкусовые свойства, улучшает физико-химические и реологические свойства готового продукта, снижает интенсивность процессов черствения при хранении, а также обогащает хлебобулочные изделия минеральными веществами [39].

Побочные продукты переработки растительного сырья эффективно используются в хлебопечении. К таким побочным продуктам относят микрокристаллическую целлюлозу, жмыхи ядра кедрового ореха, кунжутных и тыквенных семян. Применение данных растительных добавок оказывает влияние на структурно-реологические свойства теста. Увеличение водопоглотительной способности при использовании микрокристаллической целлюлозы можно объяснить ее капиллярной структурой и, как следствие, повышенной способностью к адсорбированию воды с образованием коллоидных систем. В случае внесения тыквенного, кунжутного жмыха повышение водопоглощения связано с высоким содержанием белка (45%), обладающего гидрофильными свойствами. Совместное внесение жмыха семян кунжута и тыквы приводит к увеличению длительности образования теста.

Значительное содержание крупных частиц жмыхов (>1 мм) и снижение содержания клейковины при добавлении к пшеничной муке смеси из микрокристаллической целлюлозы, жмыха семян кунжута и тыквы заметно ухудшало состояние клейковинного каркаса и газоудерживающую способность муки. В случае использования данных растительных добавок в максимальных дозировках (за исключением микрокристаллической целлюлозы) имелась тенденция к снижению формоустойчивости хлеба, отмечалась сравнительно крупная толстостенная пористость [5].

На формирование потребительских свойств хлебобулочных изделий большое влияние оказывают сухие хлебопекарные смеси. Хлебобулочные изделия, вырабатываемые из данного сырья, являются не только менее калорийными, но также способствуют улучшению пищеварения и выводу токсичных веществ из организма за счет высокого содержания клетчатки. Диспергированное зерно в сравнении с традиционным сырьем (мукой) богаче содержанием полезных витаминов, минеральных элементов, пищевыми волокнами.

При производстве хлеба функционального назначения применяют витаминно-минеральную смесь для пищевых продуктов с целью увеличения содержания витаминов группы В и РР в хлебе. Изделия с добавлением хлебопекарной смеси, состоящей на 40% из овсяных хлопьев, служат не только источником клетчатки, но также богаты белком, то есть способствуют повышению пищевой ценности продукта. Отмечено, что одним из основных достоинств изделий с добавлением витаминно-минеральной смеси является высокое содержание неусвояемых углеводов - пищевых волокон, способствующих улучшению пищеварения и снижению холестерина в крови [9].

Для обогащения хлеба и хлебобулочных изделий применяется такая функциональная добавка, как йодказеин, который представляет собой йодированный молочный белок казеин, порошок морской капусты (ламинарии) [39].

Для повышения пищевой ценности и продления сроков хранения хлеба и хлебобулочных изделий применяют добавки из грибов лисичек и шампиньонов в виде порошка. Применение грибного порошка способствует повышению газообразующей способности, ускорению процесса брожения и расстойки теста. В результате использования порошка из лисичек и шампиньонов улучшаются такие физико-химические показатели, как пористость, удельный объем хлеба, уменьшаются показатели потери сухих веществ хлеба при выпечке и хранении, замедляются процессы черствения хлеба при длительном хранении [8].

Применение экстрактов дикорастущих растений в хлебобулочных изделиях функционального назначения, представляющих собой водно-спиртовые экстракты, полученные из отходов переработки калины, лимонника китайского и винограда амурского приводит к интенсификации процесса брожения теста из пшеничной муки, что зависит от высокого содержания минеральных веществ и простых сахаров, которые повышают бродильную активность дрожжей. Внесение экстрактов дикорастущих растений придает изделиям выраженный пикантный вкус и аромат, способствует образованию развитой пористости и повышению объема готовых изделий [42].

Для производства хлеба функционального назначения применяется такое нетрадиционное сырье, как выжимки томатов и тыквы, а также фосфолипидные концентраты. Данные продукты вторичного производства обладают приятными вкусовыми и ароматными качествами, содержат нутриенты для благоприятного развития дрожжей, а также витамины, фосфолипиды и пищевые волокна. В результате добавления добавки оказывают укрепляющее действие на клейковину муки за счет образования прочных связей белков муки и углеводов добавок.

Внесение добавок обуславливает улучшение качества клейковины, увеличивая ее упругость и эластичность. Улучшение структурно-механических свойств теста объясняется высокой водопоглотительной способностью белков и пищевых волокон, содержащихся в добавках. Максимальное увеличение газообразующей способности муки достигается за счет введения в рецептуру выжимок тыквы [43].

Применение нетрадиционного сырья при производстве хлеба позволяет получить продукты диабетического назначения. Сырьем для изделий данного направления является цикорий. Корни цикория благодаря содержанию инулина и фруктозы находит широкое применение при лечении атеросклероза, сахарного диабета и ожирения.

За счет большого содержания фруктозы и органических кислот применение пюре из корней цикория приводит к повышению газообразующей способности муки и ускорению бродильной активности дрожжей. При взаимодействии аминокислот и сахаров изделия образуются темноокрашенные продукты (меланоидины), в результате изделия приобретают более насыщенную окраску и более выраженный вкус и аромат. Изделия, полученные с применением пюре из корней цикория, отличаются от хлеба, приготовленного по традиционной технологии, повышенным объемным выходом и пористостью [36].

Производство хлеба профилактического направления можно произвести с применением экстракта травы череды раздельной. Недостатком данного сырья при добавлении в рецептуру является понижение уровня технологического процесса и получение изделий с темно окрашенной коркой, что понижает потребительские свойства продукта.

Пектиновый экстракт из плодов боярышника из-за большого содержания пектиновых веществ, взаимодействующих с белками и углеводами муки, способствует образованию повышенной доли связанной влаги, которая в минимальных количествах теряется при брожении, выпечке и хранении готовых изделий. Это качество повышает выход готовых изделий и увеличивает сроки хранения. Кроме того, использование водного экстракта из плодов боярышника сокращает длительность брожения тестовой заготовки, улучшает газообразующую способность муки и повышает качество готовых изделий [45].

В качестве заменителя сахара при производстве хлеба профилактического назначения используется водный экстракт стевии. Применение вытяжки позволяет получить хлеб отличного качества, как по органолептическим, так и по физико-химическим показателям с характерным сладковатым привкусом стевии. Большое содержание сахаров в вытяжке незначительно повышает кислотность мякиша, увеличивает газообразующую способность и ускоряет процесс брожения теста. Внесение данной добавки незначительно понижает пористость готовых изделий [37].

В результате применения кукурузной муки в хлебопекарном производстве кислотность хлеба повышается, увеличивается длительность брожения теста, в результате чего структура теста получается липкой и расплывчатой. Использование кукурузной муки как аналог пшеничной ухудшает такие органолептические показатели, как пористость, форма, цвет корки (интенсивно желтый) и снижает качество клейковины, понижая ее реологические свойства.

Применение амарантовой муки при производстве хлеба приводит к ослаблению клейковины и снижению упругости теста, но способствует ускорению брожения вследствие увеличения газо- и сахарообразующей способности теста. Применение амарантовой муки позволяет получить хлеб с выраженным ароматом, развитой пористостью и эластичным мякишем [31].

Для расширения ассортимента хлеба функционального назначения применяется сорговая мука. При внесении сорговой муки увеличивается водоудерживающая способность муки. Так как сорговая мука не содержит клейковины, для получения хлеба хорошего качества необходимо применять не более 5% сорговой муки к массе пшеничной. Внесение сорговой муки в рецептуру хлеба способствует ускорению процесса брожения, увеличению объемного выхода хлеба, увеличению кислотности, повышению эластичности мякиша и увеличения длительности хранения готовых изделий [29].

Одним из видов нетрадиционного растительного сырья, который может быть использован для расширения ассортимента хлебобулочных изделий с профилактическим и лечебным действием является девясил высокий.

Корни и корневища имеют пряный ароматный запах и горьковатый жгучий вкус. Порошок корня девясила используется в качестве пищевой ароматической добавки при производстве пива, кваса, а также для отдушки для конфет за счет преобладания в нем аромата мяты [33].

С.А. Матасова [33] отмечает, что при добавлении порошка корня девясила хлеб получается пряный со жгучим сладковатым вкусом, серым мякишем и бледной коркой. Применение этого растительного сырья ведет к повышению кислотности мякиша и уменьшению объема готовых изделий. Благодаря наличию аскорбиновой кислоты девясил может служить в качестве улучшителя хлеба, так как аскорбиновая кислота ускоряет процесс брожения. Из-за содержания большого количества дубильных веществ продукт будет цениться за антиоксидантные свойства. Корень девясила можно использовать в качестве заменителя имбиря.

2. Условия и методика проведения исследований

2.1 Краткая характеристика объектов исследований и методика проведения экспериментов

Исследования по изучению возможности применения порошка корня девясила высокого при производстве хлеба из муки пшеничной высшего сорта проводились в условиях лаборатории технологического факультета на кафедре «Технология производства и экспертиза продуктов из растительного сырья».

Исследования по оценке качества готового продукта проводили по органолептическим и физико-химическим показателям хлеба, выработанного из муки пшеничной высшего сорта. На контрольном варианте опыта хлеб выпекали только из муки пшеничной высшего сорта без добавления, каких либо добавок. На других вариантах опыта выпечку хлеба проводили с добавлением к массе муки порошка корня девясила высокого в количестве 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0%. Схема опыта приведена в таблице 2

Таблица 2. Схема опыта по изучению влияния порошка корня девясила высокого на качество хлеба из муки пшеничной высшего сорта

Варианты опыта	Количество муки, %	Количество порошка корня девясила, %	Поваренная соль, %	Дрожжи хлебопекарные прессованные, %
Мука пшеничная высшего сорта (100%) - контроль	100,0	-	1,50	3,0
Мука 100,0% + порошок корня девясила 1,0%	100,0	1,0	1,50	3,0
Мука 100,0% + порошок корня девясила 2,0%	100,0	2,0	1,50	3,0
Мука 100,0% + порошок корня девясила 3,0%	100,0	3,0	1,50	3,0
Мука 100,0% + порошок корня девясила 4,0%	100,0	4,0	1,50	3,0
Мука 100,0% + порошок корня девясила 5,0%	100,0	5,0	1,50	3,0

Пробную лабораторную выпечку хлеба из муки пшеничной высшего сорта проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 27669-88 «Мука пшеничная хлебопекарная. Метод пробной лабораторной выпечки» [20].

Из муки, воды, соли, дрожжей и порошка корня девясила с содержанием от 1,0 до 5,0% замешивали тесто температурой 32 °С безопарным способом. Брожение теста проводили в термостате при этой же температуре в течение 170 минут. Через 60 и 120 минут после начала брожения тесто подвергали обминке, затем из выброженного теста формировали тестовые заготовки, которые помещали на расстойку. После расстойки производили выпечку при температуре 220...230 °С в течение 20 минут.

Качество хлеба по органолептическим и физико-химическим показателям качества оценивали через 3…4 часа после выпечки.

2.2 Методика определения показателей качества сырья и готовой продукции

Отбор проб муки пшеничной высшего сорта, применяемой для проведения исследований, проводили в соответствии с методикой изложенной в ГОСТ 27668-88 «Мука и отруби. Приемка и методы отбора проб» [17].

Влажность муки определяли по ГОСТ 9404-88 «Мука и отруби. Метод определения влажности» [15].

Влажность определяли в двух параллельных навесках массой 5,00±0,01 г. Навески помещали в бюксы, закрывали их крышками и ставили в эксикатор. По достижении в камере сушильного шкафа температуры 130 °С отключали термометр и разогревали шкаф до 140 °С. Затем включали термометр и быстро помещали открытые бюксы с навесками в шкаф, устанавливая бюксы на снятые с них крышки. Высушивание проводили в течение 40 мин при температуре 130 °С. По окончании высушивания бюксы с мукой вынимали из шкафа, закрывали крышками и переносили в эксикатор для охлаждение. Охлажденные бюксы взвешивали с погрешностью не более 0,01 г.

Количество и качество клейковины в муке пшеничной высшего сорта определяли в соответствии с требованиями ГОСТ 27839-88 «Мука пшеничная. Методы определения количества и качества клейковины» [18].

Для определения количества клейковины из муки выделяли навеску 25 г с таким расчетом, чтобы получить выход сырой клейковины не менее 4 г. Муку в фарфоровой чашке смешивали с 14 мл воды температурой 18±2^оС и замешивали тесто однородной консистенции, которому придавали форму шара. Шарик теста закрывали в фарфоровой чашке на 20 мин. Затем проводили отмывание клейковины вручную над густым капроновым ситом до тех пор, пока вода, стекающая при отжимании клейковины над стаканом воды, не станет почти прозрачной.

Отмытую клейковину отжимали между ладонями до тех пор, пока она не начнет слегка прилипать к рукам, вытирая руки, время от времени сухим полотенцем. Отжатую клейковину взвешивали, затем повторяли алгоритм и снова взвешивали. Если разница между двумя взвешиваниями не превышала ±0,1 г, то отмывку клейковины заканчивали. Количество сырой клейковины выражали в процентах к навеске муки и определяли по формуле:

, (2.2.1)

где m_k - масса клейковины, г;

m_н - масса навески муки, г.

Качество сырой клейковины определяли по степени деформации на приборе ИДК. Для этого из окончательно отмытой клейковины выделяли навеску 4 г, обминали ее 3-4 раза пальцами, делали шарик и помещали его на 15 мин в чашку с водой (с температурой 18±2 ^оС).

Работу на приборе ИДК проводили следующим образом: на столик прибора помещали навеску клейковины, и при нажатии кнопки включения реле времени груз свободно опускался на клейковину. По истечении 30 с на табло выводился результат. Результат выражали в условных единицах прибора ИДК, в зависимости от этого клейковину относили к соответствующей группе качества (табл. 3).

Таблица 3. Группы качества клейковины по результатам прибора ИДК

Показания прибора в условных единицах	Группа качества	Характеристика клейковины
0 - 30	III	Неудовлетворительная крепкая
35 - 50	II	Удовлетворительная крепкая
55 - 75	I	Хорошая
80 - 100	II	Удовлетворительная слабая
105 и более	III	Неудовлетворительная слабая

Определение числа падения на приборе ПЧП-3 проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 27676-88 «Зерно и продукты его переработки. Метод определения числа падения» [12].

Навеску муки помещали в вискозометрическую пробирку, наливали 25 см³ воды, закрывали и встряхивали, открывали пробирку и колесиком шток мешалки снимали прилипшие частицы продукта и присоединяли их к общей массе суспензии. Помещали пробирку на водяную баню, закрепив ее так, чтобы фотоэлемент находился напротив шток - мешалки. В это же время автоматически включается счетчик времени. Через 5 секунд начинает работать шток - мешалка, которая перемешивает суспензию в пробирке. Через 60 секунд шток-мешалка автоматически останавливается в верхнем положении, после этого начинается ее свободное падение. За окончательный результат определения числа падения принимали среднее арифметическое значение результатов параллельного определения двух навесок, допустимое расхождение между которыми не должно превышать 10%.

Определение водопоглотительной способности муки пшеничной высшего сорта (ВПС) проводили в соответствии с ГОСТ Р 51404-99 «Мука пшеничная. Физические характеристики теста. Определение водопоглощения и реологических свойств с применением фаринографа». Показатель водопоглощения муки характеризует объем воды, который необходим для замеса теста определенной консистенции [19].

Навеску муки массой 50 г помещали в тестомесилку, закрывали крышкой до конца замеса и открывали только при внесении воды. В процессе замеса теста добавляли воду в тестомесилку течение 25 секунд для достижения нужной консистенции теста. В это время перо самописца фиксировало на бланке диаграммы линию записи за 1 мин. Если тесто имело слишком крепкую консистенцию, чтобы получить максимальное значение, равное 500 ЕФ. По окончании замеса теста тестомесилку очищали.

По результатам замеса образца муки при требуемой консистенции в пределах 480…520 ЕФ рассчитывали точный объем воды V_с, соответствующий требуемой консистенции, равной 500 ЕФ, по формуле:

V_c=V+0,016(c-500),

где V - объем добавленной воды, см³;

с - требуемая максимальная консистенция в единицах фаринографа.

Максимальная консистенция в единицах фаринографа вычисляется по формуле:

где с₁ - максимальное значение верхнего контура фаринограммы, ЕФ;

с₂ -максимальное значение нижнего контура фаринограммы, ЕФ.

Для вычисления средней величины используют результаты двухкратных измерений V_c при условии, что различие между ними не превышает 0,5 см³ воды.

Определение кислотности проводили по ГОСТ 27493-87 «Мука и отруби. Метод определения кислотности по болтушке» [16]. Кислотность - важный показатель качества муки, характеризующий степень свежести.

Кислотность муки определяли следующим образом: к навеске муки массой 5,00±0,01г приливали 50 см³ дистиллированной воды, перемешивая в колбе емкостью 100 см³ взбалтыванием до исчезновения комочков. После перемешивания добавляли 3 капли 1% фенолфталеина и титровали раствором NaOH концентрацией 0,1 моль/дм³ до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 20…30 секунд. Кислотность муки К_м (град) определяли объемом раствора гидроксида натрия концентрацией 0.1 моль/дм³, затраченным для нейтрализации кислот в 100 г продукта. Значения кислотности вычисляли по формуле:

,

где V - объем раствора гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/дм³, см³;

m_М - масса навески муки, г;

1/10 - коэффициент пересчета концентрации раствора гидроксида натрия 0,1 моль/дм³ на концентрацию 1 моль/дм³;

100 - коэффициент пересчета на 100 г продукта.

Вычисления проводили с округлением результата до первого десятичного знака. За окончательный результат анализа принималось среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,2 град.

Согласно органолептическим показателям качества хлеб должен отвечать требованиям нормативных документов на данный вид хлеба по таким показателям как: внешний вид, который учитывает оценку формы и состояния поверхности, цвет, состояние мякиша, вкус и запах.

При осмотре внешнего вида обращают внимание на симметричность и правильность формы хлеба. Цвет корок можно характеризовать от светло-желтого до темно-коричневого. Состояние корок оценивается по: правильности формы (выпуклая, плоская, вогнутая) и поверхности (гладкая, неровная, бугристая, с вздутиями и трещинами или с подрывами).

Цвет мякиша характеризуется с белого до темно-серого. Отмечают также равномерность окраски.

При оценке эластичности мякиша нажимают одним или двумя пальцами на поверхность среза, вдавливают мякиш и, быстро оторвав палец от поверхности, наблюдают за мякишем. При полном отсутствии остаточной деформации эластичность мякиша характеризуется хорошей; при наличии незначительной остаточной деформации - средней; при сминаемости мякиша и значительной деформации мякиша - плохой. При оценке состояния пористости хлеба обращают внимание на величину пор (мелкие, средние, крупные), равномерность распределения пор и толщину стенок пор (тонкостенная, средней толщины, толстостенная).

Аромат и вкус определяют при дегустации продукта. Вкус может быть нормальным, кислым, пресным, горьким или сладким. Иногда хлеб имеет и посторонние запахи, воздействующие на его вкус.

В соответствии с этими показателями выводится балльная оценка.

Определение объема хлеба проводили в соответствии с ГОСТ 27669-88 «Хлеб и хлебобулочные изделия. Метод определения объема хлеба» [25].

Объем хлеба V определяется как разница объема пустой емкости V_п и объема сыпучего материала - заполнителя У_д, засыпанного в ту же емкость с находящимся в ней испытываемым хлебом:

V = V_п - У_д

где V - объем хлеба, см³;

Vn - объем пустой емкости, см³;

Vд - объем сыпучего материала-заполнителя, см³.

В качестве сыпучего материала применялось просо.

Перед началом измерения определяли объем пустой емкости V - заполняли зерном, а излишки удаляли линейкой в дополнительную емкость. Затем отмеренное зерно высыпали в дополнительную емкость.

Для определения объема У_д сыпучего материала дополнительную емкость заменяли мерным цилиндром. В пустую емкость из дополнительной высыпали часть зерна, на которое помещали измеряемый хлеб и затем засыпали зерном, а излишки удалялись линейкой по краям емкости в бункер. Из бункера зерно высыпали в мерные цилиндры. Объем зерна являлся объемом хлеба V.

Определение пористости мякиша хлеба выполняли в соответствии с ГОСТ 5669-96. «Хлебобулочные изделия. Метод определения пористости» [26].

Пористость хлеба определяли следующим образом: из середины лабораторного образца вырезали кусок (ломоть) шириной не менее 7-8 см. Из мякиша куска на расстоянии не менее 1 см от корок производили выемки цилиндром прибора, для чего острый край цилиндра, заранее смазанный растительным маслом, вводился поворотным движением в мякиш куска. Заполненный мякишем цилиндр укладывался на лоток так, чтобы ободок его плотно входил в прорезь, имеющуюся на лотке. Затем хлебный мякиш выталкивали из цилиндра втулкой, примерно на 1 см, и срезали его у края цилиндра ножом. Отрезанный кусочек мякиша удалялся. Оставшийся в цилиндре мякиш выталкивали втулкой до стенки лотка и также отрезали у края цилиндра.

Для определения пористости пшеничного хлеба делали три цилиндрических выемки объемом (27±0,5) см каждая. Приготовленные выемки взвешивали одновременно.

Пористость П (%), вычисляют по формуле:

,

где V - общий объем выемок хлеба, см³ ;

m - масса выемок, г;

р - плотность беспористой массы мякиша.

Вычисления проводились с точностью до 1,0%. Плотность беспористой массы р принимают равной 1,31 - из пшеничной муки высшего и первого сорта.

Определение влажности мякиша хлеба выполнялось в соответствии с ГОСТ 21094-75. «Хлеб и хлебобулочные изделия. Методы определения влажности» [23].

Для выполнения определения влажности использовался шкаф сушильный электрический СЭШ-ЗМ с нагревом камеры до температуры 150 °С и с терморегулятором для обеспечения температуры в камере высушивания 100-140 °С (±2 °С). Навеску измельченного мякиша хлеба массой 5 г переносили в две просушенные и взвешенные металлические бюксы, после чего взвешенные бюксы с хлебом закрывали и помещают в эксикатор. Затем бюксы с навесками высушивали в сушильной камере шкафа при температуре 130 °С в течение 40 мин. Свободные гнезда шкафа заполняли пустыми бюксами. По окончании высушивания бюксы с мякишем закрывали крышками и переносили в эксикатор до полного охлаждения на 20 мин. Охлажденные бюксы с измельченным мякишем взвешивали с точностью до второго десятичного знака.

Влажность хлеба (X) в процентах вычисляли по формуле

Х = 20*(m₁-m₂),

где m₁ - масса навески измельченного мякиша до высушивания, г;

m₂ - масса навески измельченного мякиша после высушивания, г.

Определение кислотности хлеба проводилось в соответствии с ГОСТ 5670-96 «Хлебобулочные изделия. Методы определения кислотности» [24].

Кислотность хлеба обусловлена содержанием кислот, полученных в результате жизнедеятельности дрожжей и бактерий, и характеризует качество хлеба по вкусовым показателям. Выражается в градусах кислотности. Под градусом кислотности понимают количество мл нормального раствора едкого натра или едкого калия, необходимого для нейтрализации кислот, содержащихся в 100 г хлебного мякиша.

Кислотность хлеба определяли путем измельчения 70 г мякиша, из которого отбирали навеску массой 25 г и заливали 50 мл воды комнатной температуры, интенсивно перемешивая стеклянной палочкой с резиновым наконечником до однородной суспензии. Затем добавляли оставшиеся 200 мл воды, встряхивали в течение 2 минут и оставляли на 10 минут для отстоя. По истечении 10 минут снова интенсивно перемешивали в течение 2 мин и давали отстояться 8 мин. Полученную смесь фильтровали через сито или марлю в сухой стакан. Из стакана отбирали пипеткой 2 пробы по 50 мл раствора в колбы и титровали 0,1 нормальным раствором едкого калия или едкого натра с добавлением 2-3 капель фенолфталеина до получения слабо-розового окрашивания, который не исчезает в течение 1 мин.

Кислотность в град. (X) вычисляли по формуле



где 25 - навеска продукта, г;

50 - количество раствора, взятого для титрования, мл;

4 - коэффициент, приводящий к 100 г навески;

1/10 - приведение 0,1 нормального раствора NaOH или КОН к нормальному;

V - количество мл 0,1 нормального раствора NaOH или КОН;

250 - объем воды, взятой для извлечения кислот, мл.

3. Влияние порошка корня девясила высокого на качество хлеба из муки пшеничной высшего сорта

3.1 Качество сырья и компонентов для производства хлеба из муки пшеничной высшего сорта

По результатам проведения исследований массовая доля клейковины в пшеничной муке высшего сорта составляет 33%. Применение такой муки позволяет получить хлеб с развитой пористостью и хорошим объемом (табл. 4).

Таблица 4. Показатели качества муки пшеничной высшего сорта

Массовая доля сырой клейковины, %	Качество клейковины, ед. ИДК	Кислотность, град.	Число падения, с	Влажность, %	ВПС, %
33,0	100,6	1,4	380	10,0	60

Клейковина муки пшеничной высшего сорта по качеству на основании показаний прибора ИДК оценивается как удовлетворительно слабая и составляет 100,6 единиц прибора. Такая клейковина достаточно упругая, не прилипает к рукам, при деформации обрывается не сразу и сильно не растягивается.

Кислотность муки характеризует продолжительность хранения муки и влияет на кислотность хлеба из муки пшеничной высшего сорта. В результате исследований была определена кислотность пшеничной муки высшего сорта, которая составила 1,4 град., что характеризует ее свежесть и доброкачественность.

Амилолитическая активность ферментного комплекса муки пшеничной высшего сорта характеризуется таким показателем как число падения. Для сильной муки она должна быть более 200 сек. Полученные результаты свидетельствуют, что изучаемая мука по данному показателю имела хорошие хлебопекарные свойства. Число падения для пшеничной муки высшего сорта составила 380 секунд.

Важным фактором, влияющим на выход теста и хлеба, является водопоглотительная способность муки. Это то количество воды, которое поглощает мука для получения теста с хорошей консистенцией и с оптимальными реологическими свойствами.

Показатель влажности муки пшеничной высшего сорта оказывает влияние на ее водопоглотительную способность и составляет 10%. По результатам исследований учитывая содержание влаги, водопоглотительная способность муки пшеничной высшего сорта составила 60%.

По результатам исследований можно сделать вывод, что мука соответствует требованиям ГОСТа и относится к высшему сорту.

По показателям качества корень девясила высокого в различных физических состояниях должен соответствовать требованиям ГОСТ 15056-89 «Корневища и корни девясила. Технические условия» [13].

Собирают сырьё в конце лета после созревания плодов, или весной после появления листьев. Выкопанные корни отряхивают от земли, промывают в воде, отрезают стебли и небольшие корни, после чего разрезают на куски длиной 10 - 15 см и толщиной 1 - 2 см [33].

Обработанное сырьё провяливают 2-3 дня на воздухе, затем сушат при температуре не выше 40^оС. Высушенные корни имеют наружный серо-буроватый цвет, на разрезе - желтовато-белый.

Корневища и корни девясила содержат эфирное масло, состоящее из алантола, геленина, проазулена и смеси сесквитерпеновых лактонов (дигидроалантолактон, алантолактон, изоалантолактон). Кроме того, в корнях растения содержатся витамин Е, сапонины, смолы, камеди, слизи, пигменты, незначительное количество алкалоидов, а также полисахариды в составе инулина, псевдоинулина и инулицина.

Корни и корневища девясила имеют в своем составе 2,9 г белков, углеводов - 0,2 г, жиров - 0 г, что характеризует его как низкокалорийное сырье.