Продукты функционального назначения

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Рынок функциональных продуктов питания

1.2 Обоснование возможности применения функциональных растительных добавок в хлебопечении

1.3 Лечебно-профилактические свойства клетчатки

1.4 Строение микрокристаллической целлюлозы

1.5 Биохимический состав ядра и жмыха кедрового ореха

1.6 Биохимический состав жмыха тыквенных семян

1.7 Биохимический состав жмыха кунжутных семян

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Цель и задачи исследований

2.2 Место проведения исследований

2.3 Материалы, объекты проведённых исследований

2.4 Методика проведения исследований

2.5 Результаты исследований

2.5.1 Физико-химические показатели качества смесей пшеничной муки с растительными добавками

2.5.2 Структурно-механические свойства теста

2.5.3 Хлебопекарная оценка по результатам пробной лабораторной выпечки

2.5.4 Дифференциально-термогравиметрический анализ

2.5.5 Расчет содержания клетчатки при обогащении хлеба функциональными растительными добавками и смесью «Дары природы

ГЛАВА 3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ДОБАВОК В ХЛЕБОПЕЧЕНИИ

ГЛАВА 4 ОХРАНА ТРУДА

4.1 Меры безопасности при работе в технологических лабораториях по производству хлебопродуктов

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ



ВВЕДЕНИЕ

Эксперты Всемирной организации здравоохранения считают, что состояние здоровья человека определяют: индивидуальный образ жизни - на 50 %, наследственность - на 20 %, условия внешней среды - на 20 % и работа медицинского персонала - всего на 10 %. Питание в индивидуальном образе жизни играет главенствующую роль [14].

Анализ фактического питания и оценка пищевого статуса населения в различных регионах России свидетельствуют о том, что рацион питания россиян характеризуется избыточным потреблением жиров животного происхождения и легко усвояемых углеводов, и в то же время для большинства населения рацион питания существенно дефицитен в отношении полиненасыщенных жирных кислот, пищевых волокон, макро- и микроэлементов. Дефицит этих пищевых веществ и биологически активных компонентов в рационе приводит к снижению резистентности организма к неблагоприятным факторам окружающей среды, нарушению функции систем антиоксидантной защиты, хронизации болезней, повышению риска развития распространенных заболеваний, снижению качества жизни и эффективности лечебных мероприятий [32].

Питание лежит в основе возникновения, развития и течения или оказывает на это существенное влияние в 80 % случаев известных патологических состояний. Среди заболеваний, основную роль в происхождении которых играет фактор питания, 61 % составляют сердечно-сосудистые расстройства, 32 % - новообразования, 5 % - сахарный диабет II типа (инсулиннезависимый). Питание существенно влияет на развитие заболеваний желудочно-кишечного тракта, печени и желчевыводящих путей, эндокринных патологий, заболеваний опорно-двигательного аппарата, кариеса. Таким образом, большая часть населения РФ нуждается в оздоровлении, в том числе через продукты питания.

Обеспечение населения высококачественной и безопасной пищей - непреложное условие сохранения и укрепления здоровья любой нации. Законодательные предпосылки к развитию индустрии здорового питания в нашей стране есть. Утверждены «Стратегия национальной безопасности РФ до 2020 года» (Указ Президента Российской Федерации от 12 мая 2009 года № 537), «Доктрина продовольственной безопасности» (Указ Президента Российской Федерации от 30 января 2010 года № 120), «Основы государственной политики РФ в области здорового питания населения до 2020 года» (распоряжение Правительства Российской Федерации от 25 октября 2010 года № 1873-р). В ряду мероприятий по реализации указанного постановления определены основные подходы и задачи по созданию новых пищевых продуктов, в том числе хлебобулочных изделий, обогащенных физиологически функциональными пищевыми ингредиентами, и предназначенных как для массового профилактического, так и лечебного питания [21].

Хлеб - важнейший продукт питания населения. Его в России потребляют традиционно много - в среднем до 330 г в сутки на человека. За счет потребления хлеба человек почти наполовину удовлетворяет свою потребность в углеводах, на треть - в белках, более чем на половину - в витаминах группы В, солях фосфора и железа [37]. Однако в хлебе содержится мало кальция, калия, хрома, кобальта и некоторых других элементов. Нельзя считать благоприятным и соотношение белков и углеводов в хлебе, которое приближается к 1:7, а оптимальным в пище считается 1:4 или 1:5. Среди незаменимых аминокислот наиболее дефицитны лизин и метионин [34].

Поэтому повышение биологической, минеральной и витаминной ценности хлеба, создание обогащенных хлебобулочных продуктов на основе физиологически функциональных пищевых ингредиентов - весьма актуальная проблема, стоящая перед специалистами пищевой промышленности, на сегодняшний день.



ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Рынок функциональных продуктов питания

Концепция позитивного (здорового, функционального) питания впервые сформулирована в начале 80-х годов прошлого столетия в Японии, где приобрели большую популярность так называемые функциональные пищевые продукты.

В настоящее время сектор рынка функциональных продуктов питания (ФПП) продолжает стремительно развиваться. Сегодня мировой рынок ФПП составляет порядка 40 млрд. долл. США. Ожидается, что к 2015 г. этот показатель увеличится в несколько раз. В Японии ФПП составляют почти 50 % всех выпускаемых пищевых продуктов, в США и Европе - около 25 %. Объемы производства функциональных продуктов в России составляют не более 2 % общего объема производства продуктов питания.

На российском рынке продукты функционального назначения условно представлены четырьмя группами: продукты на основе зерновых (в том числе хлебобулочные и кондитерские изделия), безалкогольные напитки, молочные продукты и продукты масложировой отрасли [24].

Ассортимент массовых сортов хлеба и хлебобулочных изделий с функциональными ингредиентами включает следующие группы:

1) содержащие натуральные источники в дозировках от 3 до 20-30 % к общей массе муки, к которым относятся отруби, различные зернопродукты, соевая мука, фруктовые и овощные добавки и др.;

2) обогащенные пищевыми волокнами;

3) обогащенные микронутриентами, к которым относятся витамины (ниацин, фолиевая кислота и др.), а также макро- и микроэлементы - кальций, калий, магний, железо, йод в количестве, обеспечивающем поступление 10-50 % суточной потребности человека в них [5].

В США за последние годы доля полезного хлеба увеличилась в общем объеме производства с 18 до 34 %, в Великобритании - на 68 %, в Германии - в 2 раза. В Российской Федерации потребность в хлебопекарной продукции профилактического и диетического назначения удовлетворяется лишь на 10-20 %. Например, отечественная промышленность вырабатывает диабетический хлеб в количестве 40-50 тыс.т/год, тогда как, по данным института питания РАМН, потребность в нем составляет примерно 250 тыс. т/год [1].

1.2 Обоснование возможности применения функциональных растительных добавок в хлебопечении

Одним из нормативных документов в области продуктов функционального назначения, устанавливающих их основные понятия, является национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения». Согласно ГОСТ Р 52349-2005, обогащенный пищевой продукт - функциональный пищевой продукт, получаемый добавлением одного или нескольких физиологически функциональных пищевых ингредиентов (вещества или комплекса веществ животного, растительного, микробиологического, минерального происхождения или идентичные натуральным, а также живые микроорганизмы, входящие в состав функционального пищевого продукта, обладающие способностью оказывать благоприятный эффект на одну или несколько физиологических функций, процессы обмена веществ в организме человека при систематическом употреблении в количествах, составляющих от 10 до 50 % от суточной физиологической потребности) к традиционным пищевым продуктам с целью предотвращения возникновения или исправления имеющегося в организме человека дефицита питательных веществ [7].

Особое значение имеет решение задачи широкого обогащения рационов питания населения РФ пищевыми волокнами, положительное влияние которых на организм человека установлено научными исследованиями последних десятилетий. Велика роль пищевых волокон в профилактике и лечении многочисленных нарушений углеводного и липидного обмена, в том числе атеросклероза, сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета, ожирения, желчекаменной болезни, рака толстой кишки [17].

Таким образом, проблема обогащения хлебобулочных изделий физиологически функциональными пищевыми ингредиентами при сохранении высоких показателей органолептической оценки является весьма перспективной в условиях современного образа жизни массовых слоев населения. В связи с этим нами была изучена возможность обогащения хлеба такими ценными физиологически функциональными пищевыми ингредиентами, как: микрокристаллическая целлюлоза (96 % клетчатки), жмыхи ядра кедрового ореха (12 % клетчатки), кунжутных (6 % клетчатки) и тыквенных семян (20 % клетчатки), отличающихся, по сравнению с пшеничной мукой, повышенным содержанием клетчатки. Применение кедрового, тыквенного и кунжутного жмыхов позволяет обогатить хлебобулочные изделия биологически полноценным белком (за счет значительного преобладания во фракционном составе альбуминов и глобулинов), содержание которого составляет для вышеперечисленных ингредиентов 34, 45, 45 г/100 г продукта, полиненасыщенными жирными кислотами (линолевой и линоленовой), витаминами, минеральными веществами.

Использование в качестве источника пищевых волокон отрубей, фруктово-ягодных и овощных паст или порошков ограничивается их свойствами и, в частности, структурой, цветом, запахом, вкусом. Более универсальным источником пищевых волокон служит микрокристаллическая целлюлоза, для получения которой используют кислотный гидролиз целлюлозы с последующим измельчением. Такая целлюлоза является ценным пищевым компонентом, с помощью которого можно регулировать калорийность пищи, не снижая при этом органолептические и другие качества [31].

Масложировая промышленность, как один из лидеров агропромышленного комплекса, стремительными темпами адаптируется к современным условиям производства. С ростом темпов основного производства увеличивается количество побочных продуктов, таких как: жмых, шрот, лузга [20]. По итогам 2010 г, на отечественных маслодобывающих предприятиях при переработке маслосемян образовалось 4,04 млн. т жмыхов и шротов, что почти соответствует уровню аналогичного показателя предыдущего года, но более чем в 5,8 раза выше, чем в 1997 г., и в 3,1 раза выше, чем в 2000 г. [23].

Согласно данным, представленным в табл. 1, используемые в нашей научно-исследовательской работе побочные продукты переработки растительного сырья содержат, по сравнению с пшеничной мукой, большее количество таких важных микронутриентов, как калий, магний, кальций, фосфор, железо, витамины Е, В1, В2.

Таблица 1

Содержание микронутриентов в муке пшеничной высшего сорта, кедровом, тыквенном и кунжутном жмыхах, мг/100 г [29; 33; 15; 4; 13]

Микронутриенты	Физиологическая потребность в микронутриентах для человека*, мг/сутки	Мука пшеничная высшего сорта	Кедровый жмых	Тыквенный жмых	Кунжутный жмых
K	400-2500/2500	122	1200-1560	676	497
Ca	400-1200/1000	18	110-130	347	1474
Mg	55-400/400	16	450-490	351	540
P	300-1200/800	86	470-530	1947	720
Fe	4-18/10-18	1,2	7,2-9,6	6,5	16
B1	0,3-1,5/1,5	0,11	0,7-0,9	0,23	1,3
B2	0,4-1,8/1,8	0,04	0,2	0,32	0,4

* в числителе для детей старше трех лет, в знаменетеле для взрослых

** мг ток. экв/сутки

Потребление 100 г кедрового жмыха удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в магнии. Магний является кофактором многих ферментов, в том числе энергетического метаболизма, участвует в синтезе белков, нуклеиновых кислот, обладает стабилизирующим действием для мембран, необходим для поддержания гомеостаза кальция, калия и натрия. Содержащийся в тыквенном жмыхе фосфор (1947 мг/100 г) в форме фосфатов принимает участие во многих физиологических процессах, включая энергетический обмен (в виде высокоэнергетического АТФ), регуляции кислотно-щелочного баланса, входит в состав фосфолипидов, нуклеотидов и нуклеиновых кислот, участвует в клеточной регуляции, необходим для минерализации костей и зубов. Дефицит приводит к анорексии, анемии, рахиту [29]. Кунжут является одним из лидеров по содержанию кальция. В день взрослому человеку необходимо 1000 мг кальция (или 1 г). В 100 г кунжутного жмыха содержится 1474 мг кальция. Кроме того, для усвоения кальция необходимо присутствие магния, содержание которого в жмыхе составляет 540 мг.

Фракционный состав масла жмыха ядра кедровых орехов, тыквенных и кунжутных семян отличается повышенным содержанием полиненасыщенной линолевой (С18:2) кислоты. Полиненасыщенные жирные кислоты относятся к незаменимым формам питания, так как в организме они не синтезируются и потому должны поступать с пищей. Линолевая кислота превращается в организме в арахидоновую. Арахидоновая кислота предшествует образованию веществ, участвующих в регуляции многих процессов жизнедеятельности тромбоцитов и других элементов, но особенно простагландинов, которым придают большое значение как веществам высочайшей биологической активности. Простагландины обладают гормоноподобным действием, в связи с чем получили название «гормонов тканей», так как они синтезируются непосредственно из фосфолипидов мембран. Полиненасыщенные жирные кислоты участвуют в образовании липидов, вместе с которыми входят в состав клеточных мембран. Воздействуют на структуру кожи и волос, снижают артериальное давление, способствуют профилактике артрита, понижают уровень холестерина и триглицеридов, уменьшают риск тромбообразования; оказывают положительное воздействие при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, кандидозе, экземе, псориазе; требуются для нормального развития и функционирования мозга. Содержащиеся в жмыхах токоферолы регулируют интенсивность свободно-радикальных реакций в живых клетках, предотвращают окисление ненасыщенных жирных кислот в липидах мембран, влияют на биосинтез ферментов. Витамин Е вследствие своей антиоксидантной функции применяется для профилактики онкологических заболеваний при радиационном и химическом воздействии на организм. Положительно влияет на функции половых желез. Применяется для профилактики ишемической болезни сердца [30].

В семенах тыквы содержится от 0,1 до 0,3 % (в зависимости от сорта тыквы) тритерпеноидов кукурбитацинов, которые обладают адаптогенной активностью, обусловленной стимулирующим действием на секрецию кортикостероидов корой надпочечных желез. Кукурбитацины способны подавлять патологический рост тканей и, следовательно, могут найти применение в качестве противораковых средств. В жировой фракции семян содержится кофермент Q7-10, наличие которого важно для активации системы макрофагов, а содержащийся в ней селен защищает гормоны, ферменты, витамины и липиды от разрушения в результате окисления [4].

1.3 Лечебно-профилактические свойства клетчатки

Важное свойство пищевых волокон состоит в том, что они устойчивы к действию амилазы и других ферментов и поэтому в тонкой кишке не всасываются. Это свойство обеспечивает их своеобразные физико-химические действия:

- при прохождении по кишечнику формируют матрикс фиброзного типа или аморфного характера по типу «молекулярного сита», физико-химические свойства которого обусловливают водоудерживающую способность, катионообменные и адсорбционные свойства, чувствительность к бактериальной ферментации в толстой кишке;

- наличие у пищевых волокон гидроксильных и карбоксильных групп способствует, кроме гидратации, ионообменному набуханию;

- способность к набуханию, то есть удержанию и последующему выведению воды из организма, способствует ускоренному кишечному транзиту, увеличению влажности и массы фекалий и снижению напряжения кишечной стенки;

- в желудке под влиянием пищевых волокон замедляется эвакуация пищи, что создает более длительное чувство насыщения, ограничивает потребление высокоэнергезированной пищи и способствует снижению избыточной массы тела [2].

Будучи нерастворимыми в кишечном соке, растительные волокна в толстом кишечнике могут создавать обширную дополнительную поверхность, помимо поверхности слизистой кишечника, к которой фиксируются многочисленные бактерии толстой кишки. Таким образом, благодаря пищевым волокнам в просвете толстой кишки во много раз возрастает число мест фиксации для кишечной микрофлоры [39].

Кишечная микрофлора выполняет для макроорганизма целый ряд полезных функций:

1) тепловое обеспечение организма;

2) энергообеспечение эпителия;

3) регулирование перистальтики кишечника;

4) участие в регуляции дифференцировки и регенерации тканей, в первую очередь эпителиальных;

5) поддержание ионного гомеостаза организма;

6) детоксикация и выведение эндо - и экзогенных ядовитых соединений; разрушение мутагенов;

7) активации лекарственных соединений;

8) стимуляция иммунной системы и местного иммунитета;

9) повышение резистентности эпителиальных клеток к мутагенам (канцерогенам);

10) ингибирование роста патогенов, их адгезии к эпителию; перехват и выведение вирусов;

11) поддержание физико-химических параметров гомеостаза приэпителиальной зоны;

12) поставка субстратов глюконеогенеза, липогенеза;

13) участие в метаболизме белков;

14) участие в рециркуляции желчных кислот, стероидов и других макромолекул;

15) хранение микробных, плазмидных и хромосомных генов;

16) регуляция газового состава полостей;

17) синтез и поставка организму витаминов группы В, пантотеновой кислоты [2].

1.4 Строение микрокристаллической целлюлозы

При производстве пищевых продуктов находит применение микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ), для получения которой используют кислотный гидролиз целлюлозы с последующим измельчением [30].

Микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ) - порошок белого цвета, без вкуса и запаха. Такая целлюлоза является ценным пищевым компонентом, с помощью которого можно регулировать калорийность пищи, не снижая при этом органолептические и другие качества [31].

Содержание основных компонентов, длина волокон, удельная поверхность различных видов порошковых целлюлоз представлены в табл. 2.



Таблица 2

Содержание основных компонентов, длина волокон, удельная поверхность различных видов порошковых целлюлоз [40]

Порошковые целлюлозы, полученные из лигноцеллюлоз	Содержание основных компонентов, %	Длина волокон, мкм	S, м2/г*
	целлюлоза	лигнин
хвойной	82,2±1,6	7,5±0,2	60-165	290/280
лиственной	79,5±1,3	7,9±0,3	50-90	230/210
льняной	88,5±2,2	8,8±0,4	30-150	510/490
соломенной	92,9±1,6	2,2±0,0	-	-
хлопковой	99,8±0,1	?0,05	20-125	230/220

* в числителе значения S для образцов порошковых целлюлоз, в знаменателе - для исходных целлюлоз

Согласно данным табл. 2, наибольшее содержание химически чистой целлюлозы наблюдалось в порошковой целлюлозе, полученной из хлопка.

Целлюлоза - моноглюкан, состоящий из линейных цепей в-D-(1,4)-глюкопиранозных единиц. Целлюлоза содержит 600-900 остатков глюкозы (средняя молекулярная масса 1-1,5 млн.). Исключительная линейность целлюлозы дает возможность молекулам ассоциировать, что имеет место в деревьях и других растениях. Целлюлоза - типичное аморфно-кристаллическое вещество. Основа надмолекулярной структуры целлюлозы - элементарные высокоупорядоченные фибриллы. Последние ассоциированы в агрегаты (микрофибриллы - содержат несколько сотен макромолекул; размеры в поперечном направлении от 4 до 10-20 нм), образующие матрицу, молекулярная структура которой значительно менее упорядочена, чем структура фибрилл. Наличие в-гликозидной связи приводит на уровне вторичных и третичных структур (конформации полимерных цепей, упаковки цепей в фибриллы) к формированию линейных молекул с зонами кристалличности (высоко-ориентированными участками), включающими отдельные аморфные (неориентированные) участки [30].

Проведенными ранее исследованиями показано, что структура целлюлозы сохраняется в образцах порошковых целлюлоз, однако происходит увеличение индекса кристалличности и поперечных размеров кристаллитов в образцах порошковых целлюлоз (табл. 3). При гидролизе происходит увеличение поперечных размеров кристаллитов образцов порошковой целлюлозы. Как и в случае индексов кристалличности, наибольшее увеличение ширины кристаллических образований наблюдается для образца хлопковой целлюлозы (на 51,4 %). Таким образом, при гидролизе в 10 % растворе Н2SO4, так же как при гидролизе в 2,5 N растворе HCL и в других экспериментальных условиях деструкции, включая изменения среды гидролиза, внутренняя структура целлюлозного каркаса хлопковой целлюлозы, несмотря на высокое содержание кристаллитов, оказывается более лабильной в процессах гидролитической деструкции [40].

Таблица 3

Индексы кристалличности (Кр) исходных и порошковых целлюлоз (ПЦ) по данным широкоуглового рентгеновского рассеяния

Образец целлюлозы	Кр	Увеличение Кр, %	Ширина кристаллитов, нм	Увеличение ширины кристаллитов, %
хвойная хвойная ПЦ	0,6 0,8	19,7	4,2 4,4	5,5
лиственная лиственная ПЦ	0,6	4,9	4,1 4,2	0,7
льняная льняная ПЦ	0,6	6,6	3,9 4,1	5,2
соломенная соломенная ПЦ	0,6 0,7	23,2	3,6 4,9	7,7
хлопковая хлопковая ПЦ	0,7 0,8	20,6	4,3 6,6	51,4

Более жесткая химическая модификация целлюлозы используется для приготовления пищевых загустителей на целлюлозной основе. Наиболее широко используется натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы. Ее получают обработкой целлюлозы щелочью и хлоруксусной кислотой:

Рис. 1 Схема получения карбоксиметилцеллюлозы

Благодаря реологическим свойствам и отсутствию токсичности и усваиваемости карбоксиметилцеллюлоза находит широкое применение (особенно за рубежом) в пищевых продуктах. Она выполняет роль загустителя в начинках, пудингах, мягких сырах, фруктовых желе. Способность карбоксиметилцеллюлозы удерживать влагу делает ее полезной в пекарских изделиях, мороженом и различных замороженных десертах [30].

1.5 Биохимический состав ядра и жмыха кедрового ореха

Кедровый орех -- обобщённое название семян нескольких видов растений из рода Сосна (Pinus), так называемых кедровых сосен, которые дают съедобные семена. Кедровый орех в перечне освоенных дикорастущих занимает особое положение благодаря ценному химическому составу. Территория кедровников, с которой в наше время осуществляется сбор ореха, ориентировочно составляет 6-12 млн. га [16].

Химический состав ядра кедрового ореха, % на абсолютно сухое вещество: липиды - 59,9; белки - 16,6; клетчатка - 2,2; пентозаны - 2,1; крахмал - 12,4; зола - 2,3; прочие вещества - 4,6.

Основную часть ядра составляют липиды. Содержание их в ядре кедрового ореха в разные годы колеблется от 50 до 65 % и зависит от их спелости (от 50 % в конце июля до 63,4 % в конце августа) и места произрастания. Жирнокислотный состав липидов ядра кедрового ореха и получаемого из них масла характеризуется высоким содержанием ненасыщенных и, особенно, полиненасыщенных жирных кислот линолевой и линоленовой в количестве 40-58 и 13-24 % от суммы жирных кислот соответственно. Наиболее высокое содержание этих кислот (58 и 24 %) определено в кедровом масле, выделенном экстракцией из ядра орехов диэтиловым эфиром, более низкое - в масле, полученном прессованием. Отличительная особенность кедрового масла - высокое содержание изомера г-линоленовой кислоты (до 20 %), необходимой для построения клеточных мембран живых организмов.

В ядре кедрового ореха присутствует большое количество фосфолипидов (6,9 %). Углеводный состав представлен полисахаридами - крахмалом, клетчаткой, пентозанами, декстринами и водорастворимыми сахарами - глюкозой, фруктозой, сахарозой и рафинозой. Ядро ореха кедра сибирского содержит до 2,57 % макро- и микроэлементов, в том числе фосфор и магний [6].

Жмых ядра кедрового ореха - побочный продукт переработки кедровых орехов при получении кедрового масла. В настоящее время в литературе описано несколько способов получения кедрового масла из очищенных ядер кедрового ореха, среди которых следует отметить: экстракцию низкокипящими органическими растворителями; холодное прессование; прессование при повышенных температурах; экстракцию с наложением электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) и другие. Учитывая тот факт, что кедровое масло является ценным пищевым продуктом, совершенно очевидно, что наиболее качественное кедровое масло и к тому же наиболее безопасное для здоровья человека будет получаться с использованием метода холодного прессования. Выход кедрового жмыха, получаемого методом холодного прессования из ядер кедрового ореха зависит от прилагаемого давления. Максимальный выход кедрового масла обеспечивает минимальный выход кедрового жмыха, который составляет при давлении прессования 200 кг/см2 51,3 % от веса исходных сухих ядер. Средний химический состав получаемого кедрового жмыха представлен в табл. 4.

Таблица 4

Химический состав кедрового жмыха, полученного методом холодного прессования при конечных давлениях 100-200 кг/ см2

Показатели	Содержание, % на сухое вещество
	100 кг /см2	150 кг /см2	200 кг /см2
Жиры	30,3	21,6	14,3
Белки	29,4	32,7	36,6
Крахмал	18,6	20,6	23,2
Пентозаны	3,2	5,2	5,8
Клетчатка	3,3	4,7	5,2
Зола	5,5	5,6	5,9
Влажность	9,6	9,6	9,0

Даже при конечном давлении прессования в 200 кг /см2 жмых содержит 14,3 % жирного масла, 36,6 % растительных белков, крахмал, клетчатку -важные ингредиенты здорового питания человека [41].

Высокая пищевая и биологическая ценность кедрового жмыха обусловлена значительным содержанием ненасыщенных жирных кислот, ценных по аминокислотному составу белков, наличием ряда витаминов и минеральных элементов (табл. 5-6).

Таблица 5

Содержание незаменимых аминокислот в кедровом жмыхе и эталонном белке (г/100 г белка)

Зона сбора ореха	Содержание незаменимых аминокислот
	треонин	валин	метионин+ цистин	изолейцин	лейцин	фенилаланин+ тирозин	лизин	триптофан
	ФАО/ВОЗ
	4,0	5,0	3,5	4,0	7,0	6,0	5,5	1,0
Республика Алтай	4,2	3,5	4,2	2,4	4,0	6,2	7,1	2,7
Кемеровская область	4,0	5,1	8,3	4,9	9,3	7,7	9,9	3,9

Фракционный состав белков кедрового жмыха Кемеровской области отличается повышенным содержанием валина, метионина и цистина, изолейцина, лейцина, фенилаланина и тирозина, лизина и триптофана, а Республики Алтай - треонина, метионина и цистина, фенилаланина и тирозина, лизина и триптофана по сравнению с эталонным белком.

Таблица 6

Содержание жирных кислот, % к сумме (средние данные по областям сбора) [16]

Зона сбора ореха	Жирные кислоты
	С14:0	С16:0	С18:0	С18:1	С18:2	С18:3
Республика Алтай	0,6	4,2	2,3	22,5	45,3	0,8
Кемеровская обл.	0,2	4,6	2,7	22,8	46,7	0,3
Томская обл.	0,2	4,9	2,6	26,3	42,5	0,4
Иркутская обл.	0,0	3,6	2,2	26,8	44,0	0,5
Бурятия	0,3	6,8	3,2	26,6	40,4	0,6

Согласно данным, представленным в табл. 6, в составе жирных кислот кедрового жмыха отмечается повышенное содержание мононенасыщенной олеиновой (С18:1) и полиненасыщенной линолевой (С18:2) кислот.

Потребление 100 г кедрового жмыха полностью удовлетворяет суточную потребность человека в магнии, марганце, цинке и меди. Магний является кофактором многих ферментов, в том числе энергетического метаболизма, участвует в синтезе белков, нуклеиновых кислот, обладает стабилизирующим действием для мембран, необходим для поддержания гомеостаза кальция, калия и натрия. Марганец участвует в образовании костной и соединительной ткани, входит в состав ферментов, включающихся в метаболизм аминокислот, углеводов, катехоламинов; необходим для синтеза холестерина и нуклеотидов. Недостаточное потребление сопровождается замедлением роста, нарушениями в репродуктивной системе, повышенной хрупкостью костной ткани, нарушениями углеводного и липидного обмена. Цинк участвует в процессах синтеза и распада углеводов, белков, жиров, нуклеиновых кислот и в регуляции экспрессии ряда генов. Недостаточное потребление приводит к анемии, вторичному иммунодефициту, циррозу печени, половой дисфункции, наличию пороков развития плода. Медь входит в состав ферментов, обладающих окислительно-восстановительной активностью и участвующих в метаболизме железа, стимулирует усвоение белков и углеводов. Участвует в процессах обеспечения тканей организма человека кислородом. Клинические проявления недостаточного потребления проявляются нарушениями формирования сердечно-сосудистой системы и скелета [29].

1.6 Биохимический состав жмыха тыквенных семян

Тыквенный жмых - продукт переработки тыквенных семян при получении тыквенного масла. Благодаря холодному отжиму в тыквенном жмыхе остается основная часть питательных веществ, витаминов и микроэлементов, биологически активных веществ, содержащихся в семечке, и до 10 % тыквенного масла. Тыквенный жмых является не только ценной протеиновой (до 45 % сырого протеина) добавкой, но и средством, стимулирующим пищеварение и способствующим нормализации работы желудочно-кишечного тракта благодаря значительной доле клетчатки (20 %) и масла. В состав тыквенного жмыха входят: сахара, фитостерин, смолы, органические и аскорбиновая кислоты, каротиноиды, тиамин, рибофлавин, соли фосфорной и кремневой кислот, калия, кальция, железа, магния [19].

Значительное содержание цинка в тыквенном жмыхе, а так же масла, остающегося после отжима (содержащего глицериды линоленовой, стеариновой, пальмитиновой и олеиновой кислот), обуславливают его положительное действие на состояние кожного и волосяного покрова. Тыквенное масло в составе жмыха обладает гепатопротекторным, желчегонным, противоязвенным, антисептическим, антисклеротическим, противовоспалительным свойствами. Оно нормализует химический состав желчи, секреторную и моторно-эвакуаторную функцию желудка, восстанавливает функцию печени, слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, активно выводит холестерин, является желчегонным средством. При приеме химических препаратов уменьшает интоксикацию организма.

На основании данных табл. 7 можно сделать вывод о том, что белковые фракции семян тыквы содержат полный набор аминокислот, включая незаменимые, однако валин, изолейцин, сумма метионина и цистина, а также триптофан являются лимитирующими. Высокая массовая доля водо- и солерастворимых фракций белков семян (68,0-75,5 %) характеризует представленные ниже образцы как высокофункциональные компоненты, которые могут быть совмещены с белками другого сырья растительного или животного происхождения.

Семена тыквы отличаются высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот, в частности линолевой, массовая доля которой во всех сортах составляет более 30 %, а в семенах тыквы Голосемянная - более 40 %.

Таблица 7

Химический состав семян тыквы различных сортов

Наименование показателей	Сорта тыквы
	Столовая зимняя А-5	Витаминная	Голосеменная
Влага и летучие вещества, % Белок, % Липиды, % Углеводы, %, в том числе клетчатка растворимые сахара Минеральные вещества, %	6,36 31,36 28,42 30,82 17,25 13,57 3,04	6,45 34,03 29,19 26,19 19,82 6,37 4,14	6,82 35,26 31,79 21,39 4,22 17,17 4,74
Массовая доля фракций белков, %
Альбумины Глобулины Глютелины Нерастворимые белки	25,2 42,8 21,8 10,2	25,5 46,5 19,3 8,7	27,2 48,3 19,9 4,6
Аминокислотный состав, г на 100 г
Валин Изолейцин Лейцин Лизин Метионин+цистин Треонин Фенилаланин+тирозин Триптофан Аланин Аргинин Аспарагиновая кислота Гистидин Глицин Глутаминовая кислота Пролин Серин	4,70 3,45 7,72 5,53 2,56 6,32 9,03 0,70 8,89 10,55 5,48 1,59 6,97 14,70 2,30 4,28	4,14 3,51 7,25 5,58 2,59 6,54 8,32 0,76 10,94 9,54 5,67 1,59 7,06 14,82 2,56 4,12	4,86 3,65 7,86 5,93 2,67 7,45 6,67 0,79 10,86 8,53 5,71 1,51 7,82 13,63 4,21 4,04
Жирно-кислотный состав, %
Пальмитиновая (С16:0) Стеариновая (С18:0) Арахиновая (С20:0) Олеиновая (С18:1) Линолевая (С18:2) Линоленовая (С18:3)	14,98 7,16 -* 42,35 35,51 -	15,45 8,61 - 41,62 34,32 -	11,31 6,06 0,44 41,46 40,49 0,24
Витамины, мг/100 г продукта
Пиридоксин (В6) Рибофлавин (В2) Тиамин (В1) б-токоферол в-каротин	0,71 0,34 0,22 26,72 3,94	0,76 0,32 0,23 27,44 4,05	0,78 0,36 0,24 29,88 4,49
Макроэлементы, мг/100 г
Калий	536,74	675,95	924,15
Кальций	289,44	346,98	380,48
Магний	345,34	350,78	507,64
Натрий	14,96	14,21	16,03
Фосфор	1388,26	1946,65	2292,15
Микроэлементы, мкг/100 г
Железо	6210,0	6540,0	8220,0
Железо	6210,0	6540,0	8220,0
Марганец	2730,0	3120,0	3740,0
Медь	960,0	980,0	1460,0
Цинк	6540,0	6980,0	8330,0

*«-»-не обнаружено

В жировой фракции семян содержится кофермент Q7-10, наличие которого важно для активации системы макрофагов, а содержащийся в ней селен защищает гормоны, ферменты, витамины и липиды от разрушения в результате окисления. Благодаря фосфатидилхолину, который активирует фермент лецитин-холестерин-ацетилтрансферазу, свободный холестерин трансформируется в эфиры холестерина, которые не принимают участия в развитии атеросклероза. Кроме того, фосфатидилхолин включается в состав липопротеинов высокой плотности, что способствует ускорению транспорта холестерина в мембраны эндотелия и тромбоцитов, предупреждает агрегацию последних. Особо следует подчеркнуть важность присутствия в семенах тыквы значительного количества цинка, биологическая роль которого определяется его необходимостью для нормального роста, развития и полового созревания, поддержания репродуктивной функции и адекватного функционирования иммунной системы, обеспечения нормального кроветворения, вкуса и обоняния, процессов заживления и репарации ран [4].

1.7 Биохимический состав жмыха кунжутных семян

Кунжут культивируется в мире как источник масла и белка, содержание которых в кунжутных семенах достигает соответственно 55 и 20 %. Обезжиренная мука кунжутных семян содержит до 50 % белка [25]. Кроме того, в семенах содержится около 19,0 г белка, углеводов 12,2 г, воды 9,0 г, витамины: B2 0,4 мг, В1 1,3 мг, PP 4,0 мг на 100 г, калий 497,0 мг, кальций 1474,0 мг, магний 540,0 мг, натрий 75,0 мг, фосфор 720,0 мг. Кунжут является одним из лидеров по содержанию кальция. В день взрослому человеку необходимо около 1000 мг кальция (или 1 г). Считается, что больше всего кальция в молочных продуктах, но это справедливо лишь отчасти. В твердом сыре кальция действительно достаточно 800 мг, в молоке - 120 мг, а в твороге значительно меньше - 80 мг. В 100 г семян кунжута содержится 800-1200 мг и более кальция. Кроме того, чтобы усвоить кальций, необходим магний, которого мало в молочных продуктах. А вот в кунжуте содержания магния 540 мг/100 г. Кунжут также богат фосфором, цинком, калием, клетчаткой [13].

Содержание жирных кислот в семенах кунжута составляет 45-55 %. Отличительной особенностью кунжутного масла являются высокое содержание линолевой кислоты, преобладание г-токоферола над другими изомерами витамина Е, а также высокое содержание жирорастворимых лигнанов. Мононенасыщенные жирные кислоты представлены в основном олеиновой кислотой (18:1), содержание которой составляет 18,5 г/100 г. Ненасыщенных жирных кислот (преимущественно 16:0 и 18:0) в семенах кунжута около 7 г на 100 г семян. Полиненасыщенные жирные кислоты представлены почти полностью линолевой кислотой (18:2) и составляют 21-22 г/100 г. Фитостерины в кунжутных семенах присутствуют в количестве 714 мг/100 г.

Кунжутное масло в составе жмыха обладает гипохолестеринимическим эффектом, что обычно связывают с антиоксидантными свойствами и особенностью жирнокислотного состава этого масла. Антиоксидантные свойства обусловлены присутствием жирорастворимых лигнанов (в основном сесамина и сесамолина) и витамина Е (табл. 8). Эти лигнаны оказывают сберегающее влияние на витамин Е, препятствуя его окислению. Образующиеся в печени метаболиты сесамина (катехолы) обладают выраженной антирадикальной активностью. Сесамин повышает биодоступность г-токоферола путем ингибирования его метаболизма.



Таблица 8

Содержание лигнанов в семенах кунжута (мг/100 г) [25]

Компоненты	Величина показателя
Лигнаны, всего	762,0
В том числе: сесамин	495,4
сесамолин	187,2
сесамол	79,0
б- токофероловый эквивалент	4,5
б- токоферол	2,1
г- токоферол	24,4



ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Цель и задачи исследований

Цель нашей научно-исследовательской работы состояла в разработке обогащенных хлебобулочных изделий лечебно-профилактического назначения с использованием физиологически функциональных пищевых ингредиентов. В связи с этим перед нами были поставлены следующие задачи:

- изучить особенности влияния добавок из ценных побочных продуктов переработки растительного сырья, используемых в различных количествах, на свойства теста и качество выпекаемого хлеба;

- провести термогравиметрический анализ пшеничной муки и растительных добавок;

- разработать многокомпонентную функциональную смесь с использованием изученных физиологически функциональных пищевых ингредиентов.

2.2 Место проведения опытов

Место проведения опытов - кафедра хранения, переработки и товароведения продукции растениеводства, Испытательная лаборатория учебно-научного Центра коллективного пользования - сервисная лаборатория комплексного анализа химических соединений РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (приложение 1), технологическая лаборатория ОАО «Мельничный комбинат в Сокольниках».

2.3 Материалы, объекты проведенных исследований

Для исследований использовалось следующее сырьё: мука пшеничная высшего сорта "Макфа", жмыхи ядра кедрового ореха, тыквенных и кунжутных семян, микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ), выработанные в производственных условиях.

В результате опыта была составлена функциональная смесь «Дары природы», сбалансированная по содержанию клетчатки (19,8 г) и включающая в себя 8 % МКЦ, 21 % жмыха кунжутных семян, 29 % жмыха тыквенных семян, 42 % жмыха ядра кедрового ореха. Смесь «Дары природы» добавлялась к пшеничной муке в количестве 15-30 %.

Для проведения исследований были подготовлены смеси исходной пшеничной муки с добавлением указанных растительных продуктов в определенных количествах (табл. 9).

Таблица 9

Варианты опыта

Вариант	Используемое сырьё
1 (контроль)	Мука пшеничная высшего сорта (МПВС) "Макфа" (2011 г)
2	МПВС с 1 % микрокристаллической целлюлозы (МКЦ)
3	МПВС с 3 % МКЦ
4	МПВС с 5 % МКЦ
5	МПВС с 5 % кедрового жмыха (КЖ)
6	МПВС с 10 % КЖ
7	МПВС с 15 % КЖ
8	МПВС с 7 % тыквенного жмыха (ТЖ)
9	МПВС с 14 % ТЖ
10	МПВС с 21 % ТЖ
11	МПВС с 2 % МКЦ, 5 % КЖ, 7 % ТЖ
12	МПВС с 2 % МКЦ, 10 % КЖ, 3,5 % ТЖ
13	МПВС с 3 % МКЦ, 15 % КЖ , 10 % ТЖ
14 (контроль)	МПВС "Макфа" (2012 г)
15	МПВС с 5 % жмыха кунжутного (ЖК)
16	МПВС с 10 % ЖК
17	МПВС с 15 % ЖК
18	МПВС с 15 % смеси «Дары природы»
19	МПВС с 30 % смеси «Дары природы»

Для получения представленных в табл. 9 смесей были проведены соответствующие расчеты на абсолютно сухое вещество (табл. 10). Для этого определили влажность каждого растительного продукта.

Таблица 10

Влажность исходных компонентов

Используемое сырье	Влажность, %
Пшеничная мука высшего сорта «Макфа» (2011г.)	10,7
Пшеничная мука высшего сорта «Макфа» (2012 г.)	13,2
Микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ)	4,5
Жмых ядра кедрового ореха	4,5
Жмых тыквенных семян	7,3
Жмых кунжутных семян	4,6
Смесь «Дары природы»	5,8

Расчет необходимого количества компонентов:

mфактической влажности=mа.с.в.х100/100-W

1000 г муки на а.с.в. - 10 г МКЦ на а.с.в. (1 %)

30 г МКЦ на а.с.в. (3 %)

50 г МКЦ на а.с.в. (5 %)

Мука высшего сорта «Макфа» (2011 г.):

mфактической влажности=1000х100/100-10,7=1119,82 г

Мука высшего сорта «Макфа» (2012 г.):

mфактической влажности=1000х100/100-13,2=1152,0 г

МКЦ:

1 % mфактической влажности=10х100/100-4,5=10,47 г

3 % mфактической влажности=30х100/100-4,5=31,41 г

5 % mфактической влажности=50х100/100-4,5=52,35 г

Жмых ядра кедрового ореха:

5 % mфактической влажности=50х100/100-4,5=52,35 г

10 % mфактической влажности=100х100/100-4,5=104,71 г

15 % mфактической влажности=150х100/100-4,5=157,07 г

Жмых тыквенных семян:

7 % mфактической влажности=70х100/100-7,3=75,51 г

14 % mфактической влажности=140х100/100-7,3=151,02 г

21 % mфактической влажности=210х100/100-7,3=226,54 г

Жмых кунжутных семян:

5 % mфактической влажности=50х100/100-4,6=52,41 г

10 % mфактической влажности=100х100/100-4,6=104,82 г

15 % mфактической влажности=150х100/100-4,6=157,23 г

Смесь «Дары природы»:

15 % mфактической влажности=150х100/100-5,8=159,24 г

30 % mфактической влажности=300х100/100-5,8=318,47 г

Смесь пшеничной муки высшего сорта с 2 % МКЦ, 5 % кедрового жмыха,

7 % жмыха тыквенных семян.

2 % МКЦ: mфактической влажности=20х100/100-4,5=20,94 г

5 % кедрового жмыха: mфактической влажности=50х100/100-4,5=52,35 г

7 % жмыха тыквенных семян: mфактической влажности=70х100/100-7,3=75,51 г

Смесь пшеничной муки высшего сорта с 2 % МКЦ, 10 % кедрового

жмыха, 3,5 % жмыха тыквенных семян.

10 % кедрового жмыха: mфактической влажности=100х100/100-4,5=104,71 г

3,5 % жмыха тыквенных семян: mфактической влажности=35х100/100-7,3=37,76 г

Смесь пшеничной муки высшего сорта с 3% МКЦ, 15% кедрового жмыха,

10 % жмыха тыквенных семян.

3 % МКЦ: mфактической влажности=30х100/100-4,5=31,41 г

15 % кедрового жмыха: mфактической влажности=150х100/100-4,5=157,07 г

10 % жмыха тыквенных семян: mфактической влажности=100х100/100-7,3=107,87 г

2.4 Методика проведения исследований

В рамках научно-исследовательской работы был проведен комплекс анализов.

Определение влажности осуществлялось по ГОСТ 9404-88. Сущность метода заключается в обезвоживании муки в воздушно-тепловом шкафу при фиксированных параметрах температуры и продолжительности сушки (130 ? С в течение 40 мин.) [8]. Влажность муки характеризует ее энергетическую ценность, так как чем больше влаги содержится в муке, тем меньше в ней полезных сухих веществ. От влажности зависят также стойкость муки при хранении, транспортабельность и пригодность к дальнейшей переработке. Повышенная влажность активизирует в муке процессы, повышающие кислотность и вызывающие ее порчу. Влажная мука имеет пониженную сыпучесть, слеживается, что существенно влияет на точность дозирования. Кроме того, массовая доля влаги в муке влияет на технико-экономические показатели предприятий. Так увеличение массовой доли муки на 1% приводит к уменьшению выхода хлеба на 1,5-2 % [26].

Определение числа падения проводили по ГОСТ 27676-88. Метод основан на быстрой клейстеризации водной суспензии муки в кипящей водяной бане и на последующем измерении разжижения крахмального геля под действием альфа-амилазы пробы [9]. Полное название метода - число падения Хагберга, первоначально он был разработан в Швеции. Температура проведения испытания выбрана так, чтобы добиться максимальной активности ферментов в смеси муки и воды; а также быстрых изменений, зависящих от уровня присутствующей альфа-амилазы зерна. Чем выше содержание альфа-амилазы, тем быстрее разжижается суспензия из муки и воды и тем быстрее падает мешалка, следовательно, тем меньше число падения. При повышенном содержании альфа-амилазы зерна образование декстринов при изготовлении хлеба усиливается, поэтому повышается вероятность возникновения проблем при разрезании хлеба, понижается качество хлеба (липкий мякиш). При безопарном способе приготовления высокое содержание альфа-амилазы зерна в муке приводит к размягчению теста. Число падения включает в себя и период перемешивания в течение 60 секунд, таким образом, теоретически самое низкое значение числа - 60. На практике для большинства процессов изготовления хлеба пригодна мука с числом падения свыше 250. Возможна как слишком высокая, так и слишком низкая активность альфа-амилазы: число падения выше 350 указывает на то, что к муке следует добавить какой-либо вид амилазы. Считается, что число падения муки должно находиться в диапазоне между 250 и 280, хотя оптимальное для конкретного предприятия значение зависит от ассортимента продуктов и применяемых технологий. При высокой активности альфа-амилазы выпеченный хлеб имеет липкий мякиш тёмного цвета с крупными полостями и пониженный объёмный выход. При нормальной активности альфа-амилазы получается хлеб хорошего качества, а при пониженной активности - сухой скоропортящийся хлеб, уменьшенного объёма [18].

Рис. 2 Влияние концентрации фермента альфа-амилазы на качество хлеба

Определение количества и качества сырой клейковины в муке проводилось по ГОСТ 27839-88. Клейковина - комплекс белковых веществ, способных при набухании в воде образовывать связную эластичную массу [10].

Под качеством клейковины понимают совокупность ее физических свойств: упругость, растяжимость, эластичность. Эти свойства имеют решающее значение для получения хорошего пористого хлеба, большого объемного выхода с высокой усвояемостью. От количества и качества клейковины зависит выход хлеба и его качество. Получение хлеба с большим объемным выходом хорошо и равномерно разрыхленным мякишем зависит от способности теста при брожении и расстойке удерживать диоксид углерода. При достаточном количестве клейковины (25 % и выше) первой группы качества тесто даже в конечный период приготовления очень пластично и хорошо удерживает диоксид углерода. Хлеб получается с хорошей формоустойчивостью, достаточно разрыхленный, с большим объемным выходом, равномерной и тонкостенной пористостью. Клейковина второй группы качества обладает меньшей газоудерживающей способностью, что определяет получение хлеба с меньшим объемным выходом, но в большинстве случаев доброкачественного. Из муки с клейковиной третьей группы качества получают хлеб с малым объемным выходом, не отвечающий требованиям стандарта [22].

Результаты измерений упругих свойств клейковины выражают в условных единицах прибора ИДК и в зависимости от их значений клейковину относят к соответствующей группе качества согласно требованиям (табл. 11).

Таблица 11

Группа качества и характеристика клейковины в зависимости от показателей прибора ИДК

Группа качества	Характеристика клейковины	Показатели прибора в условных единицах Хлебопекарная мука сортов
		Высшего, первого, обойной	Второго
III	Неудовлетворительная крепкая	От 0 до 30	От 0 до 35
II	Удовлетворительная крепкая	От 35 до 50	От 40 до 50
I	Хорошая	От 55 до 75
II	Удовлетворительная слабая	От 80 до 100
III	Неудовлетворительная слабая	От 105 и более

Количество клейковины определяли ручным методом, а качество сырой клейковины - на приборе ИДК-1М. Прибор предназначен для определения способности клейковины оказывать сопротивление деформирующей нагрузке сжатия. Результаты измерения упругости выражают в условных единицах прибора. Чем выше указанная способность образца, тем меньше он сожмется и тем меньше величина будет зафиксирована на шкале прибора [26].

Определение реологических свойств теста проводили с использованием фаринографа по ГОСТ Р 51404-99 и альвеографа по ГОСТ Р 51415-99 [11, 12].

Фаринограф регистрирует образование теста и его поведение в условиях постоянной механической нагрузки в виде непрерывной кривой на диаграмме.

Сущность метода - изменение и регистрация консистенции теста в процессе его образования из муки и воды, развития теста и изменения его консистенции в процессе замеса, с применением фаринографа. По фаринографу определяют: водопоглощение, время образования теста, устойчивость теста, степень разжижения, показатель качества [11].

Водопоглощение зависит от множества свойств муки: влажности муки (чем она ниже, тем выше поглощение воды); содержания белка в муке (чем выше содержание белка, тем выше поглощение воды); содержания повреждённого крахмала в муке (чем выше содержание поврежденного крахмала, тем выше водопоглощение); содержания в муке пентозанов (чем выше содержание пентозанов, тем выше поглощение воды); содержания отрубей (чем выше содержание отрубей, тем выше водопоглощение). Это одна из причин, по которым к низкосортовой муке следует добавлять больше воды, чем к муке высшего сорта [18].

Альвеограф предназначен для определения реологических свойств теста (упругая и общая деформация теста, работа деформации теста, эластичность). При работе на альвеографе на замес подают 250 г муки и 2,5 % раствор соли в количестве, зависящем от влажности муки. После замеса тесто выпрессовывают, делят на куски, раскатывают, формуют и ставят на отлежку в расстойную камеру. После отлежки блиное тесто укладывают на приемный столик, фиксируемый с помощью кольца, после чего производят его надувание в форму шара до разрыва. На начальном этапе эксперимента при увеличении давления воздуха проба теста проявляет свои упруго-пластические свойства. В определенный момент времени происходит разрыв шара, тесто проявляет свои прочностные свойства [42].

Пробная лабораторная выпечка выполнялась по методике Всероссийского центра оценки качества сортов сельскохозяйственных культур - ВЦОКС. Это безопарный метод лабораторной выпечки хлеба с интенсивным замесом теста из пшеничной муки. Качество выпеченного хлеба оценивалось пробной выпечкой формового хлеба по объемному выходу из 100 г муки и подового хлеба по формоустойчивости. Так же учитывался внешний вид, состояние мякиша, вкус и запах хлеба. Выпекали хлеб в течение 25 мин при температуре 2300 С. Увлажнение пекарной камеры обеспечивали, помещая в нее небольшую емкость с водой. Общая продолжительность процесса от начала замеса теста до конца выпечки 3,5-4,5 часа. Оценку качества полученного хлеба проводили по методике ВЦОКС. Анализ хлеба проводили через 10-20 часов после выпечки. Качество выпеченного формового хлеба оценивают по объемному выходу из 100 г муки, а подового хлеба - по формоустойчивости. Объемный выход-объем хлеба в кубических сантиметрах, пересчитанный на 100 г муки при влажности 14,5%. Формоустойчивость - отношение высоты к диаметру у подового хлеба. Также оценивали внешний вид, пористость, эластичность и цвет мякиша. Хлеб не должен иметь неспецифического для него вкуса и запаха. Для общей классификации в баллах руководствовались следующими данными (табл. 12) [27].



Таблица 12

Классификация баллов общей хлебопекарной оценки

Балл	Оценка хлеба
4,5 - 5,0	отличная
3,8 - 4,4	хорошая
3,2 - 3,7	вполне удовлетворительная
2,5 - 3,1	удовлетворительная
ниже 2,5	неудовлетворительная

Дифференциально-термогравиметрический анализ выполняли с использованием дериватографа Q-1500D. В результате непрерывного программируемого нагрева фиксируются: изменение веса (ТГ) и эффекты поглощения или выделения тепла (ДТА) в результате разнообразных физических и химических превращений образца. В ходе эксперимента дается информация об энтальпических и кристаллографических изменениях, изменении веса, происходящих в образце [28].

Чтобы молекулы могли вступить в химическое взаимодействие, они должны обладать некоторой избыточной кинетической энергией, называемой энергией активации, которая превышает их среднюю кинетическую энергию. При низкой температуре число быстро движущихся молекул мало, поэтому многие реакции при низких температурах идут чрезвычайно медленно. Повышение температуры приводит к ускорению реакции [36].

Сущность метода заключается в следующем: образец исследуемого вещества нагревают с постоянной скоростью до заданной конечной температуры, фиксируя при этом изменение массы. По достижении образцом некоторой температурной величины начинает происходить группа реакций. При этом скорость потери массы увеличивается и вновь падает после завершения реакций. Таких брутто-стадий при термодеструкции одного образца может быть несколько. Эти стадии могут протекать с выделением или поглощением тепла, поэтому при постоянной скорости подвода тепла рост температуры образца может ускоряться (в случае экзотермического эффекта) или замедляться (если тепловой эффект эндотермический).