Биоинновационные технологии для сохранения свежести хлеба

Рисунок 3.19 - Изменение сжимаемости мякиша через 72 ч хранения в зависимости от состава комплексного улучшителя

Исходя из диаграммы, представленной на рисунке 3.16, можно спрогнозировать оптимальную область композиционного состава улучшителя. Разработанный комплексный улучшитель максимально продлевающий свежесть хлеба имеет в своем составе следующее оптимальное соотношение компонентов, % от массы муки:

• смесь камедей - 0,3…0,5 %

• пшеничный глютен - 2…3 %

• ферментный препарат Veron® М4 - 0,008… 0,009 %.

Диаграмма для коэффициента водопоглощения мякиша (рис. 3.20) носит обратный характер, однако оптимальная область находится примерно в этих же пределах.

Рисунок 3.20 - Изменение коэффициента водопоглощения мякиша через 72 ч хранения в зависимости от состава комплексного улучшителя

На основе сравнения двух диаграмм был выбран конкретный композиционный состав хлебопекарного улучшителя УКХ-4, % от массы муки:

смесь камедей - 0,35;

глютен - 2,0;

Veron® М4 - 0,009.

Эффективность использования улучшителя УКХ-4 была проверена путем проведения пробных лабораторных выпечек образцов хлеба и сравнения их с контрольным образцом. Пробные выпечки в условиях лаборатории осуществлялись в печи «Moulinex Home Bread» по режиму, приведенному в п. 2.2 Рецептура для проведения пробной лабораторной выпечки приведена в таблице 3.7.

Таблица 3.7 - Рецептура теста на 100 г муки и показатели процесса

Полученные образцы хлеба были проанализированы на предмет соответствия требованиям стандартов по таким критериям как влажность, пористость и кислотность. Полученные экспериментальные данные представлены в табл. 3.8.

Таблица 3.8 - Основные нормируемые показатели качества готовой продукции

Далее было исследовано влияния улучшителя УКХ-4 на органолептические показатели готового хлеба через 24 ч и 72 ч. Был проведен профильный дегустационный анализ хлеба, полученного в результате пробной лабораторной выпечки, дескрипторами были выбраны показатели, характеризующие органолептические свойства продукта. Дегустационный совет состоял из шести человек, каждый из которых оценивал органолептические показатели по пятибалльной шкале: 5 баллов означало - самый мягкий и свежий вариант хлеба, 1 балл - самый черствый и жесткий хлеб. Результаты профильного дегустационного анализа хлеба приведены в таблицах 3.9 и 3.10.

Таблица 3.9 - Результаты профильного дегустационного анализа хлеба через 24 часа

Таблица 3.10 - Результаты профильного дегустационного анализа хлеба через 72 часа

Где КО - контрольный образец;

УКХ-4 - образец с добавлением улучшителя УКХ-4

Профилограммы качества хлеба через 24 ч и 72 ч, приготовленного с добавлением полученного улучшителя, представлены на рисунках 3.19 и 3.20 соответственно.

Рисунок 3.21 - Профилограмма органолептической оценки образцов хлеба через 24 часа

Рисунок 3.22 - Профилограмма органолептической оценки образцов хлеба через 72 часа

Суммарная оценка образцов за 24 ч и 72 ч испытаний составила: контроль - 35 баллов и 29,1 балл, образец с улучшителем УКХ-4 - 49,1 балл и 38,9 баллов соответственно.

Сравнительный анализ полученных образцов, позволяет сделать вывод, что добавка УКХ-4 способствует улучшению внешнего вида, вкуса, цвета корки и мякиша изделия. Также было выяснено, что в результате хранения (через 72 ч) образец с улучшителем УКХ-4 имел более высокие показатели эластичности и разжевываемости по сравнению с контролем, что свидетельствует о том, что данный хлеб дольше остается свежим и мягким. Внешний вид полученных образцов приведен на рисунке 3.23.

Контрольный образец Образец с улучшителем

Рисунок 3.23 - Образцы, полученные при проведении пробных лабораторных выпечек через 72 ч хранения

Оба полученных образца соответствуют требованиям стандарта. Необходимо также отметить, что образец с улучшителем превосходит контрольный образец по объему изделия на 36 % и по пористости мякиша на 4 %. Результаты измерений показателей свежести хлеба представлены в таблице 3.9.

Таблица 3.11 - Показатели, характеризующие свежесть изделия

При черствении хлеба снижается сжимаемость и возрастает его коэффициент водопоглощения. Как видно из представленных данных, добавление комплексного улучшителя привело к улучшению практически всех качественных показателей хлебобулочных изделий. Показатели, характеризующие свежесть изделий, также существенно улучшились, что свидетельствует об эффективности применения улучшителя разработанного состава для замедления процесса черствения. Использование такой добавки позволяет продлить срок хранения свежести хлеба до 72 ч.

Таким образом, результаты данной работы свидетельствуют о перспективности использования улучшителя УКХ-4 в хлебопечении, обеспечивающим не только улучшение органолептических, но и физико- химических показателей.

Выводы

1. Spiecher G., Brummer J. M. Baked Goods: Biotechnology: 12-volume comprehensive treatise. Vol. 9. Enzymes, Biomass, Food and Feed; еd. By G. Reed, T. W. Nagodawithana. 2nd ed., completely rev. Weinheim [etc.]: VCH, 1995. 804 p.

2. Валентас К.Дж., Ротштейн Э., Сингх Р. П. Пищевая инженерия: справочник с примерами расчетов; пер. с англ. под общ. науч. ред. А. Л. Ишев ского. СПб.: Профессия, 2004. 848 с.

3. Золоева Г.В. Оценка качества хлеба - дело серьезное // Методы оценки соответствия. 2010. №10. С. 22-27.

4. Матвеева И. В., Юдина Т. А. Современные биоинновационные технологии для решения приоритетных задач хлебопекарной промышленности // Хлебопекарное производство. 2010. №8. С. 95-101.

5. Горячева А. Ф., Кузьминский Р. В. Сохранение свежести хлеба. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. 240 с.

6. Piazza L., Masi P. Moisture redistribution throughout the bread loaf during staling and its effect on mechanical properties // Cereal Chemistry. 1995. Vol. 72. № 3. P. 320-325.

7. Gray J. A., Bemiller J. N. Bread staling: Molecular basis and control // Comprehensive Reviews in Food Science and Safety. 2003. Vol. 2. № 1. P. 1-21.

8. Lai H. M., Lin T. C. Bakery Products: Science and Technology; еd. by Y. H. Hui. Oxford: Blackwell Publishing, 2006. P. 3-69.

9. Slade L., Levine Н. Beyond water activity: Recent advances based on an alternative approach to assessment of food quality and safety // CRC Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 1991. Vol. 30. №2-3. P. 115-360.

10.Еремеева В. Сага о хлебе. Правильно сохраненном // Кухни и ванные комнаты. 2002. №6. C.96-99

11. Baik M. Y., Chinachoti Р. Moisture redistribution and phase transitions during bread staling // Cereal chemistry. 2000. Vol. 77. № 4. P. 484-488.

12. Ribotta P. D., Le Bailc А. Thermo-physical assessment of bread during staling // LWT - Food Science and Technology. 2007. Vol. 40. № 5. P. 879-884.

13. Eliasson A. C., Larsson К. Cereals in Breadmaking: A Molecular Colloidal Approach. - New York: Marcel Dekker, 1993. 376 S.

14 Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства: учебник. 9-е изд., перераб и доп.; под общ. ред. Л.И. Пучковой. СПб.: Профессия, 2005. 416 с.

15 .Пучкова Л. И., Паландова Р. Д., Матвеева И. В. Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий. Часть 1. Технология хлеба. СПб.: ГИОРД, 2005. 559с.

16. Goesaert Н., Slade L., Levine H. et. al. Amylases and bread firming - an integrated view // Journal of Cereal Science. 2009. Vol. 50. № 3. P. 345- 352.

17. Xie F. The study of bread staling using visible and near-infrared reflectance spectroscopy: PhD thesis. Manhattan: Kansas State University, 2002. 104 p. 18.Goesaert Н., Brijs K., Veraverbeke S.W. et. al. Wheat flour constituents: How they impact bread quality, and how to impact their functionality//

Trends in Food Science and Technology. 2005. Vol. 16. № 1-3. P. 12-30.

19. Tester R. F., Karkalas J., Qi X. Starch - composition, fine structure and architecture // Journal of Cereal Science. 2004. Vol. 39. № 2. P. 151-165.

20. Kim S. K., D'Appolonia B. L. Bread staling studies // Cereal Chemistry.1977. Vol. 54. № 2. P. 207-229.

21 Химия и технология крахмала; под ред. Р. В. Керра; перевод с англ.

М., 1956. 579 с.

22 .Цыганова Т.Б. Технология хлебопекарного производства: учеб. для нач. проф. образования. М.: ПрофОбрИздат, 2002. 432 с.

23. Imberty А., Buleon A., Perez S. et. al. Recent advances in knowledge of starch structure // Starch. 2006. Vol. 43. № 10. P. 375-384.

24. Pateras I. M. C. Bread spoilage and staling // Technology of Breadmaking; еd. by S. P. Cauvain, L. S. Young. - 2nd ed. - Berlin: Springer, 2007. - P. 275-298.

25. Ribotta P. D., Cuffini S., Leуn A.E. et. al. The staling of bread: An X-ray diffraction study // European Food Research and Technology. 2004. Vol. 218. № 3. P. 219-223.

26. Schiraldi A., Fessas D. Mechanism of staling: An overview // Bread Staling; еd. by P. Chinachoti, Y. Vodovotz. - Boca Raton, Florida : CRC Press, 2000. P. 1-17.

27. Pйrez S., Bertoft E. The molecular structures of starch components and their contribution to the architecture of starch granules: a comprehensive review

// Starch. 2010. Vol. 62. № 8. P. 389-420.

28.Козьмина Н. П. Биохимия хлебопечения. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Пищевая промышленность, 1978. 278 с.

29.Vittadini E., Vodovotz Y. Changes in the physicochemical properties of wheat- and soy-containing breads during storage as studied by thermal analyses // Journal of Food Science. 2003. Vol. 68. № 6. P. 2022-2027.

30 .Экспертиза хлеба и хлебобулочных изделий. Качество и безопасность: Учеб.-справ. пособие / А. С. Романов [и др.]; под общ. ред. В. М. Позняковского. 2-е изд., испр. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. 278 с.

31 .Ким Л. В. О черствении хлеба // Хлебопекарная и кондитерская промышленность. 1975. № 5. С.19-20.

32. Duran E., Leon A., Barber B. et. al. Effect of low molecular weight dextrins on gelatinization and retrogradation of starch // European Food Research and Technology. 2001. Vol. 212. № 2. P.203-207.

33. Bіaszczak W., Sadowska J., Rosell C. M. et. al. Structural changes in the wheat dough and bread with the addition of alpha-amylases // European Food Research and Technology. 2004. Vol. 219. № 4. P. 348-354.

34. Enzymes in Breadmaking: Bakery Products: Science and Technology / H. Goesaert [et. al]; еd. by Y. H. Hui. Oxford: Blackwell Publishing, 2006. P. 337-364.

35. Van der Maarel M. J. E. C., Van der Veen B. B., Uitdehaag J. C. M. J. C. et. al. Properties and applications of starch-converting enzymes of the б- amylase family // Journal of Biotechnology.2002. Vol. 94. № 2. P. 137-155. 36.Chung O. K., Pomeranz Y., Finney K. F. Wheat flour lipids in breadmaking // Cereal Chemistry. 1978. Vol. 55. № 5. P. 598-618.

37. Sawa К., Inoue S., Lysenko E. et. al. Effects of purified monoglycerides on Canadian short process and sponge and dough mixing properties, bread quality and crumb firmness during storage // Food Chemistry.2009. Vol. 115. № 3. P. 884-890

38. Gomez М., Del Real S., Rosell C. M. et. al. Functionality of different emulsifiers on the performance of breadmaking and wheat bread quality // European Food Research and Technology. 2004. Vol. 219. № 2. P. 145-

150.

39 .Тимошенко Ю. А., Маркина В. Ю., Красильников В. Н. Гидролизованные лецитины в хлебобулочных изделиях // Кондитерское и хлебопекарное производство. 2005. № 5. С. 4.

40 .Ангалеб А. Применение эмульгаторов при производстве мучных изделий; пер. А. Виноградовой // Кондитерское и хлебопекарное производство. 2004. № 6. С. 8-9.

41 .Нечаев А. П., Кочеткова А. А., Зайцев А. Н. Пищевые добавки: учеб. для вузов. М.: Колос, Колос-Пресс, 2002. 256 с.

42 .Справочник по гидроколлоидам / под ред. Г. О. Филлипса, П. А. Вильямса; пер. с англ. под ред. А. А. Кочетковой, Л. А. Сарафановой. СПб.: ГИОРД, 2006. 535 с.

43 Пищевые загустители, стабилизаторы, гелеобразователи / А. Аймесон (ред.-сост.); перев. с англ. д-ра хим. наук С. В. Макарова. СПб.: ИД «Профессия», 2012. 408с.

44.Kohajdovб Z., Karoviиovб J. Influence of hydrocolloids on quality of baked goods // Acta Sci.Pol., Technol. Aliment.2008. Vol. 7. № 2. P. 43-49.

45.Андреев А. Н., Дмитреева Ю. В. Исследование влияния негидратированных гидроколлойдов на удельный объем булочных изделий // Процессы и аппараты пищевых производств. 2012. № 1. С. 1-9.

46. Rosell C. M., Rojas J. A., Benedito С. Influence of hydrocolloids on dough rheology and bread qualit // Food Hydrocolloids. 2001a. № 15. P. 75-81.

47. Mandala I., Michon С., Launay В. Phase and rheological behaviors of xanthan/amylose and xanthan/starch mixed systems // Carbohydrate Polymers. 2004. Vol. 58. №. 3. P. 285-292.

48. Mandala I. G., Bayas Е. Xanthan effect on swelling, solubility and viscosity of wheat starch dispersions // Food Hydrocolloids. 2004. Vol. 18. № 2. P. 191-201.

49. Mandala I., Karabela D., Kostaropoulos А. Physical properties of breads containing hydrocolloids stored at low temperature. I. Effect of chilling // Food Hydrocolloids. 2007. Vol. 21. № 8. P. 1397-1406.

50. Sciarini L. S., Ribotta P. D., Leoґn А. Е. et. al. Effect of hydrocolloids on gluten-free batter properties and bread quality // International Journal of Food Science and Technology. 2010. № 45. P. 2306-2312.

51. Martin M. L., Zeleznak K. J., Hoseney R. C. Mechanism of Bread Firming. Role of Starch Swelling / Cereal Chem. 1991. Vol. 30. №5. P. 498-503.

52. Brennan C. S., Tan С. К., Kuri V. et. al. The pasting behaviour and freeze- thaw stability of native starch and native starch-xanthan gum pastes // International Journal of Food Science and Technology. 2004. № 39. P. 1017-1022.

53. Slavin J. L., Greenberg N. A. Partially hydrolyzed guar gum: clinical nutrition uses // Nutrition. 2003. № 19. P. 549-552.

54. Turabi E., Sumnu G., Sahin S. Optimization of baking of rice cakes in infrared-microwave combination oven by response surface methodology // Food and Bioprocess Technology. 2008. № 1. P. 64-73.

55. Selomulyo V. O., Zhou W. Frozen bread dough: Effects of freezing storage and dough improvers // Journal of Cereal Science. 2007. № 45. P. 1-17.

56. Shalini K. G., Laxmi А. Influence of additives on rheological characteristics of whole-wheat dough and quality of chapatti (Indian unleavened flat bread) Part I--hydrocolloids // Food Hydrocolloids. 2007. № 21. P. 110-117.

57. Funami T., Kataoka Y., Omoto T. et. al. Effects of non-ionic polysaccharides on the gelatinization and retrogradation behavior of wheat starch // Food Hydrocolloids. 2005. Vol. 19. № 1. P. 1-13.

58. Ribotta P. D., Peґrez G. T., Leoґn А. Е. et. al. Effect of emulsifier and guar gum on microstructural, rheological and baking performance of frozen bread dough // Food Hydrocolloids. 2004. № 18. P. 305-313.

59. Antona A. A., Lukowb О. М., Fulchera R. G. et.al. Shelf stability and sensory properties of flour tortillas fortified with pinto bean (Phaseolus vulgaris L.) flour: Effects of hydrocolloid addition, LWT // Food Science and Technology. 2009. Vol. 42. № 1. P. 23-29.

60. Ribotta P. D., Ausar S. F., Beltramo D. M. et. al. Interactions of hydrocolloids and sonicated-gluten proteins // Food Hydrocolloids. 2005. № 19. P. 93-99.

61.Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок. Технические рекомендации. 6-е изд., испр. и доп. СПб.: ГИОРД, 2005. 200 с.

62. Ward F.M., Andon S. A. Hydrocolloids as film formers, adhesives and gelling agents for bakery and cereal products // Cereal Foods World. 2002.

№ 47. P. 52-55.

63. Ozkoc S. O., Sumnu G., Sahin S. The effects of gums on macro and micro- structure of breads baked in different ovens // Food Hydrocolloids. 2009. № 23. P. 2182-2189.

64. Dea I. C. M., Morris E. R, Rees D. A. et. al. Associations of like and unlike polysaccharides: mechanism and specificity in galactomannans, interacting bacterial polysaccharides and related // Carbohydrate Research. 1977. № 57. P. 249-272.

65. Garca-Ochoa F., Santos V. E., Casas J. A. et. al. Xanthan gum: production, recovery, and properties // Biotechnology Advances. 2000. Vol. 18. № 7. P. 549-579.

66. Gurkin S. Hydrocolloids-Ingredients that add flexibility to tortilla processing // Cereal Foods World. 2002. № 47. P. 41-43.

67. Cheetham N. W. N., Mashimba E.N.M. Conformational aspects of xanthan- galactomannan gelation // Carbohydrate Polymers. 1988. № 9. P. 195-212.

68. Cheetham N. W. N., Mashimba E.N.M. Conformational aspects of xanthan- galactomannan gelation: Further evidence from optical-rotation // Carbohydrate Polymers. 1991. № 14. P. 17-27.

69. Morris V. J., Brownsey G. J., Ridout M. J. Role of conformation in synergistic interactions of xanthan-Reply // Carbohydrate Polymers. 1994.

№ 23. P. 139-140.

70. Wang F., Wang Y. J., Sun Z. Conformational role of xanthan gum in its interaction with guar gum // Journal of Food Science. 2002. № 67. P. 3289- 3294.

71. McCleary B. V. Enzymatic hydrolysis, fine structure, and gelling interaction of legume-seed D-galacto-D-mannans // Carbohydrate Research. 1979. № 71. P. 205-230.

72. McCleary B.V., Dea I.C.M., Windust J. et. al. Interaction properties of D- galactose depleted guar galactomannan // Carbohydrate Polymers. 1984. № 4. P. 253-270.

73. Schorsch C., Garnier C., Doublier J.L. Viscoelastic proerties of xanthan/galactomannan mixtures: comparison of guar gum with locust bean gum // Carbohydrate Polymers. 1997. № 34. P. 165-175.

74. Bresolin T.M.B., Sander P.C., Reicher F. et. al. Viscosimetric studies on xanthan and galactomannan // Carbohydrate Polymers. 1997. № 33. P. 131- 138.

75. Morris E.R., Rees D.A., Young G. et. al. Order-disorder transition for a bacterial polysaccharide in solution. A role for polysaccharide conformation in recognition between Xanthomonas pathogen and its plant host // Journal of Molecular Biology. 1977. № 110. P. 1-16.

76. Rosell C. M., Collar С., Haros М. Assessment of hydrocolloid effects on the thermo-mechanical properties of wheat using the Mixolab // Food Hydrocolloids. 2007. № 21. P. 452-462.

77. Azizi M. H., Venkateswara Rao G. Effect of surfactant gels on dough rheological characteristics and quality of bread // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2004. Vol. 44. № 7/8. P. 545-552.

78. Jemli S., Messaoud E., Ayadi-Zouari D. et. al. A в-cyclodextrin glycosyltransferase from a newly isolated Paenibacillus pabuli US132 strain: Purification, properties and potential use in bread-making // Biochemical Engineering Journal. 2007. Vol. 34. № 1. P. 44-50.

79. Morgan K.R., Gerrard J.A., Every D. et. al. Staling in Starch Bread: the Effect of Antistaling alpha-amilase //Starch. 1997. № 49. P. 54-59.

80. Martin M. L., Zeleznak K. J., Hoseney R. C. A. Mechanism of Bread Firming. I. Role of Starch Swelling //Cereal Chem. 1991.Vol. 30. №5. P. 498-503.

81.Степычева Н.В., Кучеренко П.Н. Использование амилолитических ферментных препаратов для замедления ретроградации крахмала //направлена в редакцию журнала Известия вузов. Химия и химическая технология.

82. Hug-Iten S., Handschin S., Conde-Petit В. et. al. Changes in starch microstructure on baking and staling of wheat bread // Food Science and Technology. 1999. Vol. 32. № 5. P. 255-260.

83. Primo-Martнn C., Martнnez-Anaya M. A., Collar C. Composition of the glutenin macropolymer: Effects of flour quality and nonamylolytic enzyme addition // European Food Research and Technology. 2004. Vol. 218. № 5. P. 428-436.

84 .Дубцова В.Г. Сухая пшеничная клейковина - эффективная добавка для повышения качества муки и хлебобулочных изделий // Кондитерское и хлебопекарное производство. 2005. № 9. С. 16-18.

85 .Мелешкина Е. П. Влияние СПК на хлебопекарные свойства муки // Хлебопродукты. 2004. №1. C. 43-44.

86 .Дулаев В. Г., Мелешкина Е.П., Анисимов А.А. и др. Обогащение пшеничной хлебопекарной муки сухой клейковиной на мукомольных заводах // Хлебопродукты. 2004. № 10. С. 16-18.

87 .Пути сохранения свежести // Продукты и прибыль. 2006. № 5. 88.Глютен - способ сохранить качество // Мой Алтай: село и город. 2004.

№ 12-13

89 .Черных В.А., Ширшиков М. А., Максимов А. С. Реологическое поведение модельных систем, содержащих крахмал и клейковину // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 3. С. 7-11.

90 .Мелешкина Е. П., Мартьянова А.И., Коваль А.И. и др. Обогащение пшеничной и сортовой муки сухой клейковиной на мельничных предприятиях // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 12. C. 69-73.

91 .Степычева Н. В. Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий. Ч. 1. Основы технологии хлебопекарного производства. Иваново: ГОУ ВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т., 2005. 152 с.

92 .Дробот В. И. Повышение качества хлебобулочных изделий. Киев: Техника, 1984. 191 с.

93 .Ройтер И. М., Демчук А. П., Дробот В. И. Новые методы контроля хлебопекарного производства. Киев: Техника, 1977. 192 с.

94 .Колупаева Т., Матвеева И., Ланшин Н. и др. Сохранение свежести хлеба и снижение крошковатости с применением препарата «Новамил Л» // Хлебопродукты. 2006. № 3. С. 46-47.

95 Чиркова Л. А., Карачевцева Е. А., Тимофеенко Т. И. Использование сиропа стевии в производстве мороженого: Сборник тезисов докладов «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности». Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-т, 2010. 419 с.

96 .Бондарь А. Г., Статюха Г. А., Потяженко И. А. Планирование эксперимента при оптимизации процессов химической технологии (алгоритмы и примеры). Киев: Вища школа, 1980. 264 с.

97 .Колпакова В. В., Студенникова О. Ю. Гидратационная способность и физико-химические свойства белков пшеничной клейковины // Известия вузов. Пищевая технология. 2009. № 2/3. С. 5-8.