Сельское хозяйство/4. Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции

К.т.н., профессор Горбатовская Н.А., магистр техники и технологии Шоя Е.Н., магистрант Арай Джамалбекова

Таразский государственный университет имени М.Х.Дулати, Казахстан

Влияние добавок различных видов муки злаковых и бобовых культур на свойства пшеничного теста

Обеспечение населения полноценными продуктами питания имеет большое экономическое и социальное значение, а также является главным условием поддержания здоровья человека и его работоспособности.

Одним из основных продуктов питания в ряде большинства стран, в том числе и Казахстане, является хлеб. Традиционно хлебопекарные предприятия используют муку пшеничную высшего, первого и второго сортов. Однако, для традиционной технологии переработки зерна в муку хлебопекарную, характерно то, что в готовой продукции от всех биохимических питательных запасов зерна остается не более 10%, которые не обеспечивают нас сбалансированным питанием, что приводит к ряду заболеваний.

Повышение пищевой ценности продуктов массового спроса всегда являлось перспективным направлением в пищевой промышленности. Разработка технологии приготовления хлеба с использованием муки злаковых и бобовых культур, позволяющих улучшить пищевую, биологическую ценность готовых изделий и расширить ассортимент хлеба и хлебобулочных изделий функционального назначения, является актуальной задачей.

В настоящее время, благодаря работам Л.Я. Ауэрмана, В.И. Дробот, Л.И. Казанской, С.Я. Корячкиной, Л.П. Пащенко, Л.И. Пучковой, Ю.Ф. Рослякова, Т.В. Саниной, Т.Б. Цыгановой и других исследователей, предложено научное обоснование создания хлебобулочных изделий улучшенного качества, пищевая и биологическая ценность, которых может быть доведена до максимальных величин, за счет сбалансированности состава путем введения в рецептуру хлеба дополнительных видов нетрадиционного растительного сырья. Использование натурального растительного сырья позволяет не только повышать пищевую и биологическую ценность, расширять ассортимент хлебобулочных изделий, но и рационально использовать ресурсы зерна и зернопродуктов [1].

В связи с этим, в научно-исследовательской лаборатории инженерного профиля «Наноинженерные методы исследования» имени А.С. Ахметова Таразского государственного университета имени М.Х. Дулати, проводятся исследования, направленные на разработку рецептуры и технологии приготовления хлеба с внесением композитной смеси, составленной из полбяной и чечевичной муки.

Полба – содержит самое большое количество белка среди зерновых культур: 27%-37%, в время как в пшеничных продуктах белок составляет 12-14%. Содержание углеводов 56,0-59,5%, жира 1,9-2,4%, минеральных веществ 1,8-2,0%, пищевых волокон 10,7-11,8%. В полбе более высокое содержание железа, протеина и витаминов группы В, чем в обычной пшенице. Благодаря низкому содержанию клейковины людям, страдающим аллергией на глютен, можно включать полбу в свою диету.

В продуктах полбы содержатся 18 видов полезных для человека аминокислот, сумма которых по сравнению с пшеничными продуктами превышает в 1,5-2 раза, а содержание микро- и макроэлементов соответственно в 1,2 и 6 раз.

Регулярное употребление в пищу продуктов из полбы способствует укреплению иммунитета, нормализации уровня сахара в крови, улучшению работы сердечно-сосудистой, эндокринной, нервной, пищеварительной и репродуктивной систем, а также в значительной степени снижает риск развития анемии, инфекционных и онкологических заболеваний.

Следует отметить, что все полезные вещества, содержащиеся в полбе, в связи с высокой растворимостью, легче и быстрее усваиваются организмом человека по сравнению с биохимическими компонентами зерна пшеницы [2].

Научный интерес представляет одна из древнейших бобовых культур - чечевица. В семенах чечевицы содержится 24-35 % белка, углеводов 48-53 %, жира 0,6-2 %, минеральных веществ 2,3-4,4 %, она также является хорошим источником витаминов. Минимальное содержание жиров делает чечевицу незаменимой в приготовлении продуктов для диетического питания.

Содержание фолиевой кислоты в чечевице в несколько раз больше, чем в любом другом продукте растительного происхождения (до 90% от дневной нормы). Много растворимой клетчатки, способствующей улучшению пищеварения и препятствующей возникновению рака прямой кишки. Благодаря содержанию растительных изофлавонов чечевица способна предотвращать развитие раковых опухолей груди. А достаточно высокое содержание калия положительно влияет на работу сердечной мышцы.

Полезные свойства чечевицы характеризуются высоким содержанием витаминов и микроэлементов: калия, кальция, фосфора и железа, меди, марганца, бора, йода, цинка, кобальта, жирных кислот, витаминов группы A и B.

Одним из ценных качеств полбы и чечевицы является их абсолютная экологическая чистота. Данные культуры неспособны накапливать радионуклиды, нитраты и токсические вещества [3].

Целью исследования является изучение влияния композитной смеси из полбяной и чечевичной муки на свойства пшеничного теста. В состав композитной смеси входит полбяная и чечевичная мука в соотношении 80% и 20%, что соответствует рекомендациям отечественных и зарубежных исследователей и ученых вносит полбяную муку в количестве до 30 - 35% и чечевичную муку – до 10% к массе пшеничной муки. Выбор данных культур обусловлен их химическим составом и полезными свойствами для организма человека, рассмотренными выше.

Для исследования влияния композитной смеси на показатели качества муки пшеничной первого сорта и структурно-механических свойств теста выбрана рецептура безопарного способа приготовления заводского хлеба. Композитная смесь вносилась в количестве 5, 10, 15, 20, 30 и 40% к массе пшеничной муки первого сорта.

Результаты исследований влияния композитной смеси на свойства пшеничной муки, в частности на показатели качества и количества клейковины, представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Показатели качества и количество муки пшеничной первого сорта с внесением композитной различной дозировки

Показатели качества	Контроль (мука пшеничная первого сорта)	Внесение композитной смеси из полбяной и чечевичной муки, %
		5	10	15	20	30	40
Количество сырой клейковины, %	28	28	30	30	30	28	24
Глютен-индекс	97	95	97	98	97	96	85

Клейковина – важнейший фактор хлебопекарного достоинства пшеничной муки. От нее зависит газоудерживающая способность теста, объем и пористость хлеба. Содержание сырой клейковины в муке определяли, отмывая ее на системе Глютоматик.

Внесение композитной смеси привело к изменению общего выхода сырой клейковины. По данным, полученным в процессе отмывания, видно, что количество клейковины сначала при дозировке композитной смеси 5-20% увеличивается, но при увеличении дозировки более 20% наблюдается ее снижение. Глютен-индекс с увеличением дозировки от 5 до 30% изменяется от 95 до 96, в то время как показатель контрольного образца из пшеничной муки первого сорта равен 97. При внесении композитной смеси наблюдается незначительное снижение Глютен - индекса при 5% вносимой дозировки, затем повышение данного показателя при 10 - 15% и последующее снижение при 20 - 40%. Следует отметить, что показатели количества и качества клейковины при внесении композитной смеси из полбяной и чечевичной муки в количестве 5-30% находятся в пределах нормы.

Приготовление теста сопровождается сложными физико-химическими, биохимическими, микробиологическими и механическими процессами, влияющими на его структурно-механические свойства. Поэтому были проведены исследования влияния вносимой композитной смеси из полбяной и чечевичной муки на структурно-механические свойства теста, что представляет не только научный, но и практический интерес.

Влияние композитной смеси из полбяной и чечевичной муки на реологические свойства теста исследовалось на приборе Альвео – консистографе.

Результаты экспериментальных исследований по определению реологических свойств теста приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Реологические свойства теста с внесением композитной смеси из полбяной и чечевичной муки

№	Наименование показателя	Контроль (мука пшеничная первого сорта)	Внесением композитной смеси из полбяной и чечевичной муки
			5%	10%	15%	20%	30%	40%
1	Упругость теста, Р, мм•Н2О	118	102	97	95	89	85	73
2	Растяжимость теста, L, мм	87	84	83	80	71	69	63
3	Индекс набухания, G	20,8	20,4	20,3	19,9	18,8	18,2	17,7
4	Удельная работа, W,е.а.	368	312	287	280	218	206	140
5	Отношение упругости к растяжимости, Р/L	1,36	1,30	1,27	1,25	1,17	1,16	1,04
6	Коэффициент эластичности, Ie, %	62,7	61,4	59,9	55,6	52,1	45,2	38,1

Известно, что упругость и растяжимость теста характеризуется удельной работой, затрачиваемой на деформацию теста при её раздувании экспериментального образца теста в пузырь. В результате проведенных экспериментальных исследований установили числовые значения показателя удельной работы (W, е.а.), представленных в таблице 2, которые свидетельствуют о том, что с увеличением дозировки с 5 до 40 % показатель удельной работы снижается, что связано со снижением Глютен-индекса клейковины и белковой структурой теста.

Как видно из данных таблицы 2, наблюдается резкое снижение коэффициента эластичности, и растяжимости теста при внесении композитной смеси свыше 30%, структура теста рассыпчатая, рвущаяся при незначительных значениях деформации.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о положительных физико – химических характеристиках теста при внесении 5 - 30 % композитной смеси.

Внесение композитной смеси из полбяной и чечевичной муки в количестве до 30% к массе пшеничной муки позволяет повысить технологический потенциал тестоприготовления и пищевую ценность готовых изделий без значительных ухудшений реологических свойств теста.

Литература:

1. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства / Л.Я. Ауэрман. – 9-е изд., перераб. и доп. – С.-Пб.: Профессия, 2005. – 416 с.

2. Полба // ООО «ПОЛБА Продукт» [Электронный ресурс]. URL: http://polba-agro.ru/ 

3. Шпаар Д., Эллмер Ф., Постников А., Таранухо Г. и др. Зернобобовые культуры. Минск, «ФУАинформ», 2000 г.