Разработка технологии хлебных изделий с использованием натуральных сахарозаменителей

Формирование здорового типа питания потребует наращивания производства новых обогащенных, диетических  и  функциональных пищевых продуктов, включая массовые сорта хлебобулочных изделий, до 40–50 % от общего объема их производства. Необходима консолидация усилий по разработке и внедрению обогащенных, функциональных, в том числе специализированных и диетических пищевых продуктов. Хлебобулочные изделия были и останутся одними из основных продуктов питания населения. Ежедневное повсеместное  потребление  хлеба позволяет считать его одним из важнейших продуктов  питания, пищевая ценность которого имеет первостепенное значение.

Идея улучшения здоровья населения путем создания условий для рационального здорового питания получила в мире официальное признание.

В настоящее  время накоплен богатый опыт по использованию растительного сырья в качестве добавок при производстве хлебобулочных изделий.

Разные производители производят глюкозно-фруктозные сиропы разной степени очистки. Менее очищенный сорговый мед, в нем сохраняется часть растительных веществ, которые дают зеленоватую окраску. Сиропы глубокой очистки обладают прозрачностью, которая достигается за счет более тщательному очищению. По вкусовым характеристикам эти два сиропа не отличаются, поэтому более востребован сироп из соргового меда, так как при его производстве необходимо меньше затрат на очистку, что удешевляет конечный продукт.        

К основным преимуществам сахарозо-глюкозо-фруктозного сиропа можно отнести:

- быстро усваивается и  легко перерабатывается организмом;

- восстанавливает силу  и освобождает необходимую энергию;

- легко пропускается почками;

- способствует увеличению  в печени и мышцах гликогена (основной запас углеводов в  организме каждого человека) [3].

Способ очистки сока, полученного из растительного материала и содержащего сахарозу, воду и несахара,  предусматривает обработку сока смесью газов, состоящей из атмосферных газов, воздуха и отфильтрованных атмосферных газов и воздуха, перевод части растворимых веществ из сока в смесь газов перед добавлением щелочи, увеличение площади контакта между соком и смесью газов путем перемешивания сока со смесью газов  или инжекции смеси  газов в сок и увеличение скорости переноса указанной части растворимых веществ из сока в смесь газов с уменьшением их содержания в соке. Используют сок, полученный из сахарного тростника, сахарной свеклы и сахарного сорго. Растворимые вещества в соке включают растворенные газы из группы, состоящей из диоксида углерода и диоксида серы, карбонат-иона, бикарбонат-иона и угольной кислоты. Диоксид серы выбран из группы, состоящей из фосфорной кислоты, хлористоводородной кислоты, серной кислоты, лимонной кислоты, щавельевой кислоты, янтарной кислоты, фумаревой кислоты, молочной кислоты, гликолевой кислоты, пирролиндокарбоновой кислоты, муравьиной кислоты, уксусной кислоты, масляной кислоты, малеиновой кислоты и молочной кислоты. Обработку сока смесью газов осуществляют путем введения этой смеси в непрерывный поток сока с образованием непрерывного смешанного потока. На смешанный поток смеси, сока и газа воздействуют пониженным давлением, создаваемым конфигурированием потока сока. Способ получения сахара предусматривает кристаллизацию сгущенного очищенного сока согласно предложенному способу очистки [4]. 

Доктор Дуглас Шар из США [5] отмечает, что сироп из сахарного сорго имеет лёгкий аромат и полезен практически во всех рецептурах, где применяется сахар  или глюкозные сиропы.   В отличие от патоки и мёда,   с характерным сильным ароматом который угнетает  другие цветочные  ароматы,  сорговый сироп подслащивает продукт  и способствует раскрытию аромата присущего используемого продукта в рецептуре.

Национальная Ассоциация производителей и переработчиков сахарного сорго США [6] характеризует  сироп сахарного сорго как  100%-но чистый, натуральный сок янтарного цвета, извлеченный из стебля сорго, в котором сохраняются  натуральные сахара и другие питательные вещества, а технология получения не предполагает применение каких либо химических катализаторов и  отмечает, что:

• замена сиропа сахарного сорго вместо мёда может быть в пропорции 1:1 практически в любом рецепте. Единственные исключения рецепты приготовления печенья и пирогов, в которых используют разрыхлитель, где вкусовые изменение может оказаться неприятным (рецепты с использованием пищевой соды не повлияют на вкусовые характеристики).
• замен соргового сиропа вместо патоки в приготовлении подливок и соусов, таких как соусы, для мясных блюд,  барбекю, испеченных бобов, и т.д. сироп сахарного сорго может заменить патоку по принципу "один к одному".
• Обычный сахар сорговый сироп замещает в пропорции 1 к 3, то есть сиропа нужно в трое больше, но при этом  необходимо уменьшить количество рецептурных жидкостей (молоко, вода и другие) в такой же пропорции. Это соотношение обеспечивает необходимый баланс всех жидкостей и сахара в продукте[7].

Для того чтобы получить пышный пористый пшеничный хлеб необходимо обеспечить, по крайней мере, 2 условия: активное выделение углекислого газа при брожении теста и возможность надежного удерживания этого газа в порах теста. Под воздействием углекислого газа пшеничное тесто приобретает развитую пористую структуру, напоминающую пену. При выпечке хлеба белок, содержащийся в стенках пор, подвергается тепловой денатурации и переходит в достаточно устойчивое твердое состояние, благодаря чему губчатая структура теста закрепляется. Приготовленное из муки и воды тесто является средой обитания и источником питания дрожжей. В хорошей муке всегда содержится небольшое количество (примерно 0,7-1,8%) разнообразных сахаров, пригодных для питания дрожжей[8].

Для нормального брожения теста этих сахаров крайне недостаточно. Основное питание дрожжей происходит за счет сахаров, выделяющихся при амилолитическом расщеплении полисахаридов (крахмал, декстрины и др.). Чем выше активность амилолитических ферментов, тем больше образуется сахаров, пригодных для питания дрожжей, и тем активнее протекает брожение, сопровождающееся выделением углекислого газа. Ферменты и сахара распределяются в зерне неравномерно. Больше всего их содержится во внешних слоях зерна, поэтому сахарообразующая и газообразующая способность низкосортной муки выше, чем высокосортной [9].

Хлебопекарные дрожжи способны непосредственно поглощать и сбраживать глюкозу и фруктозу. Дисахариды сахароза и мальтоза, имеющие одинаковый химический состав, но разное строение (С12Н22О11) перед сбраживанием расщепляются ферментными системами дрожжей до моносахаридов. При гидролизе сахарозы образуется глюкоза и фруктоза, а при гидролизе мальтозы только глюкоза. При сбраживании  глюкозы и фруктозы выделяется этиловый спирт и углекислый газ, хорошо разрыхляющий тесто. При сбраживании 100 г глюкозы выделяется около 25 л углекислого газа. В условиях достаточного углеводного питания дрожжи выделяют много углекислого газа и тесто хорошо разрыхляется. Если сахаров в тесте образуется недостаточно, то процесс брожения замедляется, углекислого газа выделяется мало, тесто разрыхляется слабо[10].

Некоторые хлебопеки считают, что для увеличения газообразующей способности теста достаточно включить в его рецептуру побольше сахара. Все не так просто. Небольшие добавки сахара (4-6%) дрожжи достаточно быстро перерабатывают, тесто при этом не успевает созреть. Более высокие дозировки сахара (более 10%) оказывают угнетающее действие на бродильную микрофлору, существенно изменяют реологические свойства теста (тесто «расплывается») и вкус готового хлеба. Хорошая газообразующая способность возможна только в условиях нормальной сахаробразующей способности муки. Сахара должны образовываться в тесте в достаточном количестве в течение всего времени его брожения, расстойки и даже выпечки[11].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Методы исследования

Для выполнения работ использовалась мука пшеничная 1-сорта, комбинированный порошкообразный продукт с паточным сиропом и соевым напитком. При оценке качества муки определялись такие показатели как: влажность, кислотность, газообразующая способность, содержание клейковины и её свойства, а также цвет, вкус, запах, хруст. При определении качества муки использовались общепринятые методики. Результаты исследования органолептических показателей пшеничной муки первого сорта «Цесна» (СТ РК ИСО 9001-2001) дали: цвет муки – белый, запах и вкус без посторонних запахов и привкусов, свойственный муке, хруста не было, влажность муки – 14,0%, кислотность  - 2,2 град., количество сырой клейковины  - 32 %, качество клейковины по ИДК–1 – 60,15 ед. прибора, растяжимость – 12 см. В пшеничной муке содержание азота было определено по Кьелдалью, а содержание растворимого аминного азота по методу Соренсена (метод количественного определения содержания белка, основанный на связывании его аминных групп формальдегидом с последующим титрованием карбоксильных групп щелочью).

2. Результаты исследований

При приготовлении пшеничного хлеба с добавлением муки сорго их соотношении 90:10, 85:15, 80:20, 2,5% прессованных дрожжей 1,5% соли пищевой к общей массе муки в тесте и воды до достижения влажности теста 44,5%. После замеса тесто подвергают брожению в течение 2,5 часов. Затем проводят его разделку на тестовые заготовки, их растойку и выпечку хлеба. Для контроля был приготовлен хлеб из пшеничной муки первого сорта без КПП с паточным сиропом и соевым напитком.

Показатели качества хлеба приведены в таблице 1.

Таблица 1 -  Показатели качества хлеба с использованием КПП с паточным сиропом и соевым напитком

Показатели Качества	Количество сорговой муки, % к массе муки					контроль
	5	10	15	20	25
Влажность, %	44,0	44,4	44,9	45,8	46,3	44
Пористость, %	70	71,5	71	68	64	70
Кислотность, град	2,7	2,8	2,9	2,8	3	2,8
Формоустойчивость, (Н/Д)	0,53	0,52	0,50	0,47	0,40	0,54
Объем хлеба, мл	1142	1141	1140	1050	860	1140
Внешний вид	прав ильная	прав ильная	прав ильная	с едва выпуклой коркой	с плоской коркой	правильная
Характер корки	гладкая	гладкая	гладкая	достаточно гладкая	шероховатая	гладкая
Состояние пористости	средние равномерные	тонкостенные равномерные	мелкие равномерные	мелкие равномерные	мелкие равномерные	средние, равномерные
Вкус и аромат	Свойственный хлебу с приятным вкусом и ароматом

 

Газообразующая способность муки определяется экспериментальным методом в лабораторных условиях. В исследованиях использовали КПП с паточным сиропом и соевым напитком. Дозирование сиропа в рецептуру пшеничного теста проводили в количестве 4, 8, 12%, 100 г муки (расчетная влажность 14%), 10 г прессованных хлебопекарных дрожжей и 60 мл воды. Для проведения исследований использовали пшеничную хлебопекарную муку первого сорта (количество сырой клейковины – 34%, показатель упругих свойств – 69 ед. ИДК).

В технологии производства соков и сиропов, как и в большенстве отраслей   пищевой промышленности, большое внимание уделяется значению показателя рН среды продуктов и вспомогательных  материалов. В некоторых отраслях требуемого значения рН продуктов добиваются использованием вспомогательных материалов (пищевые кислоты, фосфаты, сода  и т.д.).

В производстве продуктов паточного производства значение рН готового продукта сторого регламентируется. Определение значения рН в соответствии с отраслевыми стандартами и нормативными документами на обесцвечивающие и фильтрующие порошки проводится в обязательном порядке.

Тесто помещают в термостатические условия (температура 30оС) на 5 часов для брожения. Объем углекислого газа, выделившийся за 5 часов брожения, и будет соответствовать газообразующей способности муки. Расчеты показывают, что для образования такого количества углекислого газа дрожжам необходимо сбродить не менее 6 г глюкозы. Примерно 1 г глюкозы дрожжи получат из собственных сахаров муки, а остальные 5 г образуются в результате амилолитического расщепления крахмала. На газообразующую способность оказывает влияние не только активность амилолитических ферментов, но и состояние крахмала в муке. Поврежденные и мелкие крахмальные зерна атакуются ферментами легче, в результате сахаров образуется больше. Если мука имеет пониженную газообразующую способность, то для ее улучшения можно использовать ферментные препараты, содержащие соответствующие амилолитические ферменты. Если в газообразующей способности муки основная роль принадлежит амилазам и крахмалу, то в газоудерживающей способности главную роль играет пшеничная клейковина.

 

3. Результаты исследований и обсуждение

Приготовление теста осуществляли опарным, безопарным способами и по интенсивной «холодной» технологии. Рецептура приготовления теста опарным и безопарным способами приведена в таблице 1, по интенсивной «холодной» технологии - в таблице 2.

Опарный способ предусматривает приготовление теста в две стадии: приготовление опары и приготовление теста. Опару и тесто замешивали на лабораторной тестомесильной машине марки ЭПМ с числом вращения месильных органов 60 мин " в течение 5 мин. Температура опары после замеса составляла 28-30 С. Брожение опары проводили в термостате при температуре 28-32С в течение 240 мин. На готовой опаре замешивали тесто, куда вносили оставшуюся часть муки, воды и все сырье по рецептуре.