Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Одним из приоритетных направлений государственной политики России является формирование системы здорового питания населения. Как показали исследования института питания РАМН продукты питания, потребляемые в настоящее время россиянами, не полностью удовлетворяют физиологическим потребностям человека.

Использование биактивированного зерна в производстве хлебобулочных изделий позволяет обогатить их пищевыми волокнами, витаминами, минеральными и другими веществами. Производство таких продуктов здорового питания в последние годы всё более возрастает.

Однако, пророщенное зерно пшеницы отличается достаточной активностью амилолитических и протеолитических ферментов, что снижает качество хлеба [1]. Эффективным средством для улучшения качества хлеба из биактивированного зерна пшеницы является повышение кислотности теста. Этого можно достигнуть применением заквасок, добавление которых уменьшает активность протеиназы в тесте, а также снижает температуру инактивации α-амилазы при выпечке хлеба.

В данное время особое внимание уделяется интенсификации производства путем применения сухих заквасок, позволяющих значительно сократить продолжительность процесса приготовления хлеба, производственные площади по сравнению с общепринятыми, а главное организовать производство в одну, две смены [2].

Применение сухих зерновых заквасок в технологии хлеба позволит повысить его пищевую ценность за счет наличия пищевых волокон, минеральных веществ, витаминов, содержащихся в оболочках зерна. В связи с этим ведутся разработки новых технологий приготовления хлеба с применением сухих зерновых заквасок, в том числе из биактивированного зерна пшеницы.

Целью исследований явилась сравнительная оценка качества хлеба из биактивированного зерна пшеницы на сухих заквасках.

Материалы и методы исследования

Для исследований использовали пшеницу 3-го класса (ГОСТ Р 52554-2006), дрожжи хлебопекарные прессованные (ГОСТ Р 54731-2011), соль поваренную пищевую (ГОСТ Р 51574-2000), воду питьевую (СанПиН 2.1.4.1074-01), масло растительное ГОСТ 1129-2013; шишки хмеля ГОСТ 21946-76.

Для исследования были взяты изделия из биоактивированного зерна пшеницы: 1 – хлеб на сухой закваске «Ванцензауер» (контроль), 2 – хлеб «Биохмелевой» на сухой закваске «Хмелевая злаковая на отваре» (ТУ 9110-328-02068108-2015).

Предварительно зерно пшеницы очищали от сорной и зерновой примеси, мыли и оставляли для набухания на 24 ч в воде температурой 18–20 °С, меняя воду 3–5 раз. После этого зерно проращивали в течение 10–12 ч до размера ростков не более 1,5 мм. Подготовленное зерно измельчали, пропуская через матрицу с диаметром отверстий 2 мм. Тесто влажностью 48 % замешивали с 10 % сухой закваски.

В готовых изделиях после выпечки через 24 ч определяли аромат, антиоксидантную активность хлеба, через 24 ч и 72 ч – микробиологические показатели.

Исследование аромата хлеба проводили в НИЛ на лабораторном анализаторе запахов «МАГ-8» с методологией «электронный нос». В качестве измерительного массива применены 8 сенсоров на основе пьезокварцевых резонаторов ОАВ типа с базовой частотой колебаний 10,0 МГц с разнохарактерными пленочными сорбентами на электродах: сильнополярный поливинилпирролидон, ПВП (сенсор 1) – гигрометр, полярные органические соединения (кислоты, спирты, эфиры); среднеполярный (чувствительный к азотсодержащим соединениям – аммиак, амины, др. органическим соединения): полидиэтиленгликоль сукцинат, ПДЭГС (сенсор 2); к кислотам – Tween 40 (сенсор 7), дициклогексан-18-краун-6, ДЦГ18К6 18-К-6 (сенсор 3); полиэтиленгликоль ПЭГ-2000 (сенсор 4) – спирты, кетоны; к эфирам, серусодержащим соединениям – Тритон Х-100, ТХ-100 (сенсор 5); к кислородсодержащим соединениям – полиэтиленгликоль адипинат, ПЭГА (сенсор 6); к фенольным и другим ароматическим соединениям – триоктилфосфиноксид, ТОФО (сенсор 8).

КМАФАнМ определяли по ГОСТ 10444.15-94. Метод определения основан на высеве определенного количества продукта в агаризованную питательную среду, подсчете колоний, образуемых бактериями, плесенями и дрожжами, способными расти при 30 °С, и пересчете их на 1 г продукта.

Суммарную антиоксидантную активность хлебобулочных изделий исследовали на приборе ЦветЯуза-01-АА.

Расчет биологической и энергетической ценности хлебобулочных изделий из биоактивированного зерна пшеницы, степени покрытия суточной потребности в веществах проводили по программе «COMPLEX», разработанной на кафедре технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств ФГБОУ ВО «ВГУИТ».

Результаты исследования и их обсуждение

Сравнительная оценка ароматобразующих веществ в готовых изделиях показала, что общее содержание легколетучих соединений в равновесной газовой фазе (РГФ) над хлебом «Биохмелевой» было больше на 9,5 %, чем над хлебом, приготовленном на закваске «Вайцензауер» (рис. 1). Более выраженный аромат хлеба «Биохмелевой» связан с использованием сухой закваски «Хмелевая злаковая на отваре» из биактивированного зерна пшеницы, в которой присутствуют ароматические вещества и эфирные масла, входящие в состав шишек хмеля.

а б

Рис. 1. «Визуальные отпечатки» максимальных сигналов сенсоров в РГФ над тестируемыми пробами (по осям указаны номера сенсоров в матрице): а) хлеб на сухой закваске «Ванцензауер» (контроль), б) хлеб «Биохмелевой» на сухой закваске «Хмелевая злаковая на отваре»

Содержание в РГФ отдельных групп соединений оценивали методом нормировки (табл. 1).

Установлено, что в опытном образце содержание летучих аминов было на 3 % меньше, а серосодержащих соединений больше на 41 % по сравнению с контрольным образцом (табл. 1).

Антиоксидантная активность – чрезвычайно важный показатель, который свидетельствует о наличии веществ, нейтрализующих в живой ткани избыток свободных радикалов. При определении антиоксидантной активности изделий, приготовленных с применением сухой закваски «Хмелевой злаковой на отваре» и сухой «Вайцензауер» (контроль) установлено, что содержание антиоксидантов в хлебе «Биохмелевой» было больше на 35,5 %, чем в контрольном образце (рис. 2).

Таблица 1

Доля отдельных соединений и классов веществ в равновесной газовой фазе над образцами хлеба

Рис. 2. Суммарное содержание антиоксидантов в изделиях в пересчете на абсолютно сухую массу: 1 – хлеб на закваске «Вайцензауер» (контроль); 2 – хлеб «Биохмелевой»

Данное различие в содержании антиоксидантов в хлебе из биоактивированного зерна пшеницы связано с технологией получения заквасок, на основе которых они приготовлены. Сухая закваска «Хмелевая злаковая на отваре» готовится на основе биоактивированного зерна пшеницы, а закваска «Вайцензауер» – на основе пшеничной муки. Биоактивированное зерно пшеницы отличается от пшеничной муки повышенным содержанием антиоксидантов. Более высокая антиоксидантная активность хлеба «Биохмелевой» также связана с присутствием в его составе хмелевых продуктов, являющихся источником природных антиоксидантов.

Установлено, что в процессе хранения через 24 ч в опытной пробе КМАФАнМ было меньше в 5 раз, чем в контрольном образце. Через 72 ч после выпечки обсемененность микроорганизмами хлеба «Биохмелевой» (3·103 КОЕ/г) была в 6 раз меньше по сравнению с хлебом на закваске «Ванцензауер» (18·103 КОЕ/г) (табл. 2).

Таблица 2

Микробиологические показатели хлеба из биактивированного зерна пшеницы на сухих заквасках

В ходе исследования было установлено, что хлеб «Биохмелевой» обладает лучшими микробиологическими показателями, чем хлеб на закваске «Ванцензауер». Это связано с технологией приготовления закваски «Хмелевая злаковая на отваре» путем применения хмелевого отвара на стадии замачивания зерна, обладающего бактерицидными свойствами.

Анализ полученных данных показал, что хлебобулочные изделия из биоактивированного зерна пшеницы богаты минеральными веществами и витаминами, являющимися жизненно необходимыми компонентами питания, обеспечивающими развитие и нормальное функционирование организма человека. При этом хлеб «Биохмелевой» по химическому составу превосходил хлеб на сухой закваске «Ванцензауер» (табл. 3).

Таблица 3

Расчет состава 100 г изделий из биоактивированного зерна пшеницы

Содержание фосфора в опытном образце было больше на 7,3 %, кальция – на 5,6 %, магния – на 7,3 %, железа – на 6 % по сравнению с контрольным образцом.

В хлебе «Биохмелевой» отмечено более высокое содержание пищевых волокон (5,22 мг/100 г) по сравнению с хлебом на закваске «Ванцензауер» (4,71 мг/100 г). Эти вещества не усваиваются в организме человека и играют важную роль, положительно влияя на моторные функции пищеварительного тракта, перистальтику кишечника и жизнедеятельность в нем полезной микрофлоры.

По содержанию витаминов изделия отличались незначительно. Энергетическая ценность хлеба «Биохмелевой» была ниже на 1,5 % по сравнению с хлебом на закваске «Ванцензауер».

Биологическая ценность хлеба «Биохмелевой» на 3,5 % превышала биологическую ценность хлеба на закваске «Ванцензауер. Это обусловлено тем, что в опытном образце использовали закваску «Хмелевую злаковую на отваре» из биактивированного зерна пшеницы, обладающего большей биологической ценностью по сравнению с мукой пшеничной, входящей в состав сухой закваски «Ванцензауер» (табл. 4). Лимитирующей аминокислотой в обоих образцах был лизин. Аминокислотный скор по лизину в опытном образце был выше на 1,5 % по сравнению с контрольным.

Таблица 4

Состав незаменимых аминокислот и биологическая ценность изделий из биоактивированного зерна пшеницы

Примечание. *«Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контроль)» Таможенного союза ЕврАзЭС.