ПРОДУКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ АМАРАНТА В ПРОИЗВОДСТВЕ САХАРНОГО ПЕЧЕНЬЯ БЕЗГЛЮТЕНОВОГО

Попова А.В., Чернышева Ю.А.

технологий» г. Воронеж, Россия

Электронные адреса для переписки с авторами: plotnikova_2506@mail.ru и 209777@mail.ru

Существенный недостаток сахарного печенья – низкая физиологическая ценность, практически полное отсутствие важных биологически активных веществ, это вызывает необходимость внедрения в производство продукта более совершенных технологий с изменением химического состава изделий путем использования сырья функциональной направленности, что позволит интенсифицировать технологический процесс, добиться экономии ресурсов, повысить пищевую ценность продукции.

Цель работы – исследование возможности использования продукта переработки амаранта в производстве безглютенового сахарного печенья повышенной пищевой ценности.

Повышения пищевой, биологической ценности, улучшения химического состава и показателей качества печенья можно добиться, применяя в технологии растительного обогатителя с высокими биопротекторными свойствами, например, продукта переработки зерна амаранта – жмыха амаранта, который получают путем отжима из семян амаранта масла и представляет собой порошкообразную массу с размером частиц 80-100 мкм, с незначительным включением не измельченных оболочечных частиц, со свойственным вкусом и запахом.

Жмых амаранта – источник "идеального белка", полностью усвояемого и необходимого для полноценного существования человека, который отличается высоким содержанием – в среднем около 32 % и сбалансированным составом незаменимых аминокислот, среди которых лидирующее место занимают: лизин, метионин, триптофан и метионин. Лизина в жмыхе содержится в 30 раз больше, чем в пшеничном зерне. В жмыхе содержится остаточная доля масла 6-10 % с высокой концентрацией полиненасыщенных жирных кислот. Триглицериды амарантового масла представлены комплексом ненасыщенных жирных кислот (линолевая, олеиновая, линоленовая), причем их содержание составляет 75 %, из них 50 % приходится на долю линолевой кислоты, из которой синтезируется арахидоновая кислота. Особенно ценной является линоленовая кислота, относящаяся к семейству полиненасыщенных кислот-3, которая в организме человека превращается в эйкозопентаеновую (С20:5) и докозогексановую (С22:6) - предшественники лейкотриенов с различными свойствами, играющих важную роль в образовании иммунитета, дифференциации лимфоцитов. Анализируя минеральный состав, следует отметить, что в составе жмыха амаранта преобладают K, Mg, Ca, P, витамины (тиамин, рибофлавин, токоферолы). Как известно, наиболее благоприятное соотношение кальция и фосфора 1:1,5, когда образуются растворимые и хорошо всасывающиеся фосфорнокислые соли кальция, что соответствует возрастающим потребностям беременных женщин в минеральных солях. Жмых амаранта не содержит глютена и может стать основой в создании продуктов для больных целиакией или глютеновой энтеропатией, без добавления пшеничной муки.

Химический и аминокислотный состав жмыха амаранта приведен в таблицах 1 и 2.

На первом этапе работы готовили образцы сахарного печенья, в которых взамен рецептурного количества пшеничной муки вносили жмых амаранта с пшенной мукой в виде мучной смеси при различном соотношении компонентов на стадии смешивания с эмульсией.

Таблица 2 - Аминокислотный состав жмыха амаранта

Наименование аминокислоты	Содержание:
	г/100 г белка	%
Аргинин	3,68	11,47
Лизин	1,57	4,89
Тирозин	0,99	3,08
Фенилаланин	0,92	2,88
Гистидин	0,80	2,51
Лейцин	1,61	5,02
Изолейцин	0,85	2,67
Метионин	0,73	2,30
Валин	1,04	3,25
Пролин	1,61	5,02
Треонин	1,30	4,07
Серин	2,09	6,50
Аланин	1,44	4,48
Глицин	2,47	7,69
Цистин	0,47	1,49
Триптофан	0,71	2,22
Глутаминовая кислота	6,83	21,24

Проведены исследования по установлению влияния жмыха амаранта на свойства теста и качество готовой продукции. С помощью конического пластометра КП-3 определяли прочностные свойства сахарного теста. В качестве индентора использовали конус с углом при вершине 2а - 22 °. Для всех образцов была исследована кинетика погружения индентора в тесто при различных значениях усилия пенетрации.

Как видно из графических зависимостей (рисунок 1), при увеличении дозировки обогатителя в условиях постоянного усилия пенетра­ции возрастает предельная глубина погружения индентора, что объясняется уменьшением пре­дельного напряжения сдвига. Все прямые про­ходят через начало координат, что говорит об инвариантности удельного сопротивления.

Рисунок 1 – Зависимость квадрата глубины погружения конуса от усилия пенетрации в образцах сахарного теста: 1 – контроль; замена пшеничной муки (по СВ) на мучную смесь из пшенной муки и жмыха амаранта при соотношении 2 – 30:70; 3 – 50:50; 4 – 60:40

Применение дробины способствует улучшению качественных показателей: плотность печенья уменьшается на 36 %, намокаемость увеличивается на 29 %.

Наиболее объективную оценку структурно-механических свойств печенья позволит дать такой вид деформации, как изгиб.

Структурно-механические показатели печенья при изгибе определяли с помощью известного прибора Строганова, в конструкцию которого были внесены незначительные изменения.

Усилие изгиба последовательно наращивали и одновременно с этим регистрировали прогиб изделия (поперечное перемещение).

Установили, что с увеличением усилия изгиба прогиб образца, т. е. линейная деформация в поперечном сечении изменяется прямо пропорционально вплоть до необратимого разрушения изделия.

Результаты исследований на изгиб сахарного печенья с различной дозировкой жмыха показали, что графические зависимости σ=f(ε) имеют линейный вид вплоть до необратимого разрушения образца, которое характеризуется предельным напряжением изгиба σ_пр (предельной прочностью при изгибе) и предельной относительной деформацией ε_пр (таблица 3).
Таблица 3 - Структурно-механические характеристики сахарного печенья при изгибе

Сахарное печенье	Модуль Юнга Е, кПа	Предел прочности при изгибе σпр, кПа	Предельная относительная деформация εпр, %	Работа изгиба А*103, Дж	Удельная работа изгиба Ауд, Дж/м3
Контрольный образец	1138,86	254,96	0,22	1,00	31,71
Образцы с заменой пшеничной муки (по СВ) на мучную смесь из пшенной муки и жмыха амаранта при соотношении:
30:70	1044,90	321,46	3,08	1,67	55,00
50:50	962,90	235,90	2,80	1,20	41,89
60:40	895,68	169,45	2,63	0,93	34,52

Линейный вид зависимости σ=f(ε) в области упругих деформаций от начала нагружения образца до его необратимого разрушения указывает на то, что сахарное печенье можно отнести к идеально упругому телу (тело Гука). Основной структурно-механической характеристикой идеально упругого тела является модуль упругости (модуль Юнга) Е (Па), который характеризует спо-собность материала сопротивляться его деформированию и определяется гра-фически как тангенс угла наклона линейной графической зависимости σ=f(ε).

Модуль Юнга может быть определен также из закона Гука как
. (1)
Модуль Юнга, предельное напряжение изгиба σ_пр и предельная относительная деформация ε_пр не в полной мере отражают текстурные свойства образцов печенья, т. е. физико-структурные свойства, воспринимаемые органами слуха и осязания и вызывающие у потребителя определенные ощущения при потреблении (откусывании, разжевывании, проглатывании) [2]. Для кинестетической оценки комплекса ощущений при потреблении печенья предлагается использовать такой показатель, как работа изгиба, которая является интегральной характеристикой деформации образца печенья при изгибе.

Работа A (Дж), затрачиваемая на разрушение при изгибе, численно равна площади, ограниченной осью абсцисс и графической зависимостью:

Таким образом, разработанное сахарное печенье характеризуется высокими показателями качества, наиболее выраженным светло-коричневым цветом, рассыпчатой структурой, приятным запахом и ароматом. Оно не уступает контрольному образцу по содержанию ценных питательных веществ, в нем больше содержится незаменимых аминокислот, минеральных веществ, витаминов, белка, клетчатки и жира, это дает возможность сократить расход жира в рецептуре печенья, что приводит к снижению его себестоимости. Данное изделие можно употреблять больным целиакией, так как в нем не содержится глютен.

УДК 664.68
ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЗАМЕСА СБИВНОГО ТЕСТА НА ОСНОВЕ МУКИ ИЗ ЦЕЛЬНОСМОЛОТОГО ЗЕРНА РЖИ, ПШЕНИЦЫ И АМАРАНТА
Магомедов Г.О., Шевякова Т.А., Плотникова И.В.,

Чернышева Ю.А., Мазина Е.А

Электронные адреса для переписки с авторами: 209777@mail.ru; lizanamazi@mail.ru и chernish-ul@mail.ru

В последние годы широкое применение при выработке мучных кондитерских изделиях получает мука из цельносмолотого зерна. Этот продукт – ценный источник белка, витаминов, минеральных компонентов, пищевых волокон и др.

Хорошо известно, что мучные кондитерские изделия из цельного зерна наиболее ценны в пищевом отношении. Зародыш и алейроновый слой зерна, практически полностью отсутствующие в муке высшего сорта, богаты витаминами, белком, минеральными веществами и клетчаткой. В муке из цельного зерна этих компонентов содержится значительно больше, чем в муке тонкого помола [1].

При сортовом помоле значительная часть ценных химических компонентов зерна (белков, витаминов, минеральных веществ) удаляется с отрубями, поэтому сортовая мука, при, несомненно, высоких органолепти-ческих характеристиках, не является продуктом, обладающим высокой пищевой ценностью. Экспериментальные исследования показали, что количество таких ценных пищевых веществ как белков, жиров после сортового помола зерна пшеницы уменьшилось в 1,21 и 1,28 раз (соответственно), уменьшилось количество минеральных веществ в 3 - 7 раз, витаминов – в 2,5-6 раз. У ржаной муки по сравнению с зерном после помола количество белков и жиров уменьшилось в 1,17 и 1,29 раз (соответственно), минеральных веществ стало меньше в 1,2-2 раза, а витаминов – в 1,2-3,6 раз.

При механическом разрыхлении теста важным является выбор оптимальных параметров замеса сбивного теста [2].

Целью исследования является выбор режима приготовления теста из муки цельносмолотого зерна пшеницы и муки амаранта, муки из цельносмолотого зерна ржи и муки амарантовой, а так же теста из амарантовой муки, определение оптимальных параметров сбивания теста на сбивальной установке МС-450.

Для этого было применено центральное композиционное ротатабельное планирование, что сокращает число опытов в эксперименте.

Тесто из смеси пшеничной муки из цельносмолотого зерна (70 %) и амарантовой муки (30 %) влажностью 40 % замешивали на экспериментальной установке и сбивали на сбивальной установке МС-450. Основными факторами, влияющими на показатели качества теста, были определены: дозировка амарантовой муки, продолжительность сбивания. Все эти факторы совместимы и некорректированны между собой. Критериями оценки влияния условий приняли объемную массу теста, пористость и удельный объем теста. По результатам вычислений получены оптимальные режимы производства бисквита (таблица 1).
Таблица 1 – Оптимальные режимы приготовления бисквита из муки цельносмолотого зерна пшеницы и амарантовой муки

Дозировка амарантовой муки, %	Продолжительность сбивания, с	Объемная масса, г/см3	Пористость, %	Удельная объем, см3/г
29	39	0,633	67,8	242,26

Аналогично определяем оптимальные значения дозировки амарантовой муки и продолжительности взбивания для теста на основе муки из цельносмолотого зерна ржи и амаранта.

По результатам вычислений получены оптимальные режимы производства бисквита (таблица 2).
Таблица 2 – Оптимальные режимы приготовления бисквита из муки цельносмолотого зерна ржи и амарантовой муки

Дозировка амарантовой муки, %	Продолжительность сбивания, с	Объемная масса, г/см3	Пористость, %	Удельная объем, см3/г
32	36	0,633	67,3	242,18

Таким образом, было установлено влияние параметров сбивания на качественные показатели теста из муки цельносмолотого зерна ржи и амаранта и найдены оптимальные режимы.

1 Бандаева, Е.Ш. Полезный хлеб как первый шаг к здоровью [Текст] / Е.Ш. Бандаева // Хлебопечение России. – 2008. – № 3. – С. 28.

2 Магомедов, Г.О. Изучение параметров замеса сбивного теста из биоактивного зерна пшеницы [Текст] / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева, Н.Н. Алехина, Ю.В. Скрынников // Сборник трудов третьего международного форума «Актуальные проблемы современной науки» Ч.16. – Самара, 2007. – С. 9.
УДК 664.66
Разработка способа улучшения качества хлеба

при переработке слабой по «силе» пшеничной муки
Труфанова Ю. Н.
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет

инженерных технологий», г. Воронеж, Россия

Электронный адрес для переписки с автором: julia.rvrn@mail.ru

Хлебопекарные предприятия довольно часто сталкиваются с проблемой переработки пшеничной муки с пониженными хлебопекарными свойствами. Для повышения «силы» муки в технологической практике успешно применяются улучшители окислительного действия: L – аскорбиновая кислота (Е300), сульфат аммония (Е517), азодикарбонамид (Е927а), пероксид кальция (Е 930), окисленный крахмал (Е1404), глюкозооксидаза (Е 1102), ферментные препараты, соевая мука, обладающая липоксигеназной активностью. Однако применение большинства из перечисленных ингредиентов не позволяет одновременно с решением технологических проблем повышать пищевую и биологическую ценность хлеба.

Целью исследований явилась разработка способа улучшения качества хлеба при переработке слабой по «силе» пшеничной муки с применением соевого изолята «Densoya» (Китай, Св-во № 77.99.11.9.У.15237.12.05), позволяющего не только корректировать технологический процесс, но и повысить пищевую и биологическую ценность готовых изделий.

Преимуществами использования соевых изолятов для регулирования хлебопекарных свойств пшеничной муки по сравнению с соевой дезодорированной мукой, являются нейтральные вкус и запах, отсутствие в их составе нежелательных компонентов: ингибиторов протеолитических ферментов, уреазы, гемагглютининов, тиогликозидов, антивитаминов и олигосахаридов, вызывающих желудочно-кишечные расстройства. Данная отличительная особенность объясняется технологией получения соевых белковых изолятов. Содержание белка в них составляет 90 % – 92 % в пересчете на сухое вещество, а содержание олигосахаров (стахиоза, раффиноза и вербаскоза) составляет 2 %, что не превышает уровня, утвержденного регламентом СанПиН 2.3.2. 1078-01 (п.1.9.1).

Таким образом, соевый изолят «Densoya» является ценным источником легкоусвояемого белка и минеральных веществ (таблица 1). Высокая истинная усвояемость его белков (91 – 95 %), обусловлена тем, что он на 85 – 90 % состоит из водорастворимых фракций (альбуминов и глобулинов). Биологическая ценность белка соевого изолята на 24,6 % выше, чем белка пшеничной муки высшего сорта (таблица 2), и приближается к биологической ценности белков животного происхождения.

Таблица 2 - Аминокислотный состав соевого изолята в сравнении с белком муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта

Помимо высокой пищевой и биологической ценности, соевый изолят «Densoya» обладает ценными функционально-технологическими свойствами: повышенной растворимостью и отличной водосвязывающей способностью (максимальное соотношение белка и воды в суспензии со 100 %-ным связыванием воды составляет 1:6).

Вышеперечисленные достоинства соевого изолята позволили предположить, что его применение в качестве функционального ингредиента будет перспективным при переработке слабой по «силе» пшеничной муки.

В работе исследовали образцы пшеничной муки высшего сорта с клейковиной  группы качества (удовлетворительная слабая) – контроль 1, а также образец с клейковиной  группы качества (неудовлетворительная слабая) – контроль 2. О влиянии соевого изолята на свойства клейковины судили по массовой доле сырой клейковины, ее растяжимости и показателю ИДК.

Установлено, что рациональная дозировка соевого изолята «Densoya» составляет 5,0 – 13,0 % к массе пшеничной муки в зависимости от группы качества клейковины: при  группе качества (удовлетворительная слабая) – 5,0 % (проба 1), а при  группе качества (неудовлетворительная слабая) – 13,0 % к массе муки (проба 2). При внесении данных дозировок соевого изолята «Densoya» клейковина приобретает свойства, соответствующие Ι группе качества (55 – 75 ед. прибора ИДК).

Повышение упругих свойств клейковины можно объяснить тем, что при внесении соевого изолята «Densoya», обладающего высокой водосвязывающей способностью, происходит перераспределение влаги между компонентами теста, гидратация клейковины снижается за счет конкурирующего поглощения воды молекулами соевого белка, поэтому с увеличением дозировки соевого изолята в тесте количество отмываемой сырой клейковины уменьшается, а по реологическим свойствам она становится сильнее. Высокая водосвязывающая способность соевого изолята позволяет также увеличить влажность теста по сравнению с контролем с 43,5 % до 47,0 %

Пробные лабораторные выпечки проводили по рецептуре хлеба белого (ГОСТ 26987-86) из пшеничной муки высшего сорта с клейковиной II и III группы качества с добавлением соевого изолята «Densoya» в качестве регулятора «силы» муки. Тесто готовили безопарным способом, дозировку прессованных дрожжей увеличивали в 2 раза.

В опытных пробах 1 и 2 с добавлением соевого изолята «Densoya», имеющего высокую титруемую кислотность (12 град.), интенсифицировался процесс созревания теста за счет повышения его начальной кислотности. В результате продолжительность брожения теста сокращалась со 180 мин (для контроля 1 и 2) до 30 мин, снижались затраты сухих веществ на брожение и увеличивался выход хлеба на 3,8 – 6,3 % по сравнению с контролем 1 и 2.

Опытные пробы 1 и 2 обладали более высокими органолептическими и физико-химическими показателями качества: улучшалась структура пористости, удельный объем и формоустойчивость пробы 1 увеличились по сравнению с контролем 1 на 5 и 50 % соответственно, а пробы 2 по сравнению с контролем 2 -на 7 и 124 % соответственно.

При добавлении соевого изолята «Densoya» в количестве 5,0 – 13,0 % к массе пшеничной муки биологическая ценность хлеба повышалась на 8 – 20 % по сравнению с контролем 1 и 2, а скор по лимитирующей аминокислоте лизину увеличивался на 16 – 40 %.

Кроме того, при внесении соевого изолята «Densoya» в количестве 5,0 – 13,0 % к массе пшеничной муки повышалась пищевая ценность изделий: потребление 100 г хлеба, приготовленного по примерам 1 и 2, обеспечит поступление в организм более высокого количества белковых и минеральных веществ (в особенности фосфора и железа) на 29,0 – 74,0 % и 5,3 – 14,5 % по сравнению с контролем 1 и 2 соответственно.

Таким образом, разработанный способ улучшения качества хлеба при переработке слабой по «силе» пшеничной муки с применением соевого изолята «Densoya» позволяет не только получить готовые изделия с высокими показателями качества, но и повысить их пищевую и биологическую ценность.