Совершенствование технологии хлеба из целого зерна пшеницы

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Другое
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    133,73 Кб
  • Опубликовано:
    2014-03-08
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Совершенствование технологии хлеба из целого зерна пшеницы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ФГБОУ ВПО «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - УЧЕБНО-НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС»

Кафедра: «Технология хлебопекарного, кондитерского и макаронного производства»








КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания»

на тему «Совершенствование технологии хлеба из целого зерна пшеницы»








Орёл, 2013

Содержание

Введение

. Строение и химический состав зерна пшеницы

. Ферменты зерна

.1 Методы определения активности ферментов

. Использование заквасок при производстве зернового хлеба

.1 Использование густой зерновой закваски

.2 Кефирная закваска в технологии зернового хлеба из тритикале

. Способы производства хлеба из целого зерна пшеницы

.1 Ускорение процесса увлажнения зерна при производстве зернового хлеба

.2 Способ производства хлеба, предусматривающий замачивание в отваре черноплодной рябины

.3 Способ производства хлеба, предусматривающий замачивание в водном растворе ферментного препарата Пектаваморина Г10х

.4 Способ производства хлеба, предусматривающий замачивание в творожной сыворотке

.5 Цельнозерновой хлеб, оптимизированный по пищевой ценности

Заключение

Список использованных источников

Введение

В настоящее время наряду с важнейшими проблемами, стоящими перед человечеством, не теряет своей актуальности вопрос о сбалансированном питании населения промышленно развитых стран. Стремительно развивающиеся пищевые технологии, привели к созданию рафинированных продуктов очищенных от грубых растительных волокон. Потребление этих продуктов вызывает снижение содержания балластных веществ (неперевариваемых полисахаридов) и ценных микроэлементов в рационе питания всех групп населения, в результате широкое распространение получили «болезни цивилизации»: ожирение, сахарный диабет, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца и другие.

Первостепенная роль в обеспечении организма человека неперевариваемыми растительными волокнами отводится злакам. Биологически важные соединения (пищевые волокна, витамины, микроэлементы, ферменты, белки) в зерне распределены в жизнедеятельных тканях зародыша и алейронового слоя. При традиционно сложившихся схемах помола зерна они удаляются и химический состав хлеба значительно обедняется в сравнении с зерном. В связи с этим среди населения промышленно развитых стран растет популярность специальных сортов хлеба на основе целого зерна.

Неперевариваемые организмом человека растительные волокна содержат комплекс, состоящий из целлюлозы, гемицеллюлозы, пентозанов и лигнина. Балластные вещества необходимы человеку для осуществления перистальтического эффекта, интенсифицируют расход энергии при обмене веществ, связывают токсичные вещества и уменьшают их вредные действия на организм. Однако общепринятые технологии производства зернового хлеба предусматривают шелушение зерна с удалением биологически ценных оболочек из-за того, что присутствие грубых оболочек затрудняет получение хлеба с высокими физико-химическими и органолептическими показателями.

Большое количество патентоохранных документов, рост производства и расширение ассортимента зернового хлеба свидетельствует о перспективности этой технологии. При этом большое значение имеет повышение качества и безопасности зернового хлеба.

Цель данной работы - совершенствование технологии хлеба из целого зерна пшеницы.

Для решения поставленной цели предлагается рассмотреть следующие вопросы: строение и химический состав зерна пшеницы; ферменты зерна, их классификацию, расположение в зерновке, активность и методы определения активности; применение заквасок в технологии хлеба из целого зерна; способы производства хлеба из целого зерна пшеницы.

Структура курсовой работы включает введение, четыре главы, заключение, список использованных источников.

1. Строение и химический состав зерна пшеницы

Зерновка пшеницы имеет овально-удлиненную форму; выпуклая сторона зерна называется спинной, а противоположная - брюшной. На брюшной стороне зерновки находится глубокий желобок, так называемая бороздка, - место спайки стенок завязи. На верхушке плода имеется хохолок, или бородка, состоящая из волосковидных выростов наружной оболочки. В нижней части зерновки расположен зародыш.


Зерновку пшеницы можно охарактеризовать по трем измерениям: длиной принято считать расстояние между основанием и верхушкой зерна, шириной - между боковыми сторонами, а толщиной - между брюшной и спинной поверхностями. Бороздка зерновки пшеницы образует петлю, которая усложняет процесс переработки зерна в муку.

Плод пшеницы состоит из трех основных частей: эндосперма, зародыша и оболочек (плодовой и семенной).

Плодовая оболочка (околоплодник) защищает зерно снаружи. Она образуется из стенок завязи и состоит из нескольких слоев клеток. Продольный слой представляет собой ряды удлиненных клеток, соломенно- желтой окраски. Именно эти клетки образуют бородку в верхней части зерновки. Клетки поперечного слоя расположены перпендикулярно к главной оси зерна. Поперечный слой окрашен в интенсивный желтый цвет. Поперечный и продольные слои соединены между собой непрочно. Третий слой клеток носит название трубчатого слоя, потому как состоит из трубочек; лишь в районе зародыша он является сплошным. В целом масса плодовых оболочек составляет 4-6 % от веса зерна.

Семенная оболочка (перисперм) тоже состоит из трех слоев клеток. Первый слой клеток является прозрачным и водонепроницаемым. Второй слой содержит красящие вещества, придающие окраску всему зерну, и называется пигментным. Третий слой (гиалиновый) состоит из совершенно прозрачных набухающих клеток. Семенные оболочки относительно легки, масса их составляет 2-2,5 % от всего зерна.

Плодовая и семенная оболочки выполняют защитную функцию.

Оболочки способны пропускать воду и кислород внутрь зерновки, но и задерживать большое количество органических и неорганических веществ. Это имеет существенное значение для прорастания зерновки.

В состав плодовых и семенных оболочек входят 3,5-4,5 % минеральных веществ (золы), 43-45 % гемицеллюлоз и пентозанов, 18-22 % клетчатки, 4,5-4,8 % азотистых веществ, немного сахара и жира.

Зародыш - зачаток будущего растения. Он состоит из почечки (расположена в верхней части зародыша), зачаточного корешка (расположен в нижней части зародыша) и щитка. В почечке можно различить конус нарастания (меристему) первичного стебля, а иногда и зачаточные листочки. Щиток с одной стороны прилегает к эндосперму, а с другой - охватывает зародыш. Через щиток питательные вещества во время прорастания семени попадают в зародыш. Щиток богат ферментами.

Зародыш содержит: 33-39 % белка, в том числе нуклеопротеиды, альбумины, глобулины и проламины; свыше 25 % сахаров, главным образом сахарозы; 12-15 % жира; 2,2-2,6 % клетчатки и около 5 % минеральных веществ.

Зародыш пшеницы богат витаминами: Е - 158 мг/кг, В1 - 19 мг/кг (в щитке - 148 мг/кг); В2 - 12 мг/кг; В6 - 12,5 мг/кг; РР - 64 мг/кг; полезными зольными макро- и микроэлементами, содержит активные ферменты. Масса пшеничного зародыша составляет 2-3 % от массы зерна.

Наиболее важная часть зерновки пшеницы - эндосперм. Он состоит из наружного слоя клеток, который получил название алейронового слоя. Этот слой представляет собой крупные, толстостенные, почти прямоугольные клетки, заполненные белком с вкраплениями жира. Клетки алейронового слоя прозрачные. У пшеницы, ржи, овса алейроновый слой состоит только из одного слоя клеток, а у ячменя из нескольких слоев. Внутренняя часть эндосперма состоит из крупных тонкостенных клеток, заполненных крахмалом. Эндосперм - питательная ткань семени, образующаяся в результате двойного оплодотворения и служащая для жизнеобеспечения зародыша.

Химический состав алейронового слоя имеет следующие особенности: в нем находится большое количество белков - 38 % и более, преимущественно относящихся к альбуминам и глобулинам, не способным образовывать клейковину, 9-10 % жира, 6 % сахара (сахарозы), 15 % клетчатки, 9-10 % золы, значительное количество гемицеллюлоз. Алейроновый слой богат водорастворимыми витаминами: В1 и В2 и особенно витамином РР.

Масса алейронового слоя составляет в среднем 7 % от массы зерна (от 4 до 9 %). Зольность алейронового слоя колеблется от 8 до 11 %. Зерна пшеницы бывают полностью стекловидными в том случае, когда все клетки эндосперма заполнены без воздушных пор и прослоек. Если клетки эндосперма рыхлые и содержат мельчайшие поры, зерно будет непрозрачным, мучнистым.

Стекловидные зерна отличаются от мучнистых содержанием белка и физическими свойствами - плотностью и твердостью.

Химический состав эндосперма отличается от состава всех других частей зерна. Эндосперм содержит весь крахмал зерна, количество которого составляет 78-82 % от массы эндосперма, около 2 % сахарозы, 0,1-0,3 % редуцирующих сахаров, 13-15 % белков, преимущественно глиадина и глютенина, образующих клейковину. Характерным является малое содержание в эндосперме золы (0,3-0,5 %), жира (0,5-0,8 %), пентозанов (1-1,5 %), клетчатки (0,07-0,12 %). Продукты, полученные из эндосперма, содержат наименьшее количество зольных элементов (Ca, P, Fe и др.), ферментов и витаминов.

Эндосперм составляет от 80 до 84 % массы зерна.

Из данных, представленных в таблице 1 видно, что содержание эндосперма в пшенице изменяется в больших пределах от 77,0 до 84,1 %, поэтому и теоретический выход муки может довольно сильно изменяться.

Таблица 1 - Соотношение частей зерна пшеницы, в %

Величина соотношения

Эндосперм, %

Зародыш, %

Оболочки с алейроновым слоем

Минимальная

77,02

2,03

13,68

Средняя

80,42

2,56

17,02

Максимальная

84,12

3,15

19,86


Химический состав зерна пшеницы (табл.2) показывает, что эндосперм содержит значительное количество крахмала и белка, зародыш богат белком, жиром и сахарами, а оболочки состоят в основном из клетчатки.

пшеница хлеб фермент пищевой

Таблица 2 - Химический состав зерна пшеницы, % сухого вещества (по Роменскому, 1969)

Наименование

Соотношение частей

Белок, %

Углеводы, %

Липиды, %

Зольность, %




всего

крахмал

сахар

клетчатка

пентозаны



Целое зерно

100,00

16,06

78,25

63,07

4,32

2,76

8,10

2,24

2,18

Эндосперм

81,60

12,91

85,23

78,82

3,54

0,15

2,72

0,68

0,45

Зародыш

3,24

41,30

37,32

-

25,12

2,46

9,74

15,04

6,32

Оболочки с алейроновым слоем

15,48

28,75

57,03

-

4,18

16,20

36,65

7,78

10,51


Белки пшеницы содержат все незаменимые аминокислоты.

Углеводы пшеницы представлены крахмалом, сахарами (в основном сахарозой и в меньшем количестве глюкозой и фруктозой), клетчаткой и пентозанами.

Масло пшеницы содержит главным образом олеиновую и линолевую кислоты, но также заметное (10 %) количество линоленовой кислоты. Оно весьма нестойко и легко прогоркает. Фосфатиды (лецитин) составляет 0,4-0,5 % от массы зерна. Кроме того, содержатся стерины, каротиноиды и витамин Е (альфа-токоферол).

В составе зольных элементов отмечено большое содержание фосфора, калия, магния, меньшее - кальция и железа, а также микродоз марганца, меди, цинка и других микроэлементов.

Из витаминов в пшенице находятся В1, В2, РР, Е, В6, Н и некоторые другие.

2. Ферменты зерна

Протеолитические ферменты зерна.

Протеолитическими называют ферменты, которые катализируют расщепление (гидролиз) белков. Все протеолитические ферменты, или, как их сокращенно называют, протеазы, принадлежат к классу гидролаз и разделяются на две группы: протеиназы, расщепляющие именно белки (протеины), и пептидазы, расщепляющие пептиды.

Под действием протеолитических ферментов белки, присоединяя воду, распадаются в конечном счете до аминокислот.

Действие протеолитических ферментов можно учитывать, производя количественное определение свободных аминокислот, образующихся при расщеплении белков и пептидов. Однако, как показали опыты Л.Я. Ауэрмана и других исследователей, действие протеолитических ферментов в тесте особенно хорошо может быть учтено путем измерения изменений его физических свойств: уменьшения упругости и увеличения расплываемости.

Протеолитические ферменты проросшего зерна имеют оптимум действия в слабокислой среде (рН 5,6-6,0). Характерной их особенностью является то, что они активируются сульфгидрильными соединениями, например глютатионом и цистеином. В зерне пшеницы содержатся также протеазы, имеющие оптимум при нейтральной реакции (рН 7,0).

В не проросшем и не поврежденном клопом-черепашкой зерне пшеницы, ржи, ячменя и других зерновых культур активность протеолитических ферментов очень невелика.

О распределении по зерну протеолитических ферментов дают представление следующие данные. Если за 100 % принять активность протеолитических ферментов в зародыше, то активность протеаз в щитке составит около 30, а в эндосперме - всего лишь около 11 %. Таким образом, поскольку мука высшего сорта получается из эндосперма, ее протеолитическая активность очень низка. При прорастании зерна активность протеолитических ферментов резко возрастает, а по мере его созревания - понижается. Особенно высокой протеолитической активностью отличается зерно, пораженное клопами-черепашками.

Как показали Н.И. Проскуряков и А.А. Бундель, очень большое влияние на действие протеолитических ферментов оказывает атакуемость белка, т. е. его большая или меньшая способность сопротивляться действию протеолитического фермента. У одних сортов пшеницы белки легче атакуются протеолитическими ферментами и легче ими расщепляются, а у других сортов они атакуются меньше.

В семенах бобовых культур уже давно обнаружены ингибиторы протеолитических ферментов, представляющие собою белки со сравнительно небольшой молекулярной массой. Так, в семенах сои содержится ингибитор животной протеазы - трипсина - с молекулярной массой 19900. Подобные ингибиторы протеаз найдены также в зерне пшеницы, ржи, овса, кукурузы, ячменя и проса. Так, в зерне пшеницы и ржи содержатся четыре ингибитора трипсина; один из них имеет молекулярную массу 17000, а у трех других она близка к 12000. В зерне ржи обнаружен ингибитор трипсина, который подавляет также активность собственных протеаз зерна.

Важно отметить, что разные сорта пшеницы и ржи сильно различаются по содержанию в зерне ингибиторов протеаз.

Амилолитические ферменты зерна (α-амилаза, β-амилаза, α- глюкозидаза, пуллуланаза)

Различают три амилазы: α-амилаза, β-амилаза и глюкоамилаза.

α-Амилаза присутствует в покоящемся зерне в незначительных количествах. Фермент активно синтезируется в процессе прорастания. Максимальная активность α-амилазы найдена в алейроновом слое. Оптимальные условия действия фермента: рН 5,6…5,8, температура 60…65 оС. В заторах температурный оптимум повышается до 70…75 оС, а предел термостабильности - до 80 оС, что связано со стабилизирующим действием высоких концентраций крахмала в заторах. α-Амилаза солода активируется ионами кальция и хлора, ингибируется ионами железа, хрома, меди. В солоде присутствуют два изофермента α-амилазы. При длительном гидролизе крахмала солодовой α-амилазой получают смесь сахаров, состоящую на 87 % из мальтозы и на 13 % - из глюкозы.

β-Амилаза находится в зерне в свободной и связанной форме. Связанная форма локализуется только в эндосперме. Активация их происходит под действием протеаз и тиоловых агентов. β-Амилаза накапливается в зерне в интервале от 2 до 5 суток проращивания. Основная активность сосредоточена в алейроновом слое. Фермент имеет оптимум действия в разбавленных растворах крахмала при рН 4,6…5,6 и температуре 40…50 оС, в заторах крахмалистого сырья - при 60…65 оС. Стабилен при рН 4…8 и температуре до 60 оС, в заторах - до 70 оС. Ингибиторы - ионы тяжелых металлов, галогены, озон.

β-Амилаза расщепляет амилозу на 100 % с образованием мальтозы. Гидролизу амилопектина препятствуют точки ветвления, вокруг которых долго сохраняются негидролизованные фрагменты полиглюкозидных цепочек. Крахмал в целом расщепляется с образованием около 50 % мальтозы и такого же количества предельного β-декстрина, дальнейшее расщепление которого может происходить при добавлении α-амилазы. Полный комплекс амилолитических ферментов солода гидролизует зерновой крахмал на 100 %.

При прорастании зерна существенно увеличивается активность β-фруктофуронозидазы, эндо- и экзо-глюконаз (в 10 раз), эндо-ксиланазы (в 3 раза), экзо-ксиланазы ( в 2 раза), эндо-пептидазы (в 5…6 раз), экзо-пептидаз (в 1,5…10 раз), фосфотаз (в 5…10 раз), липазы (в 2 раза). Целлобиазная активность, высокая в покоящемся зерне, при прорастании снижается. Это коррелирует с повышением активности других целлюлолитических ферментов, комплекс которых может расщеплять целлюлозу до глюкозы без участия целлобиазы.

2.1 Методы определения активности ферментов

За единицу активности любого фермента принимается то его количество, которое катализирует превращение одного микромоля субстрата в минуту при заданных стандартных условиях.

Различают удельную и молекулярную активность.

Удельная активность ферментного препарата выражается числом единиц на 1 мг белка. Молекулярная активность выражается числом молекул субстрата, превращаемых за одну минуту одной молекулой фермента при оптимальной концентрации субстрата, или числом ферментных единиц в 1 мкмоль фермента.

Концентрация фермента в растворе выражается в единицах активности на 1 мл.

Амилолитические ферменты.

Скорость ферментативной реакции гидролиза крахмала определяется в них по количеству гидролизованного крахмала (декстиногенная активность), по содержанию образовавшихся редуцирующих углеводов и количеству спирторастворимых сахаров (осахаривающая активность), по количеству образовавшейся глюкозы (глюкоамилазная активность) и по количеству образовавшихся редуцирующих групп при гидролизе фосфодекстринов (декстринолитическая активность). Содержание этих продуктов определяется с помощью объективных фотоэлектроколориметрических методов.

Колориметрические методы анализа основаны на сравнении интенсивностей окрасок исследуемого раствора и раствора с определенной концентрацией - стандартного.

Фотоэлектрическая колориметрия связана с использованием фотоэлементов, и в основе этого метода анализа лежит явление фотоэлектрического эффекта (фотоэффекта).

Декстриногенную активность определяют по скорости ферментативной реакции гидролиза крахмала. В результате этой реакции получаются продукты, которые представляют собой смесь декстринов различной молекулярной массы, олигосахаридов и моносахаридов. Декстринов в гидролизатах содержится 75-80 % к общему количеству образовавшихся продуктов гидролиза крахмала. Декстрины очень разнообразны по молекулярной массе и физико-химическим свойствам. В гидролизатах содержатся амило-, эритро-, ахро- и мальтодекстрины.

В гидролизатах амилодекстринов 9-17 %. Они окрашиваются йодом в фиолетовый цвет. Растворяются в 25 % - ном этиловом спирте и осаждаются 40 % - ным спиртом, имеют небольшое число редуцирующих групп.

Эритродекстрины окрашиваются йодом в красно-бурый цвет. В гидролизатах их содержится 20-55 %. Они растворяются в 55 % - ном этиловом спирте, но осаждаются 65 % - ным спиртом.

Ахродекстрины не окрашиваются йодом. Их содержится в гидролизатах 5-15 %, растворимы в 70 % - ном этиловом спирте, но осаждаются 82 % - ным спиртом.

Мальтодекстрины не дают реакции с йодом и не осаждаются спиртом, определяются вместе сахаром.

В процессе ферментативной реакции крахмал превращается в декстрины различной молекулярном массы и олигосахариды. Основной составной частью этих продуктов являются декстрины, они дают отличную от крахмала окраску с йодом. По изменению этой окраски и определяют количество превращенного крахмала в процессе ферментативной реакции.

По количеству превращенного крахмала по графикам определяют количество единиц декстриногенной активности, взятых на ферментативную реакцию.

Активность α-амилазы определяют по количеству взятого на анализ ферментного материала и длительности гидролиза субстрата. Расчет ведут по следующему уравнению:

Ак α =  = .

Методы определения активности глюкоамилазы основаны на специфическом определении глюкозы, образующейся при катализируемой этим ферментом реакции гидролиза крахмала. Глюкозу определяют путем ее окисления кислородом воздуха в глюконовую кислоту с помощью глюкозооксидазы. Продукты реакции определяют колориметрическими методами.

Целлюлолитические ферменты.

Определение β-глюкозидазной активности.

Сущность метода: β-глюкозидаза (целлобиаза) расщепляет β-глюкозидную связь в ди- и полисахаридах, а также в β-глюкозидах. В качестве субстратов при определении активности фермента применяют β-глюкозиды или целлобиозу.

При использовании в качестве субстрата целлобиозы β-глюкозидазную активность рассчитывают по общему количеству образовавшихся сахаров, которые определяются чаще всего с применением реактива Шомодьи - Нельсона.

За единицу активности β-глюкозидазы принимают такое количество фермента, которое катализирует за 1 ч в принятых условиях гидролиз взятого на анализ субстрата с образованием 1 мг глюкозы.

Интерферометрический метод определения общей цитолитической активности ферментов основан на определении скорости ферментативной реакции гидролиза целлюлозы и гемицеллюлозы, которую определяют по общему количеству растворимых углеводов, образовавшихся в процессе этой реакции. Суммарное количество углеводов устанавливают интерферометрическим методом по разности показателей преломления исследуемого и контрольного растворов. Интерферометрический метод применяется в том случае, когда показатели преломления исследуемого и эталонного растворов отличаются друг от друга не более чем на 0,01.

Вискозиметрический метод определения эндо-β-глюканазной активности ферментов.

Сущность метода: активность эндо-β-глюканазы определяется по способности снижать вязкость раствора β-глюкана с применением вискозиметра Оствальда при температуре 30 оС. Метод основан на регистрации начальной скорости уменьшения вязкости 0,5 % - ного раствора β-глюкана после действия фермента эндо-β-глюканазы. В качестве субстрата используют β-глюкан, полученный из тонкоизмельченного ячменя.

Колориметрический метод определения β-глюканазной активности основан на определении количества глюкозы, образующейся при гидролизе β-глюкана β-глюканазой. В качестве субстрата используют β-глюкан, полученный из ячменной муки. Содержание образовавшейся глюкозы определяют с помощью глюкзооксидазы, которая окисляет глюкозу до глюконовой кислоты. Вторым продуктом реакции является перекись водорода, которая под влиянием пероксидазы окисляет гескацианоферроат калия в гексацианоферриат калия, окрашенный в лимонно-желтый цвет. Интенсивность окраски, которая пропорциональна количеству глюкозы, измеряют на фотоэлектроколориметре при длине волны 400 нм.

Протеолитические ферменты.

Сущность интерферометрического метода определения протеолитической активности ферментов заключается в следующем: проводится ферментативная реакция гидролиза белка в принятых условиях. После реакции высокомолекулярные продукты гидролиза белка осаждают трихлоруксусной кислотой, отфильтровывают и в фильтрате определяют общее количество продуктов гидролиза, не осаждающихся этим осадителем.

Протеолитическая активность ферментов солода.

Сущность метода: для осуществления гидролитического расщепления животных белков, в частности гемоглобина, протеолитическими ферментами солода в реакцию введен активатор - аминокислота цистеин. Поскольку комплекс протеолитических ферментов различных солодов различен, то и зависимость количества превращенного субстрата от количества единиц фермента для каждого вида солода различна. Получаемая зависимость выражается прямыми линиями.

Полученные расчетные уравнения позволяют по показаниям прибора определить протеолитическую активность солодов.

За единицу активности принято такое количество протеолитических ферментов солода, которое в принятых условиях за 60 мин катализирует до продуктов, не осаждаемых трихлоруксусной кислотой, гидролиз 2 г гемоглобина, составляющего 50 % от взятого на анализ количества субстрата.

Модифицированный метод определения протеолитической активности ферментов солода с применением нингидрида основан на определении скорости ферментативной реакции гидролиза гемоглобина, которая устанавливается по количеству не осаждаемых трихлоруксусной кислотой продуктов протеолиза этого белка в пересчете на аминокислоту тирозин. Тирозин определяют в гидролизате с помощью колориметрического нингидринового метода.

Реакция между нингидридом и α-аминокислотами протекает сложно. Предполагают, что сначала нингидрин восстанавливается, а аминокислота окисляется. Это сопровождается ее декарбоксилированием и дезаминированием.

При дальнейшем взаимодействии избытка нингидрина с восстановленным нингидрином и NН3 образуется окрашенный продукт конденсации. За единицу протеолитической активности принимают такое количество фермента, под действием которого в принятых стандартных условиях за 1 мин в процессе ферментативной реакции образуется 1 мкэкв тирозина. Для анализа солода используют в качестве субстрата 2 % - ный раствор гемоглобина. Протеолитическая активность солода характеризуется числом единиц фермента, содержащихся в 1 г солода.

3. Использование заквасок при производстве зернового хлеба

Известно несколько способов производства зернового хлеба. Некоторые из них предусматривают предварительное шелушение зерна перед его замачиванием и измельчением. Однако именно в оболочках и зародыше, удаляемых при шелушении, содержится наибольшее количество витаминов и минеральных элементов. Нельзя забывать и о пищевых волокнах (клетчатке), которые содержатся в оболочке и жизненно важны для человека.

Изучена возможность приготовления хлеба из целого нешелушеного зерна пшеницы. Приготовление такого хлеба предполагает предварительное увлажнение зерна с целью его набухания и размягчения оболочек. При увлажнении, включающем последовательные замачивание зерна и выдерживание его на воздухе, происходит прорастание зерна.

Пророщенное зерно по сравнению с непророщенным содержит значительно больше витаминов (особенно групп В и Е), макро- и микроэлементов в легкоусвояемой форме. Благодаря наличию в пророщенном зерне активных протеолитических ферментов улучшается усвояемость белков. Крахмал в проросших зернах частично превращается в солодовый сахар, что облегчает его переваривание.

Однако прорастание зерна приводит к увеличению его автолитической активности, при этом возрастает активность амилолитических и протеолитических ферментов. Действие протеолитических ферментов в процессе приготовления теста приводит к его разжижению и расслаблению, а под действием амилолитических ферментов, особенно α-амилазы, происходит расщепление крахмала с образованием декстринов, приводящее к получению хлеба с липким, заминающимся мякишем.

Наиболее эффективное средство улучшения качества хлеба при использовании муки из проросшего зерна пшеницы - 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.

3.1 Использование густой зерновой закваски

Изучено производство зернового хлеба с использованием густых заквасок. Закваски готовили на увлажненном диспергированном зерне пшеницы. В первой фазе разводочного цикла готовили питательную смесь, состоящую из диспергированного зерна пшеницы и воды, в которую вносили прессованные дрожжи. После этого полученную питательную среду оставляли на 4 ч для брожения при температуре 29-30 °С. В конце брожения закваска имела кислотность 3,5 градусов, влажность 52 % и подъемную силу 5 мин.

Во второй фазе разводочного цикла к имеющемуся количеству закваски добавляли питательную смесь, предусмотренную рецептурой. Через 4 ч брожения при температуре 29-30 оС закваска имела влажность 52-53 %, кислотность 5-6 градусов и подъемную силу 10 мин. Такая кислотность закваски вполне достаточна для снижения активности протеиназы и α-амилазы и получения зернового хлеба хорошего качества.

Полученную закваску применяли для приготовления теста. Тесто для зернового хлеба готовили из 85 % диспергированного зерна пшеницы, 15 % муки и другого традиционного сырья. Закваску в тесто вносили в количестве 10, 20, 30, 40 % к массе диспергированного зерна. Брожение теста происходило при температуре 30-32 °С. После брожения готовое тесто делили на куски массой 300 г, которым придавали продолговато-овальную форму с гладкой поверхностью. Расстойку тестовых заготовок проводили в расстойном шкафу с температурой 35 °С и относительной влажностью воздуха 75-80 %. Окончание расстойки определяли органолептически по состоянию тестовой заготовки. Выпекали хлеб в электропечи при температуре 200 °С в течение 40 мин.

Количество закваски, вносимое при замесе теста, оказывало большое влияние на показатели технологического процесса и качество хлеба. Тесто, не содержащее закваски, в процессе брожения сильно разжижалось, и в конце брожения оно имело самый низкий показатель конечной кислотности, равный 2,5 градусов. С увеличением количества закваски тесто быстрее накапливало кислотность. Самый высокий показатель конечной кислотности был у теста с добавлением 40 % закваски и составил 3,7 градусов. При брожении тесто с закваской меньше разжижалось по сравнению с тестом без закваски.

Продолжительность брожения теста сокращалось с увеличением количества закваски, вносимой в тесто, и составляла от 90 до 30 мин, продолжительность расстойки сокращалась с 60 до 30 мин.

Качество хлеба изучали по истечении 12-14 ч после выпечки. Хлеб, приготовленный без добавления закваски, имел самый низкий удельный объем - 96,2 см3/100 г, пористость составляла 47 %. На поверхности хлеба были видны частицы оболочек, цвет корочки хлеба - серовато-коричневый, пористость недостаточно развитая, мякиш малоэластичный. Хлеб имел пресный вкус.

С увеличением количества закваски, вносимой в тесто, качество хлеба улучшалось: удельный объем хлеба увеличивался, пористость становилась более равномерной и развитой, кислотность хлеба возрастала. Лучшим был хлеб из целого зерна с добавлением 30 % закваски. Показатель удельного объема этого хлеба имел самое большое значение и составлял 224,8 см3/100 г, пористость - 57 %, а кислотность - 3,5 градусов. Хлеб имел хорошо развитую, равномерную, среднюю пористость, пропеченный, эластичный мякиш, вкус кисло-сладкий с ярко выраженным ароматом.

Таким образом, добавление даже незначительного количества густой закваски приводит к улучшению качества зернового хлеба из целого нешелушеного зерна пшеницы: мякиш становится незаминающимся, более эластичным, пористость более развитая и равномерная, хлеб приобретает своеобразный ярко выраженный вкус и аромат. Кроме того, использование заквасок значительно сокращает продолжительность приготовления теста и хлеба.

3.2 Кефирная закваска в технологии зернового хлеба из тритикале

В связи с недостаточным обеспечением хлебопекарной отрасли зерном пшеницы в качестве перспективной культуры рассматривается зерно тритикале. Это - гибрид, совмещающий полноценность белков ржи с хлебопекарными свойствами пшеницы.

В хлебопечении известна технология получения ржаного и ржано-пшеничного хлеба с использованием кефирной закваски, которая позволяет улучшить органолептические, физико-химические и структурно-механические показатели качества готовых изделий, а также исключить применение прессованных хлебопекарных дрожжей.

Изучена возможность приготовления хлеба из целого нешелушеного зерна тритикале с применением густой кефирной закваски. Использовался сорт тритикале московской селекции Немчиновский 56, в наибольшей степени удовлетворяющий требованиям, предъявляемым к зерну в хлебопечении.

При изготовлении зернового хлеба зерно тритикале предварительно замачивали с целью его набухания. Для размягчения оболочек применяли ферментный препарат целлюлолитического действия Целловиридин Г20х, дозировка которого и оптимальные параметры замачивания зерна тритикале в его присутствии были определены экспериментально. Сухое зерно тритикале значительно обсеменено микроорганизмами, поэтому в целях снижения количества микрофлоры после замачивания зерна процесс увлажнения вели в присутствии антисептика природного происхождения - экстракта плодов кориандра. Экстракт готовили по рекомендациям фармакопеи.

Водный экстракт кориандра используется в хлебопечении для улучшения вкуса и аромата изделий. Он содержит фенольные соединения, которые обладают антисептическим и антиоксидантным действием. Установлено также, что водный экстракт плодов кориандра, используемый для замачивания зерна тритикале, содержит вещества, обладающие бактерицидными свойствами.

Анализ экспериментальных данных показал целесообразность использования экстракта плодов кориандра в качестве антисепника на стадии замачивания зерна тритикале, так как число колоний мезофильно-аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) уменьшилось на 55,26 % спорообразующий бактерий - на 91,11 %, количество плесневых грибов и дрожжей - на 71,05 % соответственно (таблица 3).

Таблица 3 - Влияние экстракта плодов кориандра на микробиологические показатели качества зерна

Показатель

КОЕ, г


В зерне, замоченном в воде

В зерне, замоченном в экстракте плодов кориандра

КМАФАнМ

380

170

Спорообразующие бактерии

45

4

Плесневые грибы и дрожжи

8/30

1/10


Дозировка ферментного препарата Целловиридин Г20х составила 0,11 % массы сухих веществ. Процесс замачивания зерна тритикале осуществляли в условиях, оптимальных для действия ферментного комплекса препарата: температура 50 оС (в условиях термостата), рН 5,0 (использовали цитратный буфер), продолжительность замачивания 10 ч. После замачивания зерно измельчали на диспергаторе.

Зерно тритикале характеризуется повышенной амилолитической активностью, которая увеличивается в процессе замачивания зерна. Под действием α-амилазы происходит расщепление крахмала с образованием в основном низкомолекулярных декстринов, что приводит к получению хлеба с липким, заминающимся мякишем. Кроме того, возрастает активность протеолитических ферментов, действие которых в процессе приготовления теста приводит к его разжижению и расслаблению. В этом случае наиболее эффективное средство для улучшения качества хлеба из целого зерна тритикале - повышение кислотности теста. Этого можно достичь применением заквасок, добавление которых уменьшает активность протеиназы в тесте, а также снижает температуру инактивации α-амилазы при выпечке зернового хлеба. При производстве зернового хлеба из целого зерна тритикале использовали густую кефирную закваску. Микрофлора кефирной грибковой закваски представляет прочный симбиоз, состоящий из гомо- и гетероферментативных молочно-кислых бактерий, дрожжей, сбраживающих и несбраживающих лактозу, ацетобактерий и т.д. Литературные данные указывают на лабильность состава микрофлоры кефирной закваски от влияния внешних факторов. Для приготовления густой кефирной закваски использовали молочные кефирные грибки. В разводочном цикле активацию закваски проводили, используя зерновой концентрат из целого зерна тритикале. Накопление массы осуществляли при температуре 32 оС в две фазы путем возобновления активированной закваски питательной смесью, состоящей из воды и цельносмолотого зерна тритикале. Конечная кислотность закваски в разводочном цикле составляла 16 град. Возобновление закваски в производственном цикле проводили с использованием той же питательной смеси, что и в разводочном.

Полученную закваску применяли для приготовления теста. Известно, что количество закваски, вносимое при замесе теста, оказывает существенное влияние на показатели технологического процесса и качество хлеба. Поэтому дозировку вносимой закваски определяли экспериментально. При анализе готового зернового хлеба было установлено, что наилучшим качеством отличался хлеб, приготовленный с внесением 50 % зерна тритикале с закваской. За контроль был принят образец хлеба, приготовленный без использования закваски. Брожение теста осуществляли в условиях термостата при температуре 30 оС. После брожения готовое тесто делили на куски массой 350 г, которым придавали продолговато-овальную форму с гладкой поверхностью. Расстойку тестозаготовок проводили при температуре 38 - 40 оС и относительной влажности воздуха 75 - 80 %. Окончание расстойки определяли органолептически по состоянию тестозаготовки. Выпекали хлеб при температуре 200 оС в течение 40 - 50 мин. По истечении 12 - 14 ч после выпечки определяли качество хлеба. Результаты исследований влияния вносимой закваски на качество зернового хлеба из целого зерна тритикале на физико-химические показатели качества готового изделия приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Показатели качества зернового хлеба

Показатель

Исследуемые образцы


Контроль

Опытный

Влажность, %

46,42

44,39

Кислотность, град.

6,0

8,2

Удельный объем, см3

1,42

1,53

Пористость, %

45,13

51,49


Анализ экспериментальных данных показал, что при использовании кефирной закваски сокращается продолжительность брожения теста, увеличиваются, по сравнению с контролем, удельный объем (на 7,75 %) и пористость (на 14,09 %) хлеба. Удельная деформация сжатия мякиша при использовании кефирной закваски, по сравнению с контролем, снижается в меньшей степени. Таким образом, проведенные исследования показали возможность использования густой кефирной закваски для производства зернового хлеба из тритикале с высокими физико-химическими показателями качества и более длительным сроком хранения без применения прессованных хлебопекарных дрожжей.

4. Способы производства хлеба из целого зерна пшеницы

Производство зернового хлеба предусматривает полное исключение процесса получения муки, хлеб готовится непосредственно из зерна пшеницы, прошедшего определенные стадии подготовки. Известны различные способы приготовления зернового хлеба, различающиеся набором рецептурных компонентов и введением отдельных стадий производства. При этом большинство из них предусматривает следующие технологические операции: замачивание, набухание и проращивание зерна, измельчение набухших зерен, замес теста из измельченной зерновой массы с внесением в тесто поваренной соли в виде раствора и прессованных дрожжей в виде суспензии. Тесто выбраживают, разделывают, растаивают и выпекают изделия.

Замачивание производят в целях набухания и размягчения оболочек. Замачивание зерна производят, как правило, в течение 10 - 24 ч. В это время происходит набухание зерновки, увеличивается активность собственных ферментов и начинается расщепление сложных запасных веществ. Чрезмерная активность гидролитических ферментов затрудняет получение зернового хлеба удовлетворительного качества. Поскольку скорость активизации ферментных систем зависит от продолжительности замачивания, целесообразно ускорить процесс набухания зерна до достижения требуемой для диспергирования влажности.

4.1 Ускорение процесса увлажнения зерна при производстве зернового хлеба

Способ изготовления зернового хлеба из пшеницы, предложенный Красноярским технологическим университетом, предусматривает шелушение, замачивание и диспергирование зерна. При шелушении полностью удаляют плодовые оболочки зерна, что снижает содержание пищевых волокон и физиологическую ценность готового продукта. В Алтайском государственном техническом университете разработана технология производства зернового хлеба, в которой предусмотрено диспергирование нешелушенного зерна. Процесс подготовки зерна к диспергированию по этой технологии занимает 18 - 24 ч.

Одним из этапов подготовки зерна является его замачивание. Наиболее эффективны оросительный и воздушно-оросительный способы замачивания. Длительное замачивание обусловлено необходимостью повышения влажности зерна до 38 - 40 %. Сократить время подготовки зерна и сохранить пищевую ценность готового продукта - одна из наиболее важных задач при приготовлении зернового хлеба.

При замачивании первоначальный захват воды производят плодовые оболочки, которые имеют большое количество капилляров, пор, пустот, служащих резервуарами для первичного накопления влаги. Вода, поглощенная плодовыми оболочками, связана непрочно и легко может испариться. Зародыш, богатый белками, липидами и углеводами, по своей особой биологической роли и физической структуре обладает способностью интенсивного поглощения влаги. Эндосперм, состоящий главным образом из крахмала и белков, также способен поглощать значительное количество воды, но ее поглощение сдерживается оболочками и алейроновым слоем зерна. Частичное повреждение оболочек и алейронового слоя позволило бы ускорить проникновение влаги внутрь зерновки.

В работе изучалось влияние продолжительности замачивания на влажность зерна, прошедшего кратковременное шелушение.

Шелушение проводили на лабораторной шелушильно-шлифовальной машине. Её рабочим органом служит вращающийся вертикальный вал с шестью - семью абразивными дисками. В эксперименте использовали зерно пшеницы, содержащее 23 % клейковины. Исходное зерно с влажностью 12 % предварительно очищали от посторонних примесей и подвергали кратковременному шелушению в течение 10; 20; 30; 40 и 60 с, после чего замачивали в течение 6; 9; 12; 15; и 18 ч. При шелушении происходит не только надрыв оболочек, но и частичное их удаление. Количество отделяемых оболочек определяли по снижению зольности зерна.

Таблица 5 - Содержание золы в зависимости от времени шелушения

Время шелушения, с

0

10

20

30

40

60

Зольность, %

2,11

2,09

2,07

2,03

1,99

1,93


Как видно из таблицы, с ростом времени шелушения зольность снижается. Это объясняется тем, что с увеличением времени шелушения зерна количество удаляемых оболочек возрастает. После 40 с шелушения происходит удаление значительной части оболочек, а через 60 с оболочки практически отсутствуют.

Частичное повреждение оболочек позволяет ускорить проникновение влаги внутрь зерновки при замачивании и быстрее добиться повышения ее влажности (см. таблицу 6).

Таблица 6 - Влияние шелушения на влажность зерна при замачивании

Продолжительность шелушения, с

Влажность, %


0

6 ч

9 ч

12 ч

15 ч

18 ч

10

12,0

34,3

37,0

38,0

38,9

39,0

20

12,0

34,9

37,8

39,0

39,6

40,2

30

12,0

35,8

38,3

39,6

40,1

40,8

40

12,0

36,2

39,2

40,2

41,1

41,1

60

12,0

38,8

40,2

42,0

42,5

42,3


Повышение влажности зерна до 38 - 40 % необходимо для получения тонкодисперсной зерновой массы в диспергаторе. На основе представленных данных установлено, что после кратковременного шелушения в течение 10 с зерно достигало влажности 38,9 % в течение 15 ч замачивания. При 20 с шелушения необходимую для диспергирования влажность зерно набирало в течение 12 ч. При увеличении времени шелушения до 30 с также наблюдается дальнейшее сокращение времени замачивания зерна до требуемой влажности. Зерно, не подвергавшееся шелушению, достигает необходимой влажности через 24 ч замачивания.

Для оценки оптимальных значений времени шелушения и продолжительности замачивания использовали математическую обработку экспериментальных данных методом Брандона. Зависимость влажности зерна W (%) от продолжительности шелушения t (ч) и времени замачивания T (ч), полученная этим методом, имеет следующий вид:

-й вариант(t,T) = 39(0,945+1,914*10-3t)*(0,749+0,035T - 1,072*10-3T2);

-й вариант(t,T) = 39(0,945+1,914*10-3t)*(1,107 -1,106/T).

Процедура оптимизации по полученным уравнениям позволила установить, что оптимальными параметрами процесса являются: время шелушения зерна - 20 с и продолжительность замачивания - 12 ч. При данных параметрах процесса влажность зерна возрастает до 39 %.

Использование процесса предварительного шелушения позволяет ускорить процесс увлажнения зерна. Зерно, прошедшее кратковременное шелушение, достигает необходимой влажности 38 - 40 % за 12 ч замачивания, в то время как нешелушеное - только через 24 ч.

Ускорение увлажнения зерна позволяет сократить продолжительность технологического процесса приготовления зернового хлеба.

.2 Способ производства хлеба, предусматривающий замачивание в отваре черноплодной рябины

Способ предусматривает замачивание целого зерна, его диспергирование, добавление к зерновой массе рецептурных компонентов, замес теста, его брожение, разделку и выпечку. Зерно замачивают нешелушеным в течение 3-16 ч при температуре 30-50 oС в отваре черноплодной рябины при соотношении отвара и зерна 1:1 в присутствии 0,05 % к массе сухих веществ зерна лимонной кислоты и ферментных препаратов цитолитического действия в количестве 0,004-0,01 % к массе сухих веществ зерна, для размягчения плодовых оболочек. Изобретение позволит повысить качество хлеба.

Известен способ производства зернового хлеба, предусматривающий замачивание зерна, его диспергирование в присутствии поверхностно-активных веществ, замес теста с внесением всех рецептурных компонентов, выбраживание теста, его разделку и расстойку с последующей выпечкой.

Недостатком способа является то, что он не обеспечивает микробиологической чистоты зерна, и получаемый хлеб не обладает антимикробными свойствами.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ производства зернового хлеба, предусматривающий замачивание зерна в воде, обработанной ионами серебра до достижения концентрации 0,15-0,35 мг/л, измельчение зерна, приготовление теста из полученной массы, его разделку и выпечку.

Недостаток этого способа в том, что он предусматривает использование дефицитного дорогостоящего антисептика.

Известен способ консервирования зерна с применением пиросульфита натрия, обладающего бактерицидным, фунгицидным и ингибирующим действиями. Пиросульфит натрия блокирует развитие плесневых грибов, вредных микроорганизмов. Однако пиросульфит натрия является химическим препаратом и обладает отрицательными технологическими свойствами (разрушается клейковина зерна) при длительном замачивании в присутствии ферментных препаратов цитолитического действия Pentopan 500 BG, Fungamil Super AX. Применение этих препаратов в хлебопечении способствует интенсификации технологического процесса за счет увеличения содержания мальтозы и декстринов. В связи с вышеуказанным целесообразно изыскать возможность использования натуральных продуктов (рябины черноплодной и других плодов дикорастущего лекарственного сырья) для подавления жизнедеятельности вредных микроорганизмов и придания хлебной продукции антимикробных свойств.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в получении хлеба из целого нешелушеного зерна с антимикробными и целебными свойствами и повышении его качества: увеличении удельного объема, пористости, улучшении органолептических показателей.

Отвар черноплодной рябины готовится следующим образом: 100 г плодов высушенного сырья заливаются 1 л воды, доводятся до кипения и настаиваются в течение 4 ч. Полученный отвар отфильтровывается и используется при замачивании зерна.

Применение отвара плодов и ягод, содержащих вещества, обладающие выраженным фитонцидным и бактерицидным действием на ряд микроорганизмов, позволяет уничтожить многие бактерии и плесневые грибы, а вода при этом приобретает высокий антимикробный эффект.

Вместе с тем подтверждены и целебные свойства пищевых продуктов с использованием данных видов сырья.

Способ осуществляется следующим образом.

Для приготовления хлеба используют целое зерно пшеницы без предварительного шелушения. Целое зерно замачивают в отваре из черноплодной рябины (соотношение 1:1) с одновременным внесением 0,05 % лимонной кислоты от массы сухих веществ зерна и ферментных препаратов цитолитического действия Pentopan 500 BG, Fungamil Super AX в количестве 0,004-0,01 % к массе сухих веществ зерна. Замачивание ведут при температуре 20-50 oC в течение 3-16 ч. Затем зерновую массу измельчают на диспергирующей машине до образования однородной массы, после чего добавляют все рецептурные компоненты, производят замес теста.

Замес теста, брожение, разделку теста и выпечку хлеба осуществляют общепринятым способом. Пример 1. Для приготовления хлеба использовали целое нешелушеное зерно пшеницы. Промытое зерно замачивали в отваре черноплодной рябины (соотношение отвара и зерна 1:1), в присутствии ферментных препаратов цитолитического действия Pentopan 500 BG, Fungamil Super AX в количестве 0,004-0,01 % соответственно и лимонной кислоты в количестве 0,05 % к массе сухих веществ зерна.

Замачивание вели при температуре 30 oC в течение 16 ч. Затем зерновую массу измельчали на диспергирующей машине до образования однородной консистенции. В зерновую массу вносили дрожжи прессованные и соль поваренную в количестве 2,5 и 1,5 % соответственно к массе зерна и воду до получения теста влажностью 44,5 %. Тесто готовили безопарным способом. Замес, брожение, разделку теста и выпечку хлеба осуществляли общепринятым способом.

Результаты проведенных исследований представлены в таблицах 7 и 8.

Таблица 7 - Влияние антисептиков на микробиологические показатели качества хлеба

Микробиологические показатели

Варианты опытов, число колоний, шт.


Контроль

Отвар черноплодной рябины

Отвар черноплодной рябины в присутствии лимонной кислоты

МАФАМ

240

80

39

% к контролю


-66,7

-84

Микробиологические показатели

Варианты опытов, число колоний, шт.


Контроль

Отвар черноплодной рябины

Отвар черноплодной рябины в присутствии лимонной кислоты

Спорообразующие бактерии (Bacillus subtilis)

6

6

% к контролю


-87,9

-87,9

Дрожжи и плесневые грибы

7

3

2

% к контролю


-57,0

-71,4

Таблица 8 - Показатели качества хлеба из целого нешелушеного зерна ( по примеру 1)

Показатель качества

Способ-прототип

Предлагаемый способ по примеру 1

1.Удельный объем формового хлеба, см3/100 г хлеба

144

178

2. Пористость мякиша, %

29,8

38,6

3.Структура пористости

Пористость неравномерная, поры разной величины и толщины

Поры средние, достаточно равномерные

Пример 2. Для приготовления хлеба использовали целое нешелушеное зерно пшеницы. Зерно замачивали в отваре черноплодной рябины (соотношение воды и зерна 1:1) в присутствии лимонной кислоты 0,05 % к массе сухих веществ зерна и ферментных препаратов цитолитического действия Pentopan 500 BG, Fungamil Super AX в количестве 0,004-0,01 % к массе сухих веществ зерна.

Замачивание вели при температуре 50 oC в течение 3 ч. Затем зерновую массу измельчали на диспергирующей машине до образования однородной консистенции. В зерновую массу вносили дрожжи прессованные и соль поваренную в количестве 2,5 и 1,5 % соответственно к массе зерна и воду до получения теста влажностью 44,5 %. Тесто готовили безопарным способом. Замес, брожение, разделку теста и выпечку хлеба осуществляли общепринятым способом. Результаты проведенных исследований приведены в таблицах 7 и 9.

Таблица 9 - Показатели качества хлеба из целого нешелушеного зерна (по примеру 2)

Показатель качества

Способ-прототип

Предлагаемый способ по примеру 2

1.Удельный объем формового хлеба, см3/100 г хлеба

144

175

2. Пористость мякиша, %

29,8

37,9

3.Структура пористости

Пористость наравномерная, поры различной величины и толщины

Поры средние, достаточно равномерные

Замачивание зерна пшеницы в отваре из черноплодной рябины оказывает благоприятное влияние на развитие и жизнедеятельность дрожжевой микрофлоры (таблица 10).

Таблица 10 - Бактериостатическое действие отвара черноплодной рябины и содержание дрожжевых клеток в образцах зерновой массы

Наименование показателей

Прототип

С использованием отвара черноплодной рябины

Количество дрожжевых клеток в 1 г теста

3,8х108

1,9х109

Количество почкующихся клеток, %

6,0

12,0

Число колоний исследуемых тест-культур: St.Aureus 209 E. coli O111

 2,5х108 4,3х108

 7,3х106 4,0х107

В зерновой массе, приготовленной с использованием отвара черноплодной рябины вместо воды для замачивания зерна, количество дрожжевых клеток больше, чем в прототипе (1,9х109 и 3,8х108 кл/1 г соответственно), увеличивается процентное содержание почкующихся дрожжевых клеток с 6,0 до 12,0 %. Количество посторонних бактерий в пробах зерновой массы, приготовленной с использованием отвара черноплодной рябины, уменьшается по сравнению с прототипом.

Отвар черноплодной рябины оказывает бактериостатическое действие на тест культуры золотистого стафилококка и кишечной палочки.

Из проведенных данных следует, что замачивание нешелушеного целого зерна в отваре из черноплодной рябины (соотношение отвара и зерна 1:1) в присутствии 0,05 % к массе сухих веществ зерна лимонной кислоты и ферментных препаратов цитолитического действия Pentopan 500 BG, Fungamil Super AX в количестве 0,004-0,01 % к массе сухих веществ зерна позволяет сократить продолжительность технологического процесса, обеспечить микробиологическую чистоту зерна, получить хлеб с антимикробными и целебными свойствами, повышенного качества.

Производство хлеба по предлагаемому способу отличается низкой себестоимостью, высокой технологичностью, что позволяет широко использовать этот способ на хлебопекарных предприятиях любой производительности.

.3 Способ производства хлеба, предусматривающий замачивание в водном растворе ферментного препарата Пектаваморина Г10х

Согласно предложенному способу целое нешелушенное зерно замачивают в водном растворе ферментного препарата Пектаваморин Г10х в количестве 0,08-0,10 % к массе сухих веществ зерна, содержащем измельченный до размера частиц 600 мкм корень хрена в количестве 1 % к массе сухих веществ зерна. Затем зерно диспергируют, после чего добавляют к зерновой массе рецептурные компоненты и замешивают тесто, осуществляют брожение теста, разделку, расстойку и выпечку тестовых заготовок. При этом замачивание зерна проводят при температуре 40-50 °С в течение 10-16 часов, при соотношении зерна и водного раствора 1:1. Данный способ позволяет получить микробиологически безопасный хлеб повышенного качества, с высоким удельным объемом, хорошей равномерной пористостью.

Известен способ производства зернового хлеба, предусматривающий замачивание зерна в воде, обработанной ионами серебра до достижения концентрации 0,15-0,35 мг/л, измельчение зерна, приготовление теста из полученной массы, его разделку и выпечку.

Недостаток этого способа в том, что он предусматривает использование дорогостоящего антисептика.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ производства зернового хлеба, предусматривающий замачивание целого нешелушенного зерна в растворе, содержащем цитолитические ферментные препараты или их комплекс с α-амилазой в количестве 0,003-0,01 % к массе сухих веществ зерна, его диспергирование, добавление к зерновой массе рецептурных компонентов, замес теста, его брожение, разделку и выпечку хлеба.

Недостатком способа является то, что он не обеспечивает микробиологической чистоты зерна, и получаемый хлеб не обладает антимикробными свойствами.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в получении хлеба повышенного качества с антимикробными свойствами, улучшении органолептических и физико-химических, микробиологических показателей хлеба.

Применение ферментного препарата Пектаваморин Г10х позволяет провести поверхностный частичный гидролиз пектиновых веществ и гемицеллюлоз семенных и плодовых оболочек зерна, что ускоряет процесс набухания.

Образовавшиеся в результате гидролиза низкомолекулярные декстрины и простые сахара интенсифицируют процесс брожения и газообразования, в результате чего увеличивается удельный объем хлеба и пористость мякиша.

Гидролиз гемицеллюлоз приводит к образованию ксилоолигосахаридов, которые препятствуют взаимодействию крахмала с белками клейковины, что замедляет процесс черствения хлеба.

Применение измельченного корня хрена обусловлено наличием в его составе эфирных масел (0,05 %), фитонцидов и лизоцина, которые рассматриваются как антибиотические вещества.

Способ осуществляется следующим образом.

Для приготовления хлеба используют целое нешелушенное зерно пшеницы, которое предварительно замачивают в течение 10-16 часов при температуре 40-50 °С в водном растворе ферментного препарата Пектаваморин Г10х в количестве 0,08-0,10 % от массы сухих веществ зерна, содержащем 1 % измельченного до размера частиц 600 мкм корня хрена к массе зерна при соотношении зерна и водного раствора 1:1. Затем зерно диспергируют до образования однородной консистенции, после чего добавляют все рецептурные компоненты, производят замес теста.

Замес теста, брожение, разделку, расстойку теста и выпечку хлеба осуществляют общепринятым способом.

Пример 1. Для приготовления хлеба используют целое нешелушенное зерно пшеницы. Зерно замачивают в водном растворе ферментного препарата Пектаваморин Г10х в количестве 0,08 % от массы сухих веществ зерна, содержащем 1 % измельченного до размера частиц 600 мкм корня хрена от массы зерна. Соотношение зерна и водного раствора при замачивании 1:1. Замачивание зерна ведут при температуре 50 °С в течение 10 часов. Затем зерновую массу измельчают на диспергирующей машине до образования однородной консистенции. В зерновую массу вносят дрожжи прессованные и соль поваренную в количестве 2,5 и 1,5 % соответственно к массе зерна и воду до получения теста влажностью 44,5 %. Тесто готовят безопарным способом. Замес, брожение, разделку, расстойку теста и выпечку хлеба осуществляют общепринятым способом. Результаты проведенных исследований представлены в таблицах 11 и 12.

Пример 2. Для приготовления хлеба используют целое нешелушенное зерно пшеницы. Зерно замачивают в водном растворе, содержащем ферментный препарат Пектаваморин Г10х в количестве 0,10 % от массы сухих веществ зерна и 1 % измельченного до размера частиц 600 мкм корня хрена от массы зерна. Соотношение зерна и водного раствора при замачивании 1:1. Замачивание ведут при температуре 40 °С в течение 16 часов. Затем зерновую массу измельчают на диспергирующей машине до образования однородной консистенции. В зерновую массу вносят дрожжи прессованные и соль поваренную в количестве 2,5 % и 1,5 % соответственно и воду до получения теста влажностью 44,5 %. Тесто готовят безопарным способом. Замес, брожение, разделку, расстойку теста и выпечку хлеба осуществляют общепринятым способом. Результаты проведенных исследований представлены в таблице 11 и 12.

Таблица 11 - Влияние измельченного корня хрена на микробиологические показатели качества зерна

Микробиологические показатели

Число колоний, шт.


Способ-прототип

Предлагаемый способ по (примеру 1)

Предлагаемый способ по (примеру 2)

КМАФАнМ

300

58

68

Изменение по отношению к контролю, %


80,7

77,3

Спорообразующие бактерии

27

4

5

Изменение по отношению к контролю, %


85,2

81,5

Дрожжи и плесневые грибы

7/7

1/3

2/4

Изменение по отношению к контролю, %


85,7/57,1

71,4/42,9


Таблица 12 - Показатели качества хлеба из целого нешелушеного зерна пшеницы

Показатель качества

Способ-прототип

Предлагаемый способ (по примеру 1)

Предлагаемый (способ по примеру 2)

Удельный объем формового хлеба, см3/100 г хлеба

153

172

180

Пористость мякиша, %

29,8

46,9

48,8

Структура пористости

Пористость неравномерная, поры средние

Поры мелкие, равномерные

Пористость равномерная, поры мелкие

Общая деформация сжатия через 48 часов хранения, ед. АП-4/2

64,5

87,0

89,0


В тесте, приготовленном из зерна, которое было замочено с применением измельченного до размера частиц 600 мкм корня хрена, количество дрожжевых клеток возрастает в большей степени, чем способе-прототипе, увеличивается процентное содержание почкующихся дрожжевых клеток с 6,2 до 7,9 % (таблица 13).

Таблица 13 - Содержание дрожжевых клеток в образцах теста из зерновой массы, полученной с использованием измельченного корня хрена

Наименование показателя

Способ-прототип

Предлагаемый способ (по примеру 2)

Количество дрожжевых клеток в 1 г

3,7*108

5,6*108

Количество почкующихся клеток, %

6,2

7,9


Следовательно, применение пасты хрена при замачивании зерна благотворно влияет на развитие и жизнедеятельность дрожжевой микрофлоры благодаря переходу в жидкую фазу водорастворимых углеводов, витаминов, минеральных веществ, органических кислот, которые являются дополнительным питанием для дрожжей.

Таким образом, приведенные данные показывают, что замачивание нешелушенного зерна пшеницы в водном растворе, содержащем ферментный препарат Пектаваморин Г10х в количестве 0,08-0,10 % к массе сухих веществ зерна и 1 % измельченного до размера частиц 600 мкм корня хрена от массы зерна, позволяет обеспечить микробиологическую чистоту зерна и получить хлеб повышенного качества.

4.4 Способ производства хлеба, предусматривающий замачивание в творожной сыворотке

Способ предусматривает замачивание зерна в творожной сыворотке, взятой в соотношении 1:3 соответственно, при температуре 32-35 °С в течение 24-26 часов. Затем зерно диспергируют до однородной массы, затем вносят дрожжи прессованные, соль поваренную пищевую и воду для получения теста влажностью 46-48 %. Осуществляют замес теста, брожение в течение 60 минут, разделку теста и выпечку хлеба осуществляют обычным способом. Изобретение позволяет улучшить реологические свойства теста, повысить качество и пищевую ценность хлеба.

Известен способ производства зернового хлеба, включающий подготовку зерна, замачивание зерна в воде, внесение при замачивании добавок, диспергирование зерна, внесение в полученную массу рецептурных компонентов и замес теста, брожение, разделку теста и выпечку хлеба. С целью улучшения санитарно-гигиенического состояния зерна и повышения физико-химических и органолептических показателей хлеба, подготовку зерна к замачиванию проводят путем удаления примесей из зерновой массы, обеззараживания и очистки поверхности зерна сухим способом до снижения зольности до 0,05-0,70 %. При замачивании зерна вносят рецептурные компоненты и/или зерновые полуфабрикаты в количестве 5,0-50,0 % к массе очищенного зерна.

Однако известный способ отличается сложной технологией и требует дополнительных затрат на производство.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ производства зернового хлеба, включающий замачивание целого или дробленого зерна, внесение при замачивании улучшителей качества хлеба в количестве 1,0 % к массе сухих веществ зерна, диспергирование зерна, добавление к полученной массе рецептурных компонентов и замес теста, брожение, разделку теста и выпечку хлеба. В качестве улучшителей используют добавки, не входящие в рецептуру: ферментные препараты, поверхностно-активные вещества, окислители и др. Улучшители вносят по мере необходимости для повышения качества хлеба при использовании сырья с неудовлетворительными хлебопекарными свойствами.

Однако в известном способе внесение улучшителей не оказывает заметного влияния на скорость проникновения влаги во внутренние слои зерна и не сказывается на улучшении свойств его основных компонентов: эндоспермы (белка, крахмала). При замачивании целого зерна улучшители воздействуют на компоненты, расположенные в его периферических частях: водорастворимые пентозаны, белки, ферменты. Кроме того, каждый вид улучшителей влияет на определенную группу веществ. Вид применяемого улучшителя зависит от особенностей белково-протеиназного и углеводно-амилазного комплекса зерна. Неправильный выбор или передозировка улучшителя ведет к резкому ухудшению качества хлеба. Отрицательное влияние на качество хлеба оказывает то, что основную часть воды, предназначенную для приготовления теста, вносят на стадии замачивания зерна. Поэтому соль, дрожжи, дополнительное сырье вносят при замесе теста в сухом виде, что затрудняет их равномерное распределение в объеме теста.

Задачей изобретения является упрощение технологического процесса, улучшение качества зернового хлеба.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение реологических свойств теста, повышение качества хлеба, его пищевой ценности.

Отличительными признаками заявляемого способа являются новые условия замачивания зерна, а именно, в творожной сыворотке в соотношении 1:3, а также режимы замачивания зерна, а именно при температуре 32-35 °С в течение 24-26 часов.

Известно, что молочная сыворотка является побочным продуктом при производстве сыров, творога и казеина. В зависимости от вырабатываемого продукта получают подсырную, творожную и казеиновую сыворотку. Различные виды сыворотки отличаются, главным образом, по кислотности. Подсырная сыворотка имеет кислотность 10-20 °Т, у творожной кислотность достигает 60 °Т и более. При производстве этих продуктов в сыворотку переходит в среднем 50 % сухих веществ молока, в том числе большая часть лактозы и минеральных веществ. В заявляемом способе была использована творожная сыворотка из-за повышенной кислотности по сравнению с другими видами сыворотки. Состав творожной сыворотки следующий (г, на 100 г): вода - 94,7; белки - 0,9; жиры - 0,2; углеводы - 3,5; органические кислоты: молочная кислота - 0,73; минеральные вещества - 0,6.

Физико-химические показатели творожной сыворотки: кислотность - 50-80 °Т; плотность - 1019-1026 кг/м3; pH - 4,4.

Основной составной частью сухих веществ творожной сыворотки является лактоза, массовая доля которой составляет более 70 % сухих веществ сыворотки. Особенностью лактозы является ее замедленный гидролиз в кишечнике, в связи с чем ограничиваются процессы брожения, нормализуется жизнедеятельность полезной кишечной микрофлоры, замедляются гнилостные процессы и газообразование.

Сывороточные белки сыворотки содержат в своем составе больше незаменимых аминокислот (метионин, лизин, гистидин, триптофан и другие), чем казеин, и поэтому они являются полноценными белками, которые использует организм для структурного обмена, в основном для синтеза белков печени, образования гемоглобина и плазмы крови.

Особенностью молочного жира сыворотки является более высокая, чем в молоке, степень его дисперсности, что положительно влияет на его усвояемость.

Творожная сыворотка также богата всеми водорастворимыми витаминами молока (особенно группы В, а также А, С, Е, никотиновой кислотой, холином, биотином, фолиевой кислотой), и практически всеми солями и микроэлементами (в том числе кальцием, калием, магнием, фосфором).

В целях интенсификации процесса увлажнения зерна была использована творожная сыворотка, обладающая высокой биологической ценностью, но главное, она содержит молочную кислоту, которая способствует развитию гидролитических процессов в зерне, а также может обеспечить высокий уровень защитных сил против болезнетворных микроорганизмов. Кроме того, сыворотка как побочный продукт при производстве творога является недорогостоящим сырьем, что имеет важное значение при учете себестоимости хлеба. Для определения оптимального количества сыворотки, необходимой для увлажнения зерна, были взяты четыре пробы с соотношением зерна и сыворотки 1:1, 1:2, 1:3, 1:4. Увлажнение проводилось при температуре 35 °С в течение 24-х часов. При соотношении 1:1 и 1:2 влажность зерна достигает 36-38 % и 42-43 %, соответственно, что является недостаточной, а при соотношении 1:3 влажность зерна достигает 44-45 %. При соотношении зерно-сыворотка 1:4 влажность зерна возрастает незначительно. Влажность зерна 44-45 % является наиболее технологичной, поэтому выбрано соотношение зерна и сыворотки 1:3.

Экспериментально установлено, что применение творожной сыворотки способствует повышению скорости и глубины проникновения влаги в зерно.

Главными факторами, определяющими состояние зерна при увлажнении, являются его влагосодержание и температура. С проникновением влаги внутрь зерна, повышением температуры, гидратацией его биополимеров развивается комплекс различных процессов, результатом которых является необратимое изменение исходной структуры и технологических свойств зерна. К тому же, чем длительнее увлажнение при таких условиях, тем сильнее влияют биохимические процессы на свойства зерна. Выбор температуры замачивания 32-35 °С обосновывается тем, что как известно повышение температуры до 40 °С вызывает активизацию ферментов зерна, процессов гидролиза и экстракции, происходящих при увлажнении зерна. К тому же в условиях хлебозавода поддержание температуры в пределах 32-35 °С возможно без применения дополнительного оборудования. При оценке органолептических показателей качества зерна можно отметить, что зерно, увлажненное сывороткой при температуре 32-35 °С, является более мягким и пластичным. Об этом также свидетельствуют структурно-механические показатели общей и пластической деформации (таблица 14).

Таблица 14 - Структурно-механические показатели качества зерна

Показатель

Способ увлажнения при t =32-35 °С


вода

Творожная сыворотка

Нагрузка, Н

35

35

Общая деформация, ед. приб.

1,78

2,45

Пластическая деформация, ед. приб.

1,09

1,9


Исследованиями установлено, что зерно, увлажненное творожной сывороткой, при одной и той же нагрузке деформируется больше, чем зерно, увлажненное водой (см.табл.14). Так, общая деформация зерна, увлажненного водой, составила 1,78 ед. приб., а сывороткой 2,45 ед. приб. Пластическая деформация зерна при увлажнении водой равна 1,09 ед. приб., а при использовании сыворотки - 1,9 ед. приб. Увлажнение зерна в творожной сыворотке при температуре 32-35 °С приводит к повышению активности ферментов, в результате чего усиливаются гидролитические процессы, происходящие под действием молочной кислоты, и это способствует более глубокому и быстрому проникновению влаги. Таким образом, на основании вышеизложенного, можно сделать вывод, что увлажнение зерна при температуре 32-35 °С является более рациональным.

Для установления оптимального времени замачивания из увлажненных образцов зерна проводилась выпечка хлеба.

Сравнительный анализ органолептических показателей показал, что хлеб, полученный из зерна, увлажненного творожной сывороткой в течение 24-26 часов при температуре 32-35 °С, обладает более лучшими показателями, такими как вкус, аромат, качество мякиша хлеба. Удельный объем хлеба возрастает от 2,22 г/см3 (прототип) до 2,80 г/см3. Уменьшение времени замачивания зерна в сыворотке менее 24 часов приводит к снижению этих показателей. Удельный объем хлеба уменьшается до 2,5 г/см3, пористость мякиша хлеба снижается до 43,5 %. Увеличение времени замачивания свыше 26 часов нежелательно, поскольку возрастает кислотность хлеба до 4,0 °, пористость мякиша уменьшается, ухудшаются структурно-механические свойства и снижается удельный объем хлеба до 2,50 г/см3.

По итогам проведенных экспериментальных работ были установлены оптимальные параметры подготовки зерна к диспергированию: продолжительность увлажнения зерна творожной сывороткой 24-26 часов при температуре 32-35 °С и соотношении 1:3.

Хлеб, полученный из зерна, увлажненного творожной сывороткой, отличается более мягким и пластичным мякишем, большим удельным объемом и лучшей пористостью.

Технология с использованием творожной сыворотки улучшает вкус, аромат и качество мякиша хлеба. Мякиш хлеба становится более мягким и пластичным. Возрастает пищевая ценность хлеба за счет обогащения компонентами творожной сыворотки (табл.15).

Таблица 15 - Пищевая ценность хлеба (100 г)


Хлеб, полученный по прототипу

Хлеб, полученный по изобретению

Энергетическая ценность, ккал.

360

415

Белки, г

15

17,4


Хлеб, полученный по прототипу

Хлеб, полученный по изобретению

Жиры, г

2,5

3,1

Углеводы, г

71

81,5


4.5 Цельнозерновой хлеб, оптимизированный по пищевой ценности

Сегодняшние изменения в наборе и качестве продовольственного сырья, продуктов питания, технологических приемах переработки и хранения пищи не могут не влиять на ее состав, качество и биологическую ценность. В последние годы приобрела особую остроту проблема оптимального обеспечения населения всеми необходимыми пищевыми веществами. Современные представления о потребности человека в отдельных пищевых веществах отражены в формуле сбалансированного питания А.А.Покровского.

Как известно, содержание белков, витаминов и других важнейших веществ в пшеничной муке недостаточно для удовлетворения в них потребности организма. Белок пшеничной муки имеет лимитирующие аминокислоты: изолейцин, лизин, триптофан, метионин. Восполнить недостающее количество незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных веществ можно путем использования при выпечке хлеба сырья, богатого этими важнейшими пищевыми веществами.

На кафедре технология хлебопекарного, кондитерского и макаронного производств ОрелГТУ разработана рецептура нового оптимизированного по всем незаменимым нутриентам хлеба Оптим с хорошими физико-химическими и органолептическими показателями качества.

С целью повышения содержания белка в пшеничном хлебе использовали целое зерно пшеницы, муку гречневую, толокно овсяное, отруби пшеничные, молоко сухое цельное, яичный порошок. Для обогащения хлеба витаминами и незаменимыми минеральными веществами использовали витаминно-минеральную смесь Валетек.

Приготовление пшеничного хлеба на основе целого зерна пшеницы с использованием указанных видов сырья позволяет значительно увеличить общее содержание белка, понизить содержание углеводов (крахмала и сахаров), сбалансировать жирно-кислотный состав. В разработанном хлебе выдержана закономерность соотношения белки : жиры : углеводы 1 : 1 : 4, что отвечает требованиям сбалансированного питания в соответствии с формулой А.А.Покровского.

Хлеб, оптимизированный по пищевой ценности, по содержанию основных пищевых компонентов значительно превосходит хлеб, приготовленный из целого зерна пшеницы. Отмечено пониженное содержание общих углеводов - на 11,2 % - при увеличении на 14,9 % по сравнению с контрольным образцом (зерновой хлеб) содержания белка. Суточная потребность человека в белке удовлетворяется в среднем на 44 %, в углеводах на 40,15 %.

Хлеб, оптимизированный по пищевой ценности, богат витаминами и минеральными веществами - жизненно необходимыми компонентами питания, обеспечивающими развитие и нормальное функционирование организма человека. Отмечено повышенное содержание минеральных веществ: кальция, железа и йода в 5,16; 1,25; и 2,26 раза по сравнению с контролем. Благодаря увеличению содержания кальция соотношение кальций : фосфор составляет 1 : 1,26, а кальций : магний 1 : 0,43, что немаловажно для более полного усвоения минеральных веществ организмом. Высокое содержание минеральных веществ в хлебе обусловлено не только использованием дополнительного сырья, имеющего богатый минеральный состав, но и введением в рецептуру витаминизированной смеси Валетек, включающей витамины группы В, РР, кальций и железо.

Витаминам принадлежит важная роль в биохимических реакциях, происходящих в клетках организма, и усвоении других пищевых веществ. При употреблении 400 г хлеба Оптим суточная потребность организма в витаминах В1, В2, А, Е удовлетворяется на 75,1; 94,7; 71,1; 74,9 % соответственно.

В настоящее время все больше внимания уделяется обеспечению организма человека пищевыми волокнами. Пищевые волокна - клетчатка, гемицеллюлоза, пектин - относятся к неусвояемым углеводам, которые положительно влияют на работу желудочно-кишечного тракта и жизнедеятельность в нем полезной микрофлоры, снижают уровень «плохого холестерина» в крови, способствуют выведению из организма тяжелых металлов и токсичных веществ. Содержание пищевых волокон в разработанном хлебе составляет 5,69 г/100 г продукта, что позволяет удовлетворить суточную потребность организма на 91 %.

Новый вид хлеба обладает хорошими органолептическими и физико-химическими показателями. Технология производства хлеба Оптим следующая: предварительно замоченное зерно влажностью W 44-46 % измельчали, тесто замешивали с внесением всех рецептурных компонентов в зерновую массу, продолжительность брожения составляла 120 - 140 мин, далее следовала стадия разделки и расстойки (30 - 40 мин). Выпечка тестовых заготовок массой 350 г проводилась в течение 40 - 45 мин при температуре 180 - 200 оС. Показатели физико-химических и органолептических свойств хлеба Оптим и контрольного образца зернового хлеба представлены в таблице 16.

Таблица 16 - Показатели физико-химических и органолептических свойств хлеба Оптим и контрольного образца зернового хлеба

Образец хлеба

Vуд, см3/100 г

Пористость мякиша, %

Кислотн-ть, град

W,%

СО2 за 5ч брожения

∆нобщ

∆нпл

∆нупр

Зерновой (контроль)

158

53,2

4,6

46,0

194

49,0

27,0

12,0

Образец хлеба

Vуд, см3/100 г

Пористость мякиша, %

Кислотность, град

W,%

СО2 за 5ч брожения

∆нобщ

∆нпл

∆нупр

Оптим

178

58,9

4,6

45,8

235

62,0

43,0

19,0


Анализ свидетельствует, что показатели удельного объема Vуд, пористости и сжимаемости мякиша хлеба у опытных образцов выше, чем у контрольного. Так, удельный объем хлеба увеличился на 12,6 % , пористость на 5,7 %, сжимаемость мякиша возросла на 26,5 %. Введение в рецептуру нетрадиционных видов сырья и витаминизированной смеси заметно улучшает показатели качества хлеба. Это объясняется тем, что рецептурные компоненты, содержат в своем составе комплексный набор витаминов, макро- и микроэлементов, которые являются дополнительным питанием для дрожжевых клеток. В результате увеличивается интенсивность процесса брожения и газообразования в тесте, что приводит к повышению удельного объема хлеба и способствует лучшему формированию пористости мякиша. Общая хлебопекарная дегустационная оценка хлеба Оптим показала, что он превосходит контрольный образец по объему, геометрической форме и окраске корки, пористости и структуре мякиша, вкусу и аромату. Таким образом, внесение в тесто хлебобулочных изделий, приготовленных на основе целого зерна пшеницы, различных белоксодержащих продуктов не только повышает содержание белка, витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон, но и способствует значительному улучшению качества готового хлеба.

Заключение

В данной работе были рассмотрены способы совершенствования технологии хлеба из целого зерна пшеницы.

Исходя из строения и химического состава зерна пшеницы, можно сделать вывод о перспективности применения цельносмолотого зерна пшеницы при производстве хлеба, т.к. в оболочках и зародыше, удаляемых при традиционных схемах помола, содержатся полезные для организма вещества. При использовании целого зерна пшеницы необходимо учитывать ферментативную активность для получения хлеба с необходимым уровнем качества и высокой пищевой ценностью.

Пророщенное нешелушенное зерно содержит большое количество витаминов, макро- и микроэлементов, пищевых волокон и активных протеолитических ферментов, улучшающих усвояемость белков. Но вместе с тем при прорастании зерна возрастает активность амилолитических ферментов, которые снижают качество хлеба. Основная задача - повысить кислотность теста для инактивации α-амилазы. Этого можно достигнуть применением заквасок. Рассмотрено применение густой зерновой закваски и кефирной закваски (при производстве зернового хлеба из тритикале).

На основании данных пунктов были предложены следующие способы производства хлеба из целого зерна пшеницы:

. Предварительное шелушение зерна позволяет ускорить процесс увлажнения зерна в 2 раза.

. Отвар из черноплодной рябины можно применять с целью получения хлеба с антимикробными и целебными свойствами.

. Применение ферментного препарата Пектаваморин Г10х ускоряет процесс набухания зерна, обеспечивает микробиологическую чистоту зерна и получение хлеба повышенного качества.

. Замачивание в творожной сыворотке улучшает реологические свойства теста, повышает качество хлеба и его пищевую ценность.

. Разработка нового вида хлеба, оптимизированного по пищевой ценности с использованием нетрадиционного сырья.

Внедрение данных способов в производство позволяет получить хлеб наилучшего качества, ускорить процессы и решить проблемы дефицита необходимых веществ.

Список использованных источников

1 Козьмина, Н.П. Зерноведение (с основами биохимии растений) [Текст] / Н.П. Козьмина, В.А. Гунькин, Г.М. Суслянок. - М.: Колос, 2006. - 465 с.

Казаков, Е.Д. Биохимия зерна и хлебопродуктов [Текст] / Е.Д. Казаков, Г.П. Карпиленко. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 512 с.

[Электронный ресурс]. Пшеница - строение зерна пшеницы, свойства, состав - Режим доступа: http://www. bread2010.narod.ru/pshenica.html

4 [Электронный ресурс]. Химический состав зерна - Режим доступа: <http://nitrohd.ru/biohimiya-zerna/879-himicheskiy-sostav-zerna-chast-3.html>

[Электронный ресурс]. Протеолитические ферменты зерна - Режим доступа:<http://nitrohd.ru/biohimiya-zerna/901-proteoliticheskie-fermenty-zerna.html>

Кислухина, О. Биотехнологические основы переработки растительного сырья / О. Кислухина, И. Кюдулас. - Каунас.: Технология, 1997. - 183 с.

Рухлядева, А.П. Методы определения активности гидролитических ферментов [Текст] / А.П. Рухлядева, Г.В. Полыгалина. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 288 с.

[Электронный ресурс]. Применение заквасок при производстве зернового хлеба - Режим доступа: http://www.e9.ru/prodservice/65.html <http://www.e9.ru/prodservice/65.html>

Корячкина, С. Кефирная закваска в технологии зернового хлеба из тритикале [Текст] / С. Корячкина, Е. Кузнецова, Л. Черепнина // Хлебопродукты. - 2009. - №9. - С. 50-51.

Маркитанова, О.В. Влияние физико-химических свойств диспергированной зерновой массы на формирование качества зернового хлеба [Текст] / О.А. Маркитанова, В.Д. Малкина // Хлебопечение России. - 2010. - №1. - С. 17-19.

Комилова, Д.А. Модификация технологии производства хлеба из цельносмолотого зерна пшеницы [Текст] / Д.А. Комилова, Г.Г. Дубцов // Хлебопечение России. - 2011. - №5.- С. 26-27.

Кузнецова, Е. Влияние биокатализаторов на основе целлюлаз на показатели качества зерна пшеницы [Текст] / Е. Кузнецова // Хлебопродукты. - 2011. - №12. - С.54-56.

Козубаева, Л.А. Ускорение процесса увлажнения зерна при производстве зернового хлеба [Текст] / Л.А. Козубаева, С.С. Кузьмина // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2005. - №5. - С. 49-50.

Пат. 2217916 Российская Федерация, МКИ А 21 Д 13/02. Способ производства зернового хлеба [Текст] / Корячкина С.Я., Кузнецова Е.А., Гуляева Е.В.(Хмелёва) и [др.]; заявитель и патентообладатель Орловский госуд. технический университет. - № 2001129213/13; заявл. 29.10.2001; опубл. 10.12.2003, Бюл. №34. - 14 с.

Пат. 2366186 Российская Федерация, МКИ А 21 Д 13/02, А 21 Д 8/02. Способ производства зернового хлеба [Текст] / Корячкина С.Я., Кузнецова Е.А., Гончаров Ю.В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Орловский госуд. технический университет. - № 2008119773/13; заявл. 19.05.2008; опубл. 10.09.2009.

Пат. 2452183 Российская Федерация, МКИ А 21 Д 8/02, А 21 Д 13/02. Способ производства пшеничного зернового хлеба [Текст] / Цыбикова Г.Ц., Инешина Е.Г., Хамханова Д.М.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Восточно-Сибирский государственный технологический университет. - № 2011101012/13; заявл. 12.01.2011; опубл. 10.06.2012.

Корячкина, С.Я. Цельнозерновой хлеб, оптимизированный по пищевой ценности [Текст] / С.Я. Корячкина, Т.Е. Максимова // Известия ВУЗов. Пищевая технология. - 2005. - №5-6. - С.57-58.

Похожие работы на - Совершенствование технологии хлеба из целого зерна пшеницы

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!