Научные основы технологий хлеба с использованием ржаной муки на заквасках с улучшенными биотехнологическими свойствами (25.01.2010)

Автор: Кузнецова Лина Ивановна

2.5. Технологии безглютеновых хлебобулочных изделий на заквасках

Эпидемиологические исследования показывают широкое распространение заболеваний, связанных с нарушением в организме людей белкового обмена – фенилкетонурия и целиакия. Глютеновая энтеропатия (целиакия) – генетическая непереносимость глютена (белковая фракция нерастворимая в воде и 0,5M растворе NaCl) пшеницы, ржи, ячменя, овса. По некоторым оценкам, распространенность этих заболеваний в экономически развитых странах Европы, в США и др. составляет более 1% жителей. В России целиакия считается одним из редких заболеваний с частотой встречаемости 1 случай на 5 – 10 тысяч детей. Данных о частоте целиакии у взрослых не имеется. В отличие от всей территории России в Санкт-Петербурге частота достигает европейского уровня и составляет 1:380 .

Большинство безглютеновых хлебобулочных изделий, вырабатываемых в настоящее время, обладают слабо выраженным вкусом и запахом, а также из-за высокого содержания крахмала быстро черствеют.

Безглютеновый хлеб рисовый, рисово-кукурузный, рисово-гречневый, крахмально-соевый и яблочный (разработка СПбФ ГНУ ГОСНИИХП) в соответствии с ТУ 9110-102-11163857 -2000 имеет сроки хранения 36 ч без упаковки и 48 ч при упаковке в пленки из полимерных материалов, кислотность - не более 0,8 град.

Исследования показали, что фактическая кислотность безглютенового хлеба составляет 0,2 град и это отрицательно сказывается не только на его вкусе и запахе, но и снижает устойчивость изделий к микробной порче в процессе хранения.

Известно, что применение заквасок в технологиях хлеба с использованием ржаной муки, обусловленное специфическими особенностями ее хлебопекарных свойств, влияет не только на формирование физико-химических (кислотность, пористость) и органолептических (вкус, запах) показателей качества изделий, но и повышает их физиологическую ценность, усиливая аппетит и усвояемость. Применение заквасок при выработке хлебобулочных изделий из пшеничной муки, особенно в жаркий период года, вызвано также необходимостью предотвращения картофельной болезни.

Влияние молочнокислых бактерий и заквасок на качество безглютенового хлеба на сегодняшний день исследовано недостаточно. Исходя из указанных предпосылок, разрабатывали технологию безглютенового хлеба на заквасках с внесением и без применения в разводочном цикле чистых культур дрожжей.

В качестве стартера в разводочном цикле бездрожжевой закваски использовали композицию молочнокислых и бифидобактерий. Питательную смесь для обновления готовили путем перемешивания бесклейковинной рисовой смеси с водой или путем заваривания всей бесклейковинной смеси или её части кипятком. Бездрожжевые закваски освежали при температуре 34-35оС.

При разработке безглютеновых дрожжевых заквасок в разводочном цикле помимо кислотообразующих бактерий была введена композиция заквасочных дрожжей сахаромицетов, состоящая из Saccharomyces minor «Чернореченский», S.сerevisiae Л-1 и витаминсинтезирующего штамма S.сerevisiae 576 из музейной коллекции ГОСНИИХП. Питанием для этих заквасок служила суспензия (влажность 60 %), состоящая из бесклейковинной смеси и воды. Закваски

выбраживали при температуре 27-30оС.

Выявлено, что наибольшее кислотонакопление (13,8-18,5град) наблюдалось в бездрожжевой закваске, где в качестве питания использовали смешивание бесклейковинной смеси с водой, а при освежении бездрожжевой закваски, частично или полностью заваренной бесклейковинной смесью, ее кислотность составляла только 9,2-14,5 град. Кроме того, закваски, освеженные бесклейковинной смесью без заварки, больше увеличивались в объёме (в 1,5-2 раза) по сравнению с заквасками, где при приготовлении питания всю бесклейковинную смесь или её часть вносили в виде заварки (27-33 %).

Микробиологический анализ безглютеновых дрожжевых заквасок показал, что в них интенсивно развиваются молочнокислые бактерии. Через 12 ч брожения кислотность закваски составила 11,5-14,5 град, а соотношение клеток дрожжей и бактерий изменялось в пределах 1:3 – 1:5.

Применение бездрожжевых заквасок (содержание бесклейковинной смеси – 20 %) при приготовлении теста оказывало положительное влияние на качество безглютенового хлеба. Кислотность хлеба повышалась на 1 град. Особенно улучшались его органолептические показатели. У хлеба, приготовленного без заквасок, верхняя корка была плоская с трещинами, светло-желтого цвета, а на бездрожжевых заквасках верхняя корка становилась выпуклой, желтовато-коричневого цвета. Пористость и толщина стенок пор мякиша опытных образцов были средними, а у контрольного образца без заквасок пористость более крупная и толстостенная. Изделия на заквасках приобретали приятный вкус и запах, а контрольные образцы были пресными с дрожжевым запахом.

Безглютеновый хлеб, приготовленный на дрожжевой закваске, имел бoльший удельный объём (2,2-2,4 см3/г, против 1,99 см3/г в контроле без закваски) и лучшую сжимаемость мякиша (32-35 ед. пенетрометра, против 31 ед. в контроле), кислотность его была на 0,5 град выше, что способствовало улучшению вкуса и запаха хлеба.

При определении содержания витаминов в безглютеновых заквасках выявлено, что дрожжевые закваски характеризовались их повышенным количеством (таблица 8). Таким образом, приготовление теста на дрожжевых заквасках кроме улучшения вкуса повышало пищевую ценность безглютенового хлеба за счет обогащения его витаминами.

Таблица 8– Содержание витаминов в безглютеновых заквасках и хлебе

Витамины Количество витаминов, мг/100г

хлеб без закваски бездрожжевая дрожжевая

закваска хлеб закваска хлеб

C - 1,18 - 2,48 -

B1 0,01 0,48 0,06 0,68 0,08

B2 0,008 0,42 0,05 0,56 0,07

PP 0,24 4,90 0,60 9,98 1,16

Выявлено, что в провоцирующих условиях (рисунок 21) контрольные образцы безглютенового хлеба (без закваски) заболели картофельной болезнью (запах, липкость) и заплесневели через 24 ч. В опытных образцах на дрожжевой закваске признаки картофельной болезни (запах) и плесневения не проявились в течение 48 ч, а на бездрожжевой – 72 ч.

Рисунок 21 – Влияние способа приготовления теста на кислотность и микробиологическую чистоту при хранении безглютенового хлеба в провоцирующих условиях (температура 38 °C).

При хранении хлеба в условиях лаборатории при комнатной температуре признаки плесневения в контрольных образцах появились через 96 ч, а в опытных - после 120 ч. В опытных образцах на заквасках признаков картофельной болезни не было обнаружено, в то время как в контрольном образце слабый посторонний запах появился через 96 ч хранения.

Таким образом, разработана технология улучшающая, физико-химические и органолептические показатели безглютенового хлеба, а также повышающая в 2,5 раза его устойчивость к микробной порче, основным элементом которой является приготовление заквасок по разводочному циклу с использованием композиции микроорганизмов, обладающих повышенными бактерицидными и пробиотическими свойствами.

Известно, что рожь как и другие злаковые (разновидности Triticum: мягкая и твердая пшеницы, спельта, камут; ячмень, овес) содержит спирторастворимую (проламины – секалин) фракцию белков, которая наряду с щелочерастворимой (глютелины – секалинин) фракцией вызывает атрофию ворсинок слизистой оболочки тонкой кишки с формированием синдрома нарушения кишечного всасывания – мальабсорбции.

Международная Организация Пищевых продуктов определила термин «безглютеновый» как нулевой допустимый предел для глютена, хотя организация ООН по вопросам продовольствия и сельского хозяйства (ФАО) и Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по разработке продовольственных стандартов (Codex Alimentarius) допускает концентрацию не более 100 м.д. (миллионных долей) глютена в пищевом продукте, т.е. не более 100 мг/кг продукта. Такая же концентрация глютена в продуктах допускается Европейской ассоциацией Обществ по целиакии AOECS.

Для определения количества иммунореактивного глютена применялся твердофазный иммуноферментный анализ с использованием моноклональных антител (метод ELISA), специфичных к секалину.

Прежде всего определили, что содержание глютена по секалину в используемой ржаной обдирной муке составило 42100мг/кг. Сочетание гидротермической обработки с аутоферментативной активностью белого солода позволило снизить иммунореактивность глютена ржаной муки в осахаренной заварке до 8000 мг/кг. При заквашивании осахаренной заварки термофильными молочнокислыми бактериями L.delbrueckii – 76 количество глютена снизилось до 2200 мг/кг за счет совместного действия эндогенных протеаз ржи (50 – 75 % от общей протеолитической активности закваски) и экзогенных протеаз лактобацилл. На деструкцию белка также повлияла высокая титруемая (14,2 град) и низкая активная кислотность (pH=3,3 – 3,5) заквашенной заварки, увеличившие пептизацию белков, вследствие чего и лучшую доступность их действию пептидаз.

В хлебе безглютеновом, приготовленном с внесением 15 % ржаной муки в виде КМКЗ, термофильной заквашенной заварки или густой закваски, содержание глютена составляло около 100 мг/кг (0,01%). При этом хлеб имел яркую окраску, а его вкус и запах соответствовали традиционным хлебобулочным изделиям, выработанным с использованием ржаной муки. Кислотность безглютенового хлеба составляла 1,9-2,2 град, признаки заболевания картофельной болезнью и плесневения при хранении хлеба в провоцирующих условиях не проявлялись в течение 72 ч.

Таким образом, использование ржаных заквасок в технологии безглютенового хлеба с учётом повышенного содержания в ржаной муке незаменимых аминокислот, железа, калия, магния, пентозанов и витаминов, а также основываясь на синтезе последних в заквасках, позволит вырабатывать безглютеновый хлеб повышенной биологической ценности и толерантный для людей больных целиакией.

2.6. Развитие ассортимента хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки

Одна из приоритетных проблем хлебопекарной промышленности в современных условиях – увеличение объемов производства хлеба с использованием ржаной муки. Для ее решения актуальными являются исследования по развитию ассортимента ржаного хлеба повышенной пищевой и пониженной энергетической ценности, что соответствует современным требованиям рационального питания.

Хлебобулочные изделия с использованием ржаной муки относятся к изделиям функционального назначения. Усилить функциональные свойства хлебобулочных изделий с ржаной мукой можно, развивая их ассортимент путем введения в рецептуры новых видов сырья.

Известно, что ячмень и овес являются источником ?-глюкана, который считают ответственным за снижение холестерина. Поэтому зерно ячменя и овса, а также продукты его переработки рекомендуются для потребления при различных холестеринпонижающих диетах.

При разработке нового ассортимента хлеба с использованием ржаной муки применяли основные злаковые и крупяные культуры, в том числе ячмень и овёс, продукты их переработки в нативном виде (мука, хлопья, крупка, отруби и т.д.) и обработанные различными электрофизическими методами (экструзия, инфракрасное излучение).

При отработке параметров приготовления теста использовали технологии, основанные на применении заквасок (густых, жидких с заваркой и без нее, концентрированных бездрожжевых), а также подкисляющей добавки «Цитрасол» и улучшителя ржаного хлеба.

При разработке ассортимента устанавливали не только оптимальные дозировки новых рецептурных компонентов хлеба, но и технологии их применения.


загрузка...