Выпечка хлебобулочных изделий с энтеросорбирующими пищевыми волокнами

Современные тенденции в области производства продуктов питания связаны с расширением ассортимента функциональных продуктов, способствующих коррекции зДоровья за счет нормализующего воздействия на организм человека с учетом физиологического состояния, пола, внешних факторов. Организм человека ощущает дефицит белков, достигающий 15-20 % от рекомендуемых норм, витаминов, в том числе группы-В, микроэлементов, в частности, селена, ненасыщенных жирных кислот, незаменимых аминокислот. При недостатке вышеуказанных микронутриентов наблюдаются изменения морфологии в клетках костного мозга, нарушения процессов кровообразования, а хронический недостаток этих веществ ведет к глубоким нарушениям функции печени, вызывая развитие ее жировой инфильтрации. Хлебобулочные изделия являются одним из основных источников углеводов. Хлеб содержит витамины группы, обеспечивают около 3% суточной потребности в белке, 25% суточной потребности в калии и фосфоре, более половины — в железе. Усвояемость пищевых веществ, содержащихся в хлебе, зависит от вида и сорта муки, при этом с повышением сорта муки усвояемость хлеба повышается. В нашей работе разработан процесс получения хлебобулочных изделий на основе добавления энтеросорбирующего пищевого волокна из рисовой шелухи, в состав которого входит целлюлоза, лигнин, макро- и микро элементы. Сырье из рисовой шелухи относится к быстро возобновляемым источникам и является экологически чистым продуктом, обладающий процессом энтеросорбции.

Введение. Выращивать зерно и изготавливать муку человек начал в глубокой древности, и производство хлеба лежит в основе пищевой технологии всех народов стран мира. Высокое потребление хлеба складывалось в условиях, когда люди испытывали большие физические нагрузки, и пища была в первую очередь для того, чтобы восполнять затраты энергии. При этом многие ценные и дефицитные пищевые вещества уходили в отходы (отруби). Хлеб — один из важных и распространенных продукт питания. Потребление его составляет в среднем 400—600 г в сутки. Биологическая и пищевая ценность хлеба не снижается, если даже черствеет. Слегка почерствевший и подсушенный хлеб легче переваривается. Хлебобулочное изделие на основе дрожжевого теста впервые был приготовлен в Египте, где удалось вывести особый вид пшеницы, не требующий предварительной сушки и обжарки, содержащий клейковину в необходимом количестве [1-3].

Рисунок 1 - Хлебобулочные изделия

Только к концу 20 века установились современные представления о сравнительной биологической ценности различных компонентов пищи, о физиологической основе пищевых потребностей человека, о необходимости вводить в ежедневный рацион в нужных количествах все важнейшие пищевые вещества [4]. Американская ассоциация химиков- зерновиков в 2000 году ввела более объективный термин, в котором под термином «пищевые волокна» (ПВ) понимаются съедобные части растений или соответственные углеводы, способные к ферментации в толстом кишечнике под действием специальной микрофлоры. Перечень таких веществ достаточно широк и к ним относят полисахариды, олигосахариды, лигнин и ассоциированные растительные вещества[5-6].

В основе очень многих клинических и физиологических эффектов, которые связаны с действием ПВ, лежат процессы и механизмы энтеросорбции. Подавляющее большинство ПВ обладают способностью связывать воду и другие вещества, начиная с самых мелких, например, макро- и микроэлементов, моносахаридов, аминокислот, витаминов, желчных кислот, и заканчивая белками, крупными надмолекулярными комплексами пищевых веществ и бактериями. Недостаток ПВ в питании ведет к нарушению обмена веществ, развитию различных патологий. Выделение ПВ для питания человека возможно не только из отрубей, но и других отходов при переработке растительного сырья[7-8].

Выделение пищевых волокон для питания человека возможно не только из отрубей и других отходов при переработке растительного сырья, но и из стеблей злаков, древесины, трав, составляющих огромную сырьевую базу питания человека ссылка 2001 Абдуллин. Состав и качественные характеристики большинства отходов пищевой и перерабатывающей отрасли, занимающихся производством продуктов питания из растительного сырья,позволяют использовать их в производстве функциональных продуктов питания [9-10].

Пищевые волокна - лигнин, целлюлоза и др. являются высокомолекулярными углеводами растительного происхождения, устойчивы к перевариванию и усвоению в желудочно-кишечном тракте человека. Нормы физиологических потребностей в пищевых волокнах составляют 20 г в сутки вне зависимости от группы физической активности (MP 2.3.1.2432-08) [11-13].

Выбор рисовой шелухи (РШ) для изготовления хлебобулочных изделий обусловлен тем, что в состав данного сырья входят целлюлоза, лигнин и макро- и микро элементы. Сырье из рисовой шелухи относится к быстро возобновляемым источникам и является экологически чистым. Химический состав клетчатки риса (соломы, шелухи и мучки) указывает на наличие ряда полезных человеку веществ [14].

Таблица 1 - Состав рисовой шелухи (Rise )%

Зерно риса находится в оболочке, которую учёные называют цветковой чешуёй, а производственники - лузгой или шелухой. Осенью зерно с полей свозится на крупозаводы, где оно очищается от цветковой чешуи, солома остается на поле. Очищенное зерно имеет жёлтый цвет, а для получения потребителю привычного белого цвета дальше рис шлифуют, удаляя верхний слой - мучка [15-16].

Следовательно, в процессе получения крупы белого шлифованного риса образуются три вида клетчатки: солома, цветковая чешуя (лузга, шелуха) и отруби (мучка). Количество клетчатки на предприятии при получении крупы риса составляет до 30 процентов от массы сухого зерна.

Материалы и методы. Изготовление хлебобулочных изделий с энтеросорбирующими пищевыми волокнами проходило в двух этапах:

1. Изготовление энтеросорбирующих пищевых волокон (ЭПВ):
2. Выпекание хлеба с добавлением ЭПВ.

Энтеросорбирующие пищевые волокна изготавливали следующим способом: К 350 г просеянной, промытой и высушенной шелухи риса приливают 5% азотную кислоту в соотношении 1:(3-7) - шелуха риса и азотная кислота в общей массе, помещают в 3-х литровый мерный стакан, перемешивают стеклянной палочкой, оставляют раствор на 14 часов. Полученный состав кипятят при температуре 75- 85°С в течение 3-х часов, охлаждают до комнатной температуры, промывают и нейтрализуют дистиллированной водой до рН = 7. Далее рисовую шелуху сушат в сушильной камере при температуре 20-50°С ( рисунок 2).

Высушенную рисовую шелуху подвергают выщелачиванию. Выщелачивание проводится с 10% раствором NaOH. Кипячение в растворе щелочи проводится по следующей схеме: загружаем рисовую шелуху в 10% раствор щелочи и кипятим на водяной бане 40 минут, затем промываем. Данную процедуру проводим до осветления раствора. После несколько процедур кипячения в щелочи, промываем рисовую шелуху до нейтральной среды.

Рисунок 3 - высушенная обработанная рисовая шелуха

Готовую высушенную, обработанную рисовую шелуху (рисунок 3) измельчаем на лабораторной мельнице (рисунок 4).

Рисунок 4 - лабораторная мельница

Во время процесса выщелачивания выделялась жидкость в виде масла (рисунок 5). После измельчения хлеб готовится следующим способом: осуществляют замес теста из муки пшеничной высшего сорта в количестве 112 г, дрожжей быстрого приготовления 6 г, соли поваренной 2 г, воды питьевой. После брожения, разделки, расстойки тестовых заготовок и их выпечки, при замесе теста вносят приготовленные энтеросорбирующие пищевые волокна из рисовой шелухи в количестве 7,0-10,0% от массы смеси муки пшеничной высшего сорта и пищевых волокон, размер частиц измельченных пищевых волокон не более 1 мм.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Рисунок 5 - Процесс выщелачивания

Пример 1. Хлебобулочное изделие изготавливают следующим образом: мука - 100 г, соль - 1 г, дрожжи быстрого приготовления 7 г, кипяченая вода 150 мл и пищевые волокна в количестве 5 г. (7%). Все ингредиенты смешивают и замешивают в тесто . Тесто ставят в теплое место на 2 часа. Через 2 часа готовое тесто помещают в духовку на 180 градусов и выпекают образец в течение 20 минут. Через 20 минут образец хлебобулочного изделия с пищевыми волокнами готов (рисунок 6).

Рисунок 6 - Приготовление ингредиентов

Рисунок 7 - Вид хлебобулочного изделия с ЭПВ через 45 дней

Результаты исследования. Внешний вид определяли по форме и состоянию поверхности изделия. Форма округлая, не расплывшаяся, без притисков и боковых выплывов. Приготовленное хлебобулочное изделие не мятое и не деформированное. Поверхность изделия гладкая, без крупных трещин и подрывов. Окраска корок равномерная, без подгорелости, бледности. Состояние мякиша характеризует пропеченное, равномерное. не влажное на ощупь, эластичное. Пористость развитая, без пустот и уплотнений. После легкого надавливания пальцем мякиш принимает первоначальную форму. У черствого хлеба появляются крошковатость и жесткость. Вкус и запах — свойственные виду изделия, без посторонних. В результате проведенного эксперимента было получено хлебобулочное изделие с добавлением энтеросорбирующего пищевого волокна. Научно обоснована технология модификации рисовой лузги. Впервые показана возможность применения рисовой шелухи для изготовления хлебобулочных изделий, повышающая пищевую ценность лузги путем применения последовательного щелочного и ферментного гидролизов. После модификации щелочью в лузге существенно уменьшается содержание токсичных элементов.

Заключение. В результате проведенной работы было выявлено что, пищевые волокна из рисовой шелухи, полностью « вливаются» в массу теста при приготовлении хлебного изделия, готовый хлеб имеет « типичную» массу, цвет, внешние характеристики. Готовое хлебобулочное изделие обладало мягкой консистенцией, в составе ХБИ были заметны пищевые волокна. Цвет корки хлебобулочного изделия цвету светло-коричневой, определяли состояние мякиша путем надавливания пальцами на мякиш в центральной части, состояние мякиша сухое и эластичное. Плесневение данного хлебного изделия наступило через 30 дней, по истечении 45 дней хлеб не был полностью заплесневелым.

Рисунок 9 - готовое хлебобулочное изделие с пищевыми волокнами

Выводы:

1. Снижает ломкость хлебобулочных изделий;
2. Улучшает реологию теста;
3. Облегчает процесс формирования теста, проявляется устойчивость к механической обработке.
4. Продлевает свежесть хлебобулочного изделия.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Колмаков Ю.В., Зелова Л.А., Капис В.И., Распутин В.М., Семенова М.В. Технология производства муки, крупы, макарон и хлеба на предприятиях разной мощности. - Омск: Изд-во ОмГАУ, 2005. - 146 с.
2. Н.А. Смирнова, Л.А. Надежнова, Г.Д. Селезнева, Е.А. Воробьёва. Товароведение зерномучных и кондитерских товаров: Учебник для вузов. - М.: Экономика, 2004. - 108 с.
3. Теплов В.И., Сероштан М.В., Боряев В.Е., Панасенко В.А. Коммерческое товароведение: Учебник. - 3-е изд. - М.: Издательский Дом «Дашков и К°», 2005. - 76 с.
4. Гаммидулаев С.Н., Иванова Е.В., Николаева В.Н. Товароведение и экспертиза продовольственных товаров. - СПб.: Альфа, 2005. - 239 с.
5. Г орощенко Л. Хлеб и хлебобулочные изделия // Продовольственный бизнес. - 2006. - № 8. - С. 22-29.
6. Дремучева Г.Ф., ГосНИИ Хлебопекарной промышленности // Хлебопекарное и кондитерское производство. - 2005. - №2. - С. 817.
7. Колмаков Ю.В., Зелова Л.А., Капис В.И., Распутин В.М., Семенова М.В. Технология производства муки, крупы, макарон и хлеба на предприятиях разной мощности. - Омск: Изд-во ОмГАУ, 2005. - 174 с.
8. Кругляков Г.Н., Круглякова Г.В. Товароведение продовольственных товаров. - Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2004. - 201 с.
9. Райкина Е.Ю., Додонкин Ю.В. Теория товароведения. - М.: Академия, 2005. - 87 с.
10. Дремучева Г.Ф., ГосНИИ Хлебопекарной промышленности // Хлебопекарное и кондитерское производство. - 2012. - №2. - С. 2937.
11. Райкина Е.Ю., Додонкин Ю.В. Теория товароведения. - М.: Академия, 2009. - 135 с.
12. Справочник технолога общественного питания. - М.: "Экономика", 2010. - 119 с.
13. Пашук З.Н. Технология производства хлебобулочных изделий: справочник. - СПб.: ГИОРД, 2009. - 400 с.
14. Богатырева, Т.Г. Лабораторный практикум по дисциплине «Биотехнологические основы хлебопекарного производства». - М.: ИК МГУПП, 2007. - 128 с.
15. Берман, Ю.К. Реология в процессах переработки пищевых масс. - М.: 2002. - 290 с.
16. Ильина, С.А., Брикота, Т.Б., Руссу, Е.И. Маргарины функционального назначения // Масла и жиры. - 2007. - №12. - С. 12-13.
17. Ангелюк В. П., Садыгова М. К., Буховец В. А. Способ получения нутово-пшеничного батона патент РФ №2429599 от 27.09.2011.
18. Аникеева Н.С. Научные основы новых технологий белковых препаратов и диетических продуктов с использованием нута: автореф. дис. ... д-р. тех. наук - М., 2007. - 63 с.