Хлеб – это один из наиболее употребляемых населением продуктов питания. Введение в его рецептуру компонентов, придающих лечебные и профилактические свойства, позволит эффективно решить проблему профилактики и лечения различных заболеваний, связанных с дефицитом тех или иных веществ [4].
Целью исследования является введение в рецептуру ржаного хлеба функциональных компонентов – смеси из чеснока и молочной сыворотки, сухой пшеничной клейковины, сухого ферментированного ржаного солода, улучшение органолептических и физико-химических показателей качества готового изделия, а также повышение пищевой ценности и придание изделию функциональных свойств.
Ускоренный способ приготовления хлеба из хлебопекарной ржаной обдирной муки и хлебопекарной пшеничной сортовой муки предусматривает технология по ТУ 9113-211-11163857-2002 хлеба Петровского, включающая замес теста из смеси муки, дрожжей хлебопекарных прессованных, добавки комплексной подкисляющей «Цитрасол», соли поваренной пищевой и питьевой воды.
Основными технологическими недостатками этой технологии являются невысокие органолептические и физико-химические показатели готовых изделий, а именно, аромат, пористость и удельный объем, отсутствие биологически активных компонентов, обеспечивающих изделию эксклюзивные свойства.
Нами предложена рецептура нового ржаного хлеба «Украинская рапсодия», содержащего ряд функциональных ингредиентов – чеснок, сухую молочную сыворотку, сухую пшеничную клейковину, сухой ферментированный ржаной солод.
Чеснок (рис. 1) – многолетнее травянистое растение; вид рода Лук семейства Амариллисовые (Amaryllidaceae) подсемейства Луковые (Allioideae), ранее помещался в самостоятельное, ныне упразднённое семейство Луковые (Alliaceae) [5].
Рис. 1. Чеснок посевной
Острый вкус и запах чесноку придает эфирное масло, представляющее сложную смесь ряда соединений, включающих серу; его летучие вещества составляют около 35 % от общего количества. В чесноке содержатся фитостерины, витамины и эфирное масло – аллицин, обладающее сильным фитонцидным свойством. Фитонциды губительны не только для бактерий, но также для грибов и простейших микроорганизмов животного происхождения, так как чеснок содержит летучие фитонциды. Основную часть питательных веществ составляют углеводы, полисахариды – до 27 %. Осенью они представлены инулином (58 %) и сахарозой (20 %); к весне за счет их распада под влиянием ферментов увеличивается содержание глюкозы и фруктозы. Содержание белков колеблется от 6,7 до 13,3 %, липидов – от 0,03 до 0,08 %, пищевых волокон – 0,8 %, золы в зубцах – 1,4–3,7 %, в листьях – до 8,8 %. В луковицах чеснока содержится витамин С – до 30 мг %, В1, В3 и РР – доли процента. Листья и молодые стрелки богаты витамином С (до 140 мг %), и в них обнаружен каротин; калия содержится 260 г, кальция – 90, фосфора – 140, железа – 1,5 мг на 100 г [5].
Препараты из чеснока являются противогнилостными и противогнойными средствами. Чеснок содержит много полезных лекарственных веществ, он является антибиотиком, антисептическим, антипаразитарным, противогнилостным, мочегонным, глистогонным, сердечным средством, повышает аппетит, регулирует функциональную деятельность желудочно-кишечного тракта [5].
Благодаря особенному химическому составу, чеснок целесообразно применять в технологии хлебобулочных изделий с целью придания изделию улучшенных пищевых свойств и защиты от микробиологической порчи при хранении.
В изобретении в качестве подкислителя и экстрагента веществ чеснока используется сухая молочная сыворотка. Молочная сыворотка – весьма полезный вторичный продукт переработки молока. В сыворотке содержится более 200 жизненно важных питательных и биологически активных веществ. Пищевая ценность молочной сыворотки обусловлена наличием белков, углеводов, витаминов, минеральных веществ и микроэлементов. Из минеральных веществ молока в сыворотку переходит 80 % калия, до 50 % кальция и магния, содержание которых в муке и хлебе незначительно. Сыворотка богата водорастворимыми витаминами группы В, а также витаминами-антиоксидантами С, А, D и Е [3].
В 100 г сухой молочной сыворотки содержится, %: вода – 4,0; жиры – 1,1; лактоза – 73,3; белки – 12,0; органические кислоты – 3,6; зола – 6,0; минеральные вещества, мг %: натрий – 300,0, калий – 1400,0, кальций – 1100,0, магний – 150,0, фосфор – 700,0, железо – 1,5; витамины, мг: А – 0,1, В1 – 0,2, В2 – 1,3; РР – 0,8 и С – 5,0. Молочные белки заметно отличаются по показателям пищевой и биологической ценности от растительных белков (табл. 1).
Таблица 1
Показатели пищевой и биологической ценности некоторых белков
|
Пищевые белки |
Биологическая ценность белков, % |
Перевариваемость белков, % |
Чистая утилизация белков, % |
Коэффициент эффективности белков |
|
Сывороточные белки |
97,0 |
98,0 |
95,0 |
3,5 |
|
Казеин |
80,0 |
87,0 |
70,0 |
2,5 |
|
Белки молока (казеин + сывороточные белки) |
85,0 |
96,0 |
82,0 |
3,1 |
|
Белки сои |
73,0 |
80,0 |
60,0 |
2,3 |
|
Белки пшеницы |
65,0 |
60,0 |
40,0 |
1,5 |
Биологическая ценность – показатель качества белка, отражающий степень соответствия его состава незаменимых аминокислот потребностям организма. По аминокислотному составу белки молока являются полноценными, тогда как растительные из-за относительно низкого содержания в них незаменимых аминокислот, в первую очередь лизина, триптофана и треонина, – неполноценны. Наряду с аминокислотным составом пищевая ценность белков определяется степенью их усвоения после переваривания [2].
Степень усвоения зависит от структурных особенностей белка, активности ферментов – пепсина, трипсина и хемотрипсина, глубины гидролиза в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). Вид обработки – разваривание, протирание и измельчение ‒ ускоряют усвоение белка, особенно растительного, тогда как нагревание при температурах выше 100 °С затрудняет его. Из растительных белков в кишечнике всасывается 60–80 %. В порядке убывания скорости усвоения белков в ЖКТ пищевые продукты располагаются следующим образом: рыба > молочные продукты > мясо > хлеб > крупы. Одной из причин более низкой усвояемости растительных белков является их взаимодействие с полисахаридами, которые затрудняют доступ пищеварительных ферментов к полипептидам [3].
Сыворотка ‒ самый малокалорийный продукт. Ее калорийность почти в 3 раза меньше, чем у молока. Сыворотка обладает способностью возбуждать секрецию пищеварительных желез, поэтому ее рекомендуют при гастритах с пониженной кислотностью, способствует нормализации и оздоровлению микрофлоры кишечника, улучшает работу почек и нормализует функции печени, стимулирует работу кишечника, выводит из организма лишнюю жидкость, является источником витаминов, а также лекарством и средством профилактики сердечно-сосудистых заболевании.
При дефиците в рационе питания углеводов и жиров белки наряду с биологической функцией выполняют и энергетическую. С точки зрения физиологии питания белки с высоким содержанием незаменимых аминокислот являются особенно полноценными. Сывороточные белки по содержанию всех незаменимых аминокислот превосходят стандартный белок. Аминокислотный скор этих белков относительно шкалы ФАО/ВОЗ колеблется по валину от 114, по триптофану – до 220 % (табл. 2) [2].
Таблица 2
Содержание аминокислот в сывороточных белках
|
Незаменимые аминокислоты |
Эталонный белок по ФАО/ВОЗ |
Содержание аминокислот, г/100 г белка |
Скор относительно шкалы ФАО/ВОЗ, % |
|
Валин |
5,0 |
5,7 |
114,0 |
|
Лейцин |
7,0 |
12,3 |
175,7 |
|
Изолейцин |
4,0 |
6,2 |
155,0 |
|
Лизин |
5,5 |
9,1 |
165,4 |
|
Метионин + цистин |
3,5 |
5,7 |
162,8 |
|
Фенилаланин |
6,0 |
8,2 |
136,7 |
|
Треонин |
4,0 |
5,2 |
130,0 |
|
Триптофан |
1,0 |
2,2 |
220,0 |
|
Итого |
36,0 |
54,6 |
- |
При внесении в тесто сухой молочной сыворотки в количестве 1 % к общей массе ржаной муки наблюдается значительное улучшение влагоудерживающей способности хлеба, улучшению свойств теста, а также витаминного и минерального состава изделий.
Для повышения органолептических и реологических свойств изделия в рецептуру изобретения вводится солод ржаной ферментированный сухой. Исходным сырьем для приготовления ржаного ферментированного солода является отборное зерно ржи со способностью к прорастанию не менее 92,0 %. В процессе сложной технологической обработки зерна ржи подвергаются ферментативному гидролизу и все полезные вещества превращаются в более простые, легкодоступные для усвоения формы. Благодаря этому, попадая в организм, их биологическая активность существенно увеличивается. Пророщенные зерна ржи содержат белки, углеводы, фосфор, калий, магний, марганец, кальций, цинк, железо, селен, медь, ванадий и др., витамины В1, В2, В3, В5, В6, В9, Е, F, биотин.
Эти вещества способствуют нормальной работе мозга и сердца, облегчают последствия стрессов, улучшают состояние кожи волос, замедляют процесс старения. Особенно полезны детям и пожилым людям, беременным женщинам и кормящим матерям, людям интенсивного умственного и физического труда. Действуя на различные системы организма, солод ржаной ферментированный сухой нормализует кислотно-щелочной баланс в ЖКТ, улучшает пищеварение, способствует наиболее эффективному усвоению углеводов и усилению процесса всасывания питательных веществ в кишечнике, предотвращает появление камней в желчном пузыре, желчных протоках и печени, укрепляет иммунную систему, стимулирует обмен веществ и кроветворение, способствует повышению уровня гемоглобина, снижению холестерина, очищению организма от шлаков, нормализует уровень артериального давления и активно препятствует тромбообразованию, снимает последствия стрессов.
Солод ржаной ферментированный сухой, введенный в рацион питания, принесет ощутимую пользу при дисбактериозе, гастрите с пониженной кислотностью, энтероколите, дуодените. Регулярное употребление продуктов, обогащенных солодом, – хорошая профилактика рака прямой и толстой кишки.
Сухая пшеничная клейковина – это порошок цветом от кремового до светло-коричневого с массовой долей, %, не более: влаги – 9,0, жира – 2,5, золы – 1,5 и белка – не менее 82,0. Этот компонент вводится в рецептуру изделия с целью образования структуры теста, то есть клейковинного каркаса, так как аналогичные белки ржаной муки не способны его образовать. В результате повышается формоустойчивость и пористость изделия. Также введение сухой клейковины позволяет значительно повысить содержание белка в готовом изделии.
Для приготовления ржаного хлеба «Украинская рапсодия» предварительно готовили массу из измельченного чеснока и молочной сыворотки, для чего чеснок заливали восстановленной молочной сывороткой. Молочную сыворотку в количестве 1,0 % к массе ржаной муки разводили в воде температурой 50 °С в соотношении 1:10. Настаивание чеснока в сыворотке проводили при температуре 35 °С в течение 60 мин.
Полученная таким способом сывороточно-чесночная масса имеет гетерогенную структуру, включающую экстракт чеснока и частицы измельченного чеснока. Кислотность данной смеси составляет 75 °Т, содержание СВ = 13–14 %, при содержании СВ = 5–6 % в чистой молочной сыворотке.
Замешивают тесто из муки ржаной обдирной хлебопекарной, полученной сывороточно-чесночной массы, сухой пшеничной клейковины, сухого солода ржаного ферментированного, дрожжей хлебопекарных прессованных, соли поваренной пищевой и воды питьевой температурой 38 °С по рецептуре. Дрожжи хлебопекарные прессованные и соль поваренную пищевую дозируют в жидком виде.
Замешенное тесто подвергают брожению втечение 90 мин при температуре 35 °С. Выбродившее тесто отправляют на расстойку, которую проводят при температуре 40 °С и относительной влажности 80 %. Расстоявшиеся тестовые заготовки затем выпекают.
Рис. 2. Внешний вид ржаного хлеба «Украинская рапсодия»
Полученный таким способом ржаной хлеб «Украинская рапсодия», обогащенный чесноком, сухой молочной сывороткой, сухой пшеничной клейковиной и сухим ферментированным ржаным солодом, обладает более высокими органолептическими и физико-химическими показателями качества по сравнению с контролем по пористости – на 9 %, по удельному объему – на 8,9 %, повышенную пищевую ценность. Наблюдается повышение содержания большинства витаминов (B1, B2, РР, С, β-каротина, В6, Е, В5) и минеральных веществ (K, Mg, Se, P, Fe, Mn, Ca).
Газообразующая способность и подъемная сила теста ржаного хлеба «Украинская рапсодия» улучшились по сравнению с контролем (рис. 3).
Плесневение – распространенный вид микробиологической порчи хлебобулочных изделий. Известно, что хлебобулочные изделия после термической обработки в печи практически стерильны, но при укладке, транспортировке, хранении и продаже происходит взаимодействие изделий с окружающей средой, в результате этого на поверхность хлеба оседает огромное количество различных микроорганизмов, которые в благоприятных условиях прорастают и образуют колонии на поверхности изделий.
Обычно продукция из пшеничной муки с низким содержанием сахара и жира подвергается плесневению на 4–5 сутки хранения, сдобные изделия на 6–9, ржано-пшеничный хлеб – на 6–7, ржаной – на 7–8 сутки.
Существуют различные химические, физические и биологические методы предотвращения микробиологической порчи и продления сроков хранения изделий. Например, при внесении в тесто 0,2 и 0,4 % пропионовой кислоты к массе муки плесень на хлебе обнаруживалась на 7 и 9 сутки соответственно. Добавление в образцы 0,4 % пропионата глицерина замедляет плесневение до 7 суток [1].
Рис. 3. Газообразующая способность (1) и подъемная сила (2) теста
При анализе полученных образцов ржаного хлеба «Украинская рапсодия» плесневение изделий наблюдалось в среднем на 9–10 сутки. В связи с этим можно сделать вывод, что введение в рецептуру композиции функциональных ингредиентов позволяет затормозить микробиологическую порчу хлеба без химических добавок и тем самым дает возможность замены химических способов ингибирования плесени натуральными.
Новый ржаной хлеб «Украинская рапсодия» обладает улучшенными органолептическими и физико-химическими показателями качества. Благодаря введению в рецептуру композиции функциональных ингредиентов – чеснока, сухой молочной сыворотки, сухой пшеничной клейковины исухогоферментированного ржаного солода, повышается биологическаяи пищевая ценность изделия, хлеб приобретает эксклюзивные свойства. В полученных изделиях наблюдается снижение степени обсемененности плесневой микрофлорой, что положительно сказывается на их сохранности.
Рецензенты:
Глотова И.А., д.т.н., профессор, заведующая кафедрой технологии переработки животноводческой продукции, ФГБОУ ВПО «Воронежский аграрный университет имени императора Петра I», г. Воронеж;
Шевцов А.А., д.т.н., профессор, заслуженный изобретатель РФ, заведующий кафедрой технологии хранения и переработки зерна, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий», г. Воронеж.
Работа поступила в редакцию 15.03.2013.