use lupin`s bakery - Университет по хранителни технологии УХТ

SCIENTIFIC WORKS
VOLUME LX
„FOOD SCIENCE, ENGINEERING AND
TECHNOLOGIES – 2013“
18-19 October 2013, Plovdiv
НАУЧНИ ТРУДОВЕ
ТОМ LX
“ХРАНИТЕЛНА НАУКА, ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ – 2013“
18-19 октомври 2013, Пловдив
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЮПИНА В ХЛЕБОПЕЧЕНИИ
Л.В. Рукшан, В.П. Логовская
Могилевский государственный университет продовольствия
USE LUPIN'S BAKERY
L.V. Rukshan, V.P. Logovsky
The Mogilyov State University of the Foodstuffs
Abstract
The quality of the seeds of Lupin Belarusian breeding. Obtained from the seeds of the Lupin flour. The concentrate using flour from seeds of Lupin is obtained. We investigated the possibility of using the concentrate to activate the yeast.
Conducted laboratory baking bread. Rated by the quality of the bread.
Keywords: lupin, a flour, a biscuit half-finished product, quality
Введение
Проблема полноценной и здоровой пищи
всегда была одной из самых важных для человечества. В условиях сложной экологической и
социально-экономической ситуации качество
питания ухудшается, в связи, с чем приобретают актуальность разработка и внедрение в производство функциональных пищевых продуктов, которые содержат ингредиенты, повышающие сопротивляемость заболеваниям, способные регулировать физиологические процессы в организме человека, позволяя ему долгое
время сохранять активный образ жизни. В мировом масштабе идет постоянная работа по созданию новых продуктов функционального питания, обладающих широким спектром применения.
В настоящее время в рационе питания населения любой страны наблюдается проблема дефицита основных пищевых веществ, в том числе белковых. Поэтому большой интерес ученых
и специалистов пищевой индустрии вызывали
смеси или концентраты из зернобобовых культур, в том числе семян люпина и продуктов его
переработки. Так, проведенные во Франции исследования по изучению функциональных
свойств люпиновой муки (растворимости,
эмульгирующей способности) свидетельствовали о высокой пригодности ее для применения в
производстве различных пищевых продуктов.
Подобные исследования были проведены и в
других странах. В Чили, например, предложено
вырабатывать хлеб с добавкой необезжиренной
муки из семян белого люпина в количестве
12%, что позволит увеличить соответственно в
1,2 и 1,3 раза содержание белка в хлебе и его
объем [1-4]. Использование для этого безалкалоидных сортов люпина позволит получить
концентраты и пищевые продукты с высокой
пищевой ценностью, и могут быть использова-
ны как сырье для улучшения качества и расширения ассортимента продуктов питания, в частности хлеба.
Для изменения химического состава хлеба
можно использовать разные компоненты, в том
числе и люпиновую муку. Люпин находится на
втором месте по уровню содержания белка после сои [5, 6]. Это дает возможность рассматривать эту культуру как перспективную для производства продуктов ее переработки и использования их в сложных композициях. Белок люпина отличается высоким качеством и перевариваемостью.
Нехватка пищевых волокон в ежегодном рационе питания человека – одна из причин многих распространенных болезней. В люпине содержание пищевых волокон доходит до 18 г на
100 г продукта. Рекомендуемые нормы их потребления – 15-50 г в сутки. Следовательно, добавление люпина в продукты питания даст возможность обогащать их не только белком, но и
пищевыми волокнами, а также каротином. Это
позволит выпускать продукты питания с заранее заданными свойствами и обогащенными
питательными волокнами в большей степени,
чем соя, горох, перловая крупа [3].
Однако в литературе отсутствуют данные об
ее использовании при изготовлении мучных
смесей или концентратов для хлеба. Поэтому
исследования в этом направлении актуальны.
Целью исследований являлось изучение
влияния смеси муки из зернобобовых культур, в
том числе и люпиновой муки на качество пшеничного хлеба. Для этого проводились исследования влияния этой смеси на технологические
параметры и качество пшеничного хлеба.
Методы и методики
Объекты исследования – мука из семян люпина и других зернобобовых культур, смесь
93
SCIENTIFIC WORKS
VOLUME LX
„FOOD SCIENCE, ENGINEERING AND
TECHNOLOGIES – 2013“
18-19 October 2013, Plovdiv
НАУЧНИ ТРУДОВЕ
ТОМ LX
“ХРАНИТЕЛНА НАУКА, ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ – 2013“
18-19 октомври 2013, Пловдив
(или концентрат) из изучаемых семян (СМБ),
тесто и хлеб, выпеченный с использованием
СМБ.
Мука из зернобобовых культур и СМБ с ее
использованием получены в лабораторных условиях УО «МГУП».
СМБ вносилась в количестве 2-12% с интервалом 2% взамен пшеничной муки 1-го сорта.
Тесто готовилось по ускоренной холодной
технологии. Для сравнения результатов было
приготовлено два контрольных образца: по традиционной технологии (КТТ) и по ускоренной
холодной технологии с внесением молочной
кислоты (КУТ).
Качество теста определяли в лабораторных
условиях. Анализ проводили по следующим
показателям: подъемная сила теста; начальная
кислотность теста; время расстойки тестовых
заготовок.
Качество хлеба определяли в лабораторных
условиях через 20 ч после выпечки.
Определялась органолептическая оценка
(внешний вид, цвет корки, цвет и эластичность
мякиша, состояние пористости, вкус и аромат).
Кислотность определялась ускоренным методом по ГОСТ 5670-96 и выражалась в град. Пористость; удельный объем формового хлеба
(отношение объема хлеба к его массе); формоудерживающая способность подового хлеба
(Н/D – отношение высоты хлеба к его диаметру)
определялись по стандартные методам и методикам [5].
бовых культур разной крупности и определено
ее качество. Люпиновую муку, например, получали из предварительно обрушенных семян люпина разных сортов двумя способами: 1) измельчением нативных семян на лабораторной
мельнице МРП-1; 2) термообработкой и однократным измельчением семян на низкотемпературной сушилке-диспергаторе.
Известно, что размер частиц муки и ее гранулометрический состав оказывают существенное влияние на физические, структурномеханические свойства теста и готовых изделий. Так, чем меньше размер частиц муки, тем
больше их удельная поверхность и, следовательно, водопоглотительная способность. При
одинаковом количестве добавляемой при замесе
теста воды порошкообразная мука будет давать
более вязкое, менее текучее тесто, а крупитчатая мука – более пластичное, более текучее тесто. Поэтому после измельчения семян изучали
гранулометрический состав люпиновой муки и
муки из других зернобобовых культур. Продукты измельчения затем фракционировали по
крупности на ситах №21, 23, 27, 29, 35.
Отмечено, что измельчение по способу 1 позволило получить муку меньшей дисперсности,
по размеру частиц более близкую к пшеничной
муке (180 мкм). Бóльшая часть частиц люпиновой муки, полученной по способу 2, имела размеры от 200 до 270 мкм и превышала размеры
частиц пшеничной муки.
Результаты и обсуждение
Известно, что технологические свойства зерна любой культуры предопределяют области
его использования. Они характеризуются рядом
показателей, определяющих ту или иную продукцию. В данном исследовании изучение технологических свойств семян люпина и других
зернобобовых культур осуществлялось с целью
производства хлебопекарной муки. Поэтому
определялись показатели качества семян, которые оценивали бы свойства муки различного
назначения, в том числе и в хлебопечении.
Анализ экспериментальных данных по оценке качества, например, семян люпина показал,
что они характеризуются высокой натурой, массой 1000 зерен, крупностью, высоким содержанием белка, хорошими потенциальными мукомольными свойствами, высоким содержанием
белков и жиров, имеют повышенное содержание клетчатки, а по токсичности не представляют опасности [6].
На последующем этапе исследований получена мука из семян люпина и других зернобо-
Показатели качества муки
Таблица 1
Влажность, %
Способ
производства
1
2
9,6
4,9
Кислотность, град
30,6
31,6
Зольность, %
2,2
4,3
Наименование
показателей
Содержание сырой клейковины, %
Качество клейковины
Металлопримеси, мг/кг
Не отмывается
-
-
2,7
2,2
Белизна, усл. ед. прибора Р3-БПЛ, не менее
14
14
Автолитическая активность, %
55
44
Седиментационный осадок, СО, мл
74
16
Щелочеудерживающая способность, ЩУ, %
323
136
По органолептическим показателям качества
мука из зернобобовых культур существенно отличалась от пшеничной муки: имела желтый
цвет; характерный вкус и запах. При этом свойственный бобовым культурам привкус исчезал
во время термической обработки по способу 2.
Следует отметить, что специфический привкус
и характерный запах, присущий семенам бобо94
SCIENTIFIC WORKS
VOLUME LX
„FOOD SCIENCE, ENGINEERING AND
TECHNOLOGIES – 2013“
18-19 October 2013, Plovdiv
НАУЧНИ ТРУДОВЕ
ТОМ LX
“ХРАНИТЕЛНА НАУКА, ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ – 2013“
18-19 октомври 2013, Пловдив
вых культур, нехарактерен для сортовой люпиновой муки независимо от способа ее производства. В то же время привкус и запах, присущий
односортной люпиновой муке, может затем
придать некоторую «изюминку» готовым изделиям.
Отмечено, что влажность люпиновой муки,
особенно полученной по способу 2, ниже по
сравнению с пшеничной мукой (таблица 1).
Люпиновая мука по сравнению с пшеничной
мукой 1-го сорта имела намного более высокую
зольность и кислотность, это обусловлено ее
специфическим
химическим
составом.
Наблюдаемый относительно низкий показатель
белизны люпиновой муки обуславливался
темноокрашенными
оболочками
люпина,
каротином, растворенном в жире люпиновой
муки, а также с тем, что размер частичек
люпиновой муки больше, чем пшеничной и
поэтому больше отбрасываемая ими тень.
При определении химического состава муки
отмечено высокое содержание белка. Однако
при
дальнейшем
анализе
показателей
технологических свойств муки обнаружено
существенное отличие люпиновой муки от
пшеничной – невозможность отмывания
клейковины. Изучая этот вопрос более
подробно, ранее нами выявлено, что, исходя от
рецептуры и вида изготавливаемого изделия,
можно найти оптимум по количеству
добавляемой люпиновой муки [6].
На последующем этапе исследований изучена возможность замены части пшеничной муки
смесью люпиновой муки и муки из других зернобобовых культур. Для этого муку из каждой
культуры получали объединением сходов с разных сит. Затем смешивали муку из разных
культур и получали СМБ.
В таблице 2 представлены показатели исследованные показатели качества пшеничного теста с разным процентным содержанием концентрата (начальная кислотность теста, подъемная
сила, время расстойки, время выпечки).
Таблица 2
Показатели качества теста
Показатель
Кислотность, град
Подъемная сила теста, мин
Время, мин:
1) расстойки:
- подовой хлеб
- формовой хлеб
2) выпечки:
- подовой хлеб
- формовой хлеб
2
3,6
3
Количество СМБ, %
4
6
8
10
4,8 5,0 5,2 5,8
5
5
6
7
12
6,1
8
44
44
49
49
46
46
57
57
54
54
50
60
25
29
23
19
21
16
18
22
20
18
18
16
Как видно из таблицы 2, кислотность увеличивается с увеличением дозировки СМБ. Уже
при дозировке СМБ в количестве 4% кислотность теста превышает кислотность теста, замешенного с добавлением молочной кислоты.
Наибольший показатель кислотности наблюдается при дозировке СМБ, равной 12%. Увеличение кислотности теста при внесении СМБ объясняется тем, что все ее компоненты обладают
высокой кислотностью (например, кислотность
люпина равна 26,8 град.).
Подъемная сила теста увеличивается пропорционально увеличению дозировки СМБ.
Наибольшее значение подъемной силы наблюдается у образца теста с дозировкой СМБ в количестве 2% (3 мин), что соответствует подъемной силе теста, замешенного по традиционной технологии в конце брожения и в два раза
меньше, чем у контрольного образца, замешенного по ускоренной технологии.
Отмечено, что внесение СМБ оказывает
влияние на продолжительность расстойки. Так,
наименьшее время расстойки наблюдается у
образца теста с минимальным внесением СМБ.
При внесении СМБ в дозировке 8% и более
время расстойки теста превышает время расстойки контрольных образцов. С увеличением
дозировки СМБ продолжительность расстойки
теста возрастает.
В таблице 3 приведены показатели качества
хлеба, выпеченного из исследуемых выше образцов теста.
Таблица 3
Показатели качества хлеба
Показатель
Пористость, %
Кислотность,
град
Удельный
объем формового хлеба, см3
Н/D
Количество СМБ, %
6
8
10
68
65
63
2
72
4
70
12
62
3,8
4,2
4,4
6,6
4,99
5,18
3,25
0,78
3,10
0,78
2,75
0,78
2,60
0,77
2,50
0,66
2,45
0,65
Замечено, что пористость уменьшается с
увеличением дозировки СМБ. Наибольшее значение пористости среди исследуемых образцов
хлеба, в которые добавлена СМБ, наблюдается
при его дозировке в количестве 2%.
Следует отметить, что при добавлении СМБ
в количестве 8% и более мякиш хлеба темнеет.
В таблице 4 приведены показатели качества
контрольных образцов теста и хлеба. Замечено,
что образец хлеба с содержанием СМБ в количестве 2% имеет наибольшее значение пористости. При этом отмечено, что наибольшее значение пористости у контрольного образца хлеба,
95
SCIENTIFIC WORKS
VOLUME LX
„FOOD SCIENCE, ENGINEERING AND
TECHNOLOGIES – 2013“
18-19 October 2013, Plovdiv
НАУЧНИ ТРУДОВЕ
ТОМ LX
“ХРАНИТЕЛНА НАУКА, ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ – 2013“
18-19 октомври 2013, Пловдив
замешенного по традиционной технологии. При
внесении СМБ в количестве 4% пористость
равна пористости хлеба у контрольного образца.
Таблица 4
Показатели качества контрольных
образцов теста и хлеба
Показатель
КТТ
КУТ
3,5
13
4,0
6
55
55
55
55
22
22
22
26
74
3,6
3,15
0,83
70
4,6
3,12
0,84
Тесто
Кислотность, град
Подъемная сила теста, мин
Время, мин:
- расстойки:
подовой хлеб
формовой хлеб
- выпечки:
подовой хлеб
формовой хлеб
Хлеб
Пористость, %
Кислотность, град
Удельный объем формового хлеба, см3
Н/D
При внесении большего количества СМБ пористость постепенно уменьшается. Наименьшее
значение этого показателя получено у образца
хлеба с максимальным внесением к СМБ (12%).
Отмечено, что кислотность хлеба увеличивается пропорционально увеличению дозировки
СМБ.
Отмечено также, что пропорционально увеличению дозировки СМБ уменьшается удельный объем готовых изделий. Так, у образца с
добавлением СМБ в количестве 2% наблюдается наибольший удельный объем. При содержании в пшеничном хлебе 4% СМБ удельный объем примерно равен удельному объему контрольных образцов хлеба. Наименьший удельный объем хлеба наблюдается при дозировке
СМБ в количестве 12%.
Высокое значение формоустойчивости подовых изделий отмечено у контрольных образцов;
неплохой результат данного показателя и у образцов с 2, 4 и 6%-ным внесением СМБ, а затем
значения этого показателя уменьшаются.
Итак, применение СМБ в количестве 2% позволяет вести технологический процесс приготовления теста и выпечки хлеба по холодной
технологии заменив на них применяемую в настоящее время молочную кислоту. Применение
СМБ позволит также повысить пищевую ценность хлеба и использовать нетрадиционное
сырье в технологии приготовления хлеба.
Заключение
Анализ экспериментальных данных позволил сделать следующие выводы:
– семена люпина белорусской селекции являются перспективным и импортозамещающим
высокобелковым сырьем, из которого можно
получать новые конкурентоспособные и биологически ценные мучные продукты;
– люпиновая мука обладает высоким содержанием белка и имеет яркий желтый цвет, что
позволит получить изделия высокой питательной ценности и приятного цвета;
– СМБ оказывает влияние на ход технологического процесса приготовления теста, производства хлеба и его качество;
– с увеличением дозировки СМБ кислотность
теста, а соответственно и хлеба;
– внесение СМБ в количестве 2-4% не влияет
на изменение цвета хлеба, в количестве 6% появляется желтоватый оттенок и в количестве 8%
цвет мякиша заметно темнеет;
– высокие значения пористости у образца
хлеба с 2%-ным содержанием СМБ;
– оптимальное количество СМБ равно 2%.
Литература
[1] Гринь В.В. Белорусский люпин в Европейском Союзе // Белорусское сельское хозяйство. –
2003. – №4. – С.34-35.
[2] Корщенко Л.О., Чижикова О. Г., Каленик Т.К.,
Тилиндис Т.В. Улучшитель для пшеничных сортов
хлеба на основе гороховой муки. / Хранение и переработка сельхозсырья. – 2008. – №4, – С.75-76.
[3] Санина Т.В., Понамарева Е.И., Воропаева
О.Н. Повышение пищевой ценности хлебобулочных
изделий массового потребления / Хлебопечение России. – 2006. –№6. – С.28-29.
[4] Саломатин, А.Д. Применение белка люпина в
производстве пищевых продуктов. // Пищевая промышленность, 1999. – №7. – С.38-40.
[5] Василенко З.В., Шкабров О.В. Белоксодержащая добавка из зерна люпина – перспективный
компонент продуктов питания /Хлебопек. – 2007.–
№1. – С.32-35.
[6] Гуляев К.К. Функциональные продукты питания – реалии и перспективы / Хлебопек. – 2004. –
№6. – С.45-47.
[5] Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств / А.А. Виноградова, Г.М.
Мелькина, Л.А. Фомичева и др. – М.: Агропромиздат, 1991. – 336 с.
[6] Рукшан Л.В., Кудин Д.А. Изменение количественно-качественных характеристик пшеничной
муки при добавлении муки из зернобобовых культур. // Инновационные направления в пищевых технологиях. / Материалы IY междунар. науч.-практ.
конф. 19-22 октября 2010 г.; редкол.: А.В. Казначеев,
[и др.]. – Пятигорск, РИА-КМВ, 2010. – С.46-49.
[7] Рукшан Л.В., Новожилова Е.С., Логовская
В.П. Использование продуктов переработки люпина
для изготовления мучных изделий / Хлебопек. –
2006. – №6. – С.38-41.
96