Разработка технологий хлебобулочных и мучных изделий профилактического назначения с использованием продуктов переработки цикория корнеплодного
Использование диетических пищевых волокон в продуктах питания, обладающих широким спектром воздействия на человеческий организм, является важным способом оздоровления. Инулин и олигофруктоза — растворимые диетические волокна являются избирательными стимуляторами роста и энергетическими субстратами для бифидобактерий, что, в свою очередь, подавляет рост ряда вредных штаммов микроорганизмов. Инулин влияет на биологическую усвояемость кальция и магния, на снижение уровня холестерина и липидов в сыворотке крови. Инулин и олигофруктоза не повышают уровень глюкозы в крови, поскольку их гликемический индекс практически равен нулю. Наилучшим источником инулина и олигофруктозы является цикорий корнеплодный.
Научные исследования последних лет показали, что продукты питания являются для организма человека не только источником энергии, но и регулируют различные его функции и реакции. Решая проблему создания продуктов питания с заданными функциональными свойствами, целесообразно ориентироваться на производство продуктов массового потребления – хлебобулочные и кондитерские изделия.
Промышленная переработка корнеплодов цикория предусматривает выработку порошка корня цикория. Применение инулинсодержащего сырья в технологии мучных изделий позволит расширить ассортимент продуктов профилактического назначения антидиабетического действия, что является своевременным и актуальным.
На основании результатов исследований микробиологических и технологических свойств дрожжей Saccharomycescerevisiaeвыявлено, что продукты переработки цикория способствуют повышению их бродильной активности и увеличению коэффициента оптической плотности глюкозо-пептонных сред, вследствие введения дополнительного и доступного для клеток дрожжей питания – углеводов, аминокислот, солей минеральных веществ.
Выявлено увеличение коэффициента оптической плотности растворов, содержащих культуры молочнокислых бактерий (Lactobacillusplantarum, или Lactobacilluslactis, или Lactobacillusfermentum) и цикорий растворимый, что обусловлено введением водорастворимых питательных веществ цикория, биотехнологическими свойствами отдельной культуры и, как следствие, неодинаковым периодом адаптации микроорганизмов к среде, содержащей компоненты цикория.
Выявлена пребиотическая активность пшеничного хлеба и бисквитного полуфабриката с добавлением продуктов переработки цикория, обусловленная содержанием в изделиях инулина, проявляющего селективное влияние на рост бифидобактерий и лактобактерий в организме человека.
На основании результатов реологических характеристик водно-мучной суспензии с добавлением продуктов переработки цикория, косвенно характеризующей свойства теста, выявлено повышение стабильности суспензии, возможно обусловленное возникновением межмолекулярных связей между белками муки и полисахаридами цикория, способных к образованию стабильных систем.
Установлено гликемическое действие пшеничного хлеба и бисквитного полуфабриката с добавлением цикория растворимого, обусловленное совместным присутствием инулина, аминокислот и минеральных элементов, восстанавливающих функциональную активность инсулина и способствующих уменьшению уровня глюкозы в сыворотке крови.
Практическая значимость работы.
Применение продуктов переработки цикория в технологии хлебобулочных и мучных кондитерских изделий позволит расширить ассортимент изделий профилактического назначения антидиабетического действия.
В результате проведённых исследований обозначены следующие направления практического применения продуктов переработки цикория:
— для интенсификации технологического процесса приготовления хлебобулочных изделий;
— для создания хлебобулочных и мучных кондитерских изделий повышенной пищевой ценности профилактического назначения.
Разработан способ производства хлебобулочных изделий, предусматривающий внесение продуктов переработки цикория в виде суспензии с дрожжами хлебопекарными прессованными, с целью интенсификации тестоприготовления, повышения качества и пищевой ценности готовых изделий (Патент РФ 2320172 от 21.03.2008). Проведена промышленная апробация изделий на ОАО кондитерско-булочном комбинате «Простор».
Представлены данные, подтверждающие перспективность использования растительного сырья, содержащего полисахариды, в производстве продуктов питания профилактического назначения.
Инулин и олигофрутоза
Инулин и олигофруктоза являются диетическими пищевыми волокнами, благотворно влияющими на функцию кишечника, они практически не претерпевают никаких изменений во рту и в желудке. В кишечнике фруктаны полностью расщепляются бактериями кишечника. В отличие от крахмала и пектина, инулин и олигофруктоза селективно ускоряют рост и метаболизм бифидобактерий, являются пребиотическими пищевыми ингредиентами. Они позволяют увеличивать количество и метаболическую активность бифидобактерий и лактобактерий в кишечнике человека. Эксперименты, проведённые на животных, показали, что инулин и олигофруктоза существенно увеличивают усвоение кишечником минеральных элементов, в том числе Ca, Fe, и Mg. Инулин и олигофруктоза имеют низкую калорийность: инулин – 1ккал/г, олигофруктоза – 1,5 ккал/г, что существенно ниже калорийности жира и сахарозы. Они имеют низкий гликемический индекс, этот факт имеет значение в питании людей, страдающих сахарным диабетом и ожирением. В порошкообразных и растворимых продуктах переработки цикория сохраняются в значительных количествах инулин и фруктоза, что даёт основание для использования их в технологии хлебобулочных и мучных кондитерских изделий с целью придания им профилактических свойств.
3.2 Исследование влияния продуктов переработки цикория на свойства основного сырья
Установлена тенденция к укреплению структурно-механических свойств клейковины. Возможно, полисахариды цикория, взаимодействуя с белками муки, образуют белково-полисахаридные комплексы, которые влияют на реологические свойства клейковины.
Влияние продуктов переработки цикория на свойства ржаной муки
С добавлением в водно-мучную суспензию порошка цикория от 1 до 2,5% к массе муки наблюдалась тенденция к уменьшению показателя «числа падения», видимо обусловленное увеличением содержания водорастворимых веществ в суспензии.
Влияние продуктов переработки цикория на свойства бродильных микроорганизмов
Внесение в муку цикория способствовало улучшению бродильной активности дрожжевых клеток (уменьшение показателя подъёмной силы составило 1-5 мин), что можно объяснить лучшей доступностью питательных веществ, находящихся в растворённом состоянии в цикории растворимом, которые обеспечивают дополнительное питание дрожжевым клеткам.
Исследовано влияние цикория растворимого на рост и развитие молочно-кислый бактерий. Исследования показали, что при внесении цикория в количестве от 0,5 до 1% к массе питательной среды, содержащей молочнокислые бактерии, увеличился коэффициент оптической плотности растворов по сравнению с растворами без добавления цикория растворимого. Отмечено, что начало роста бактерий было неодинаковым для разных культур — для культуры В–1662 (Lactobacilluslactis) после 6,5 ч брожения, культуры В- 578 (Lactobacillusplantarum) – после 15 ч, культуры 1305 (Lactobacillusfermentum) – после 41часа. Видимо, это связано с биотехнологическими свойствами отдельной культуры, каждой из которой необходима неодинаковая продолжительность времени для адаптации к среде, содержащей компоненты цикория.
3.3 Исследование влияния продуктов переработки цикория на качество пшеничного хлеба
На основании проведённых исследований, показавших положительное влияние продуктов переработки цикория на свойства пшеничной муки и биологических разрыхлителей, изучали их влияние на органолептические и физико-химические показатели качества и микроструктуру хлеба. Пищевую ценность пшеничного хлеба характеризовали по углеводному, аминокислотному, жирнокислотному и минеральному составам.
Органолептические и физико-химические показатели качества хлеба из пшеничной муки высшего сорта с добавлением продуктов переработки цикория
Хлеб из пшеничной муки высшего сорта (проба № 5) готовили безопарным способом. Пробы хлеба с добавлением продуктов переработки цикория имели более интенсивную окраску корок, насыщенный вкус и аромат благодаря присутствию дубильных веществ, органических кислот, а также эфирного масла – цикореоля, обладающего специфическим ароматом, свойственным цикорию.
Физико-химические показатели качества пшеничного хлеба представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Физико-химические показатели качества пшеничного хлеба
| Показатели | Контроль | Показатели качества хлеба с добавлением продуктов переработки цикория, % к массе муки | |||||||||||
| Порошок цикория | Цикорий растворимый | Цикорий инстантный | |||||||||||
| 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | ||
| Влажность, % | 42,5 | 42,5 | 42,5 | 42,6 | 42,7 | 42,8 | 42,8 | 42,7 | 42,7 | 42,7 | 42,8 | 42,8 | 42,9 |
| Кислотность, град. | 2,8 | 2,8 | 2,9 | 2,9 | 3 | 2,8 | 2,9 | 3 | 3 | 2,8 | 2,8 | 2,9 | 2,9 |
| Пористость, % | 70 | 71 | 72 | 73 | 72 | 71 | 72 | 72 | 73 | 72 | 73 | 72 | 71 |
| Удельный объём, см3/100г | 270 | 272 | 273 | 275 | 270 | 273 | 274 | 274 | 275 | 272 | 274 | 274 | 273 |
По органолептическим и физико-химическим показателям качества хлеба рекомендовано применять порошок цикория в количестве от 1 до 1,5%.
По результатам исследований можно заключить, что использование продуктов переработки цикория в технологии пшеничного и ржано-пшеничного хлеба позволяет получить изделия, характеризующиеся лучшими показателями качества по сравнению с хлебом без добавлений.