DEVELOPMENT OF TECHNOLOGIES OF NEW TYPESOF BAKERY PRODUCTS USING SOYBEAN RAW MATERIALS
Rubrics: FOOD PRODUCTION TECHNOLOGY
Authors:
1.
All-Russian Scientific Research Institute of Soybean
2.
All-Russian Scientific Research Institute of Soybean
Blagoveshchensk, Blagoveshchensk, Russian Federation
Blagoveshchensk, Blagoveshchensk, Russian Federation
3.
All-Russian Scientific Research Institute of Soybean
Blagoveshchensk, Blagoveshchensk, Russian Federation
Blagoveshchensk, Blagoveshchensk, Russian Federation
4.
All-Russian Scientific Research Institute of Soybean
Type:
Article
Pages:
from 41
to 47
Status:
Published
Received:
30.06.2015
Accepted:
30.06.2015
Published:
30.06.2015
Subject area:
UDK 664.6:664.641.2
UDK 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
UDK 60 Прикладные науки. Общие вопросы
UDK 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
UDK 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Language:
Russian
Keywords:
Bakery products, soya-ginger flour, soya-citrus flour, functional foods, formula, technology
Abstract (English):
Production of new types of functional bakery products of is a perspective direction for the food industry. The widening of bakeryproducts assortment is due to the use of additional raw materials, one of which is soya-ginger or soya-citrus flour. In the article the results of scientific investigations, conducted in All-Russian Scientific Research Institute of Soybean (the Amur region), are present- ed. In the course of experimental researches, experiments on studying the influence of a new type of additive on organoleptic charac- teristics and biochemical composition of bakery products have been made. The research results allowed substantiating the possibility and the advisability of using a new type of flour in the technology of bakery products, as well as getting mathematical model s for organoleptic evaluation of bread rolls, by means of which the following parameters and modes of their preparation have been justi- fied: mass fraction of soya-ginger or soya-citrus flour is 29.7-32.3% of the amount of wheat flour, the dough fermentation period is2.0-2.2 h and the proving period is half an hour. Under the given technology parameters the general organoleptic evaluation using a100-point scale is from 89 to 94 points. Investigations of biochemical composition of the obtained products in comparison with tradi- tional ones made it possible to conclude that the developed products contain above 1.4-1.5 times protein, above 2 times mineral mat- ters, above 33-60 times vitamin C, to about 1.0 mg of vitamin E per 100 g a product, while the carbohydrate content is 1.3 times low- er, and the content of dietary fiber increased by 2.6-2.7 g per 100 g a product. Evaluation of new types of products has given positive results for all indices. Based on obtained results, the technology and normative-technical documentation for the production of bread rolls Amurskaja fantazija with addition of soya-ginger or soya-citrus flour have been substantiated and developed. This allows pro- duction of mass consumption goods with high nutritional and biological value, improved organoleptic characteristics, intended for functional nutrition.
Production of new types of functional bakery products of is a perspective direction for the food industry. The widening of bakeryproducts assortment is due to the use of additional raw materials, one of which is soya-ginger or soya-citrus flour. In the article the results of scientific investigations, conducted in All-Russian Scientific Research Institute of Soybean (the Amur region), are present- ed. In the course of experimental researches, experiments on studying the influence of a new type of additive on organoleptic charac- teristics and biochemical composition of bakery products have been made. The research results allowed substantiating the possibility and the advisability of using a new type of flour in the technology of bakery products, as well as getting mathematical model s for organoleptic evaluation of bread rolls, by means of which the following parameters and modes of their preparation have been justi- fied: mass fraction of soya-ginger or soya-citrus flour is 29.7-32.3% of the amount of wheat flour, the dough fermentation period is2.0-2.2 h and the proving period is half an hour. Under the given technology parameters the general organoleptic evaluation using a100-point scale is from 89 to 94 points. Investigations of biochemical composition of the obtained products in comparison with tradi- tional ones made it possible to conclude that the developed products contain above 1.4-1.5 times protein, above 2 times mineral mat- ters, above 33-60 times vitamin C, to about 1.0 mg of vitamin E per 100 g a product, while the carbohydrate content is 1.3 times low- er, and the content of dietary fiber increased by 2.6-2.7 g per 100 g a product. Evaluation of new types of products has given positive results for all indices. Based on obtained results, the technology and normative-technical documentation for the production of bread rolls Amurskaja fantazija with addition of soya-ginger or soya-citrus flour have been substantiated and developed. This allows pro- duction of mass consumption goods with high nutritional and biological value, improved organoleptic characteristics, intended for functional nutrition.
Keywords:
Bakery products, soya-ginger flour, soya-citrus flour, functional foods, formula, technology
Bakery products, soya-ginger flour, soya-citrus flour, functional foods, formula, technology
Введение В современном мире наметилась тенденция увеличения производства и расширения ассортимента пищевых продуктов функционального назначения. Основным технологическим приемом получения продуктов здорового питания на сегодняшний день остается обогащение пищевых продуктов физиоло- гически функциональными пищевыми ингредиентами (витаминами, пищевыми волокнами, минеральными веществами, полиненасыщенными жир- ными кислотами и др.). Вместе с тем обогащение пищевых продуктов натуральными ингредиентами имеет преимущество перед химическими препаратами и премиксами. 41 В состав этих продуктов, помимо витаминов и ми- неральных веществ, входят белковые вещества, пищевые волокна и другие ценные пищевые ком- поненты, причем находятся они в естественных соотношениях, в виде природных соединений, в той форме, которая лучше усваивается организмом [1]. Очевидно и то, что дополнение или обогащение эссенциальными пищевыми веществами будет иметь более значимый эффект, если применить его к продуктам массового потребления, таким как хлебобулочные изделия [2]. Хлеб и булочные изделия в России были и остаются самыми употребляемыми продуктами ISSN 2074-9414. Техника и технология пищевых производств. 2015. Т. 37. № 2 питания. Пожалуй, самой известной разновидно- стью хлебобулочных изделий являются булочки как вариант выпечки из дрожжевого теста, которая отличается округлой формой. Булочки являются универсальным продуктом питания, который мож- но употреблять в качестве дополнения к обеденно- му блюду или самостоятельного десерта [3]. Для повышения пищевой и биологической цен- ности булочных изделий, а также получения про- дуктов функционального назначения используют добавки разного рода дополнительного сырья жи- вотного происхождения (молоко натуральное или сухое, молочная пахта и сыворотка) или растительного происхождения в виде соевой и гороховой муки, шротов масличных культур (хлопковых, под- солнечных, конопляных, льняных, люпина, вино- градных, абрикосовых, миндальных семян, тома- тов, и др.), а также концентратов и изолятов белков семян сои, рапса, подсолнечника, арахиса, кунжута, фасоли, картофелепродуктов [4, 5]. Среди целого ряда разрабатываемых направле- ний по повышению биологической ценности бу- лочных изделий наиболее перспективным направ- лением является разработка рецептур и технологии их приготовления с добавкой белоксодержащего сырья. Преимуществом этого направления является обогащение булочных изделий белковыми и дру- гими питательными веществами, присутствующи- ми в дополнительном сырье [6]. Одним из вариантов такой добавки является со- ево-цитрусовая или соево-имбирная мука, полученная путем совместной дезинтеграции в воде с одновременной экстракцией растворимых веществ семян сои и цитрусовой цедры или семян сои и свежего корня имбиря последующей коагуляции белковых и других веществ композиции, при использовании в качестве коагулянта раствора аскор- биновой кислоты 15%-ной концентрации, отделения и грануляции коагулята, его сушки и измельче- ния в муку [7]. Целью работы является разработка технологии хлебобулочных изделий в виде булочек повышен- ной пищевой и биологической ценности с использованием соевого компонента. Объект и методы исследования Соево-имбирная и соево-цитрусовая мука (ТУ 9146-004-00668442-13); хлебобулочные изделия с использованием соево-имбирной, соево-цитрусовой муки, а также технологические процессы их производства. В работе использовались методы определения массовой доли: влаги по ГОСТ 21094; протеина по ГОСТ 26889; жира по ГОСТ 5668; химического состава исходного сырья и готовых продуктов на инфракрасном сканере FOSS NIRSystems 5000; определения энергетической ценности с помощью коэффициентов Рубнера; органолептического ана- лиза продуктов по ГОСТ 5667; для расчета стати- стических показателей, построения и анализа мате- матических моделей программы Excel; Statistica 6.0. Результаты и их обсуждение Для расширения ассортимента булочных изделий, повышения их пищевой и биологической ценности, а также придания им функциональной направленности в рецептуру булочек вводили сое- во-имбирную или соево-цитрусовую муку, имею- щую следующий химический состав (г/100 г про- дукта): влага 6,0-8,0; белок 29,0-32,1; жир 12,9- 14,9; углеводы 36,3-37,8; в том числе пищевые во- локна 15,5-16,2; минеральные вещества 10,7-12,3: витамин С 55,0-100,0 мг/100 г; витамин Е 5,5-5,8 мг/100 г; витамин РР 3,0-3,2 мг/100 г и энергетическую ценность 383,3-407,7 [7]. В результате оценки пищевой и биологической ценности муки нами сделано предположение, что соево-имбирная и соево-цитрусовая мука, содер- жащая в достаточных количествах белки, липиды, минеральные вещества, витамины и пищевые во- локна, в совокупности образующие комплекс неза- менимых эссенциальных факторов питания, при её использовании в качестве добавки к пшеничной муке обеспечит повышение пищевой и биологиче- ской ценности булочек. Учитывая тот факт, что пищевая ценность бу- лочных выпеченных изделий определяется не толь- ко химическим составом, но и внешним видом, вкусом, ароматом, для достижения поставленной цели исследований необходимо установление оп- тимальных параметров процесса приготовления хлебобулочных изделий в виде булочек с соево- имбирной или соево-цитрусовой мукой. Булочки готовили по традиционной технологии безопарным способом, используя муку пшеничную высшего сорта, соответствующую требованиям ГОСТ 52189, с массовой долей сырой клейковины не менее 28 %. Для повышения биологической ценности изделий заменяли в рецептуре пшенич- ную муку соево-имбирной или соево-цитрусовой мукой в количестве от 10 до 50 %, что также спо- собствует незначительному повышению клейкови- ны и увеличению силы муки за счет наличия в сое- вой добавке липоксигеназы, под действием которой жирные кислоты (линолевая и линоленовая), при- сутствующие в тесте, окисляются кислородом воз- духа и образуются пероксиды, укрепляющие белки клейковины [8, 9]. На основе анализа и поисковых опытов уста- новлены наиболее значимые факторы процесса приготовления, влияющие на органолептические показатели булочек (общая оценка в баллах по 100-балльной шкале, N) с добавлением соево- имбирной или соево-цитрусовой муки: массовая доля с учетом коэффициента весомости показателя добавки (соево-имбирной или соево-цитрусовой муки) к пшеничной муке - Мд (%); продолжитель- ность брожения теста - tб (ч); продолжительность расстойки тестовых заготовок - tр (ч). Для булочек с добавлением муки математические модели органолептической оценки имеют сле- дующий вид: - для булочек с добавлением соево-имбирной муки: N1 = 89,278 + 0,0046∙Мд + 0,125∙ tб + + 2,4∙tp →100 баллов (1) 42 ISSN 2074-9414. Food Processing: Techniques and Technology. 2015. Vol. 37. № 2 - для булочек с добавлением соево-цитрусовой муки: N2 = 95,435 - 0,128∙Мд - 0,75∙tб - - 2,0∙tб → 100 баллов (2) Анализ моделей показал, что оптимальные зна- чения параметров составляют: Мд = 29,7-32,3 %; tб = 2,0-2,2 ч; tр = 0,5 ч, при которых органолепти- ческая оценка N1,2 = 89-91 баллов. Аналитическая зависимость влияния массовой доли добавки в виде соево-имбирной или соево- цитрусовой муки на общую органолептическую оценку готовых изделий показана на рис. 1. Рис. 1. Зависимость общей органолептической оценки от массовой доли вносимой муки: Y1 - соево-имбирной (Y1 = 0,4021∙x + 80,97∙R2 = 0,0475); Y2 - соево-цитрусовой (Y2 = 0,4021∙x + 79,97∙R2 = 0,0475) С учетом установленных параметров разработа- ны рецептуры булочек «Амурская фантазия» с сое- во-имбирной мукой или соево-цитрусовой мукой (табл. 1). Таблица 1 Рецептура на булочки «Амурская фантазия» Компонент рецептуры Расход сырья на 100 кг муки, кг Компонент рецептуры для булочек с соево- имбирной мукой для булочек с соево- цитрусовой мукой Мука пшеничная высшего сорта 70,3 67,7 Соево-имбирная мука 29,7 - Соево-цитрусовая мука - 32,3 Яйцо куриное 28,7 28,7 Молоко коровье пастеризованное жирностью 3,2 % 18,8 18,8 Сливочное масло 14,4 14,4 Сахар-песок 6,3 6,3 Дрожжи сухие 1,6 1,6 Соль 0,5 0,5 Итого 170,3 170,3 Вода по расчету Примечание. Влажность теста - 40 %; выход булочек - 185,64 кг; масса изделия - 0,05 кг. На основе проведенных исследований разрабо- тана технологическая схема приготовления хлебо- булочных изделий в виде булочек с добавлением соево-имбирной или соево-цитрусовой муки (рис. 2). Рис. 2. Технологическая схема производства булочек «Амурская фантазия» 43 ISSN 2074-9414. Техника и технология пищевых производств. 2015. Т. 37. № 2 Согласно разработанной технологии сухие ком- поненты рецептуры просеивают и пропускают че- рез сита с магнитными уловителями для отделения металломагнитных примесей. Остальные компо- ненты инспектируют. Яйца моют, дезинфицируют. Далее компоненты дозируют в соответствии с ре- цептурой в смеситель в следующем порядке: сна- чала заливают жидкие компоненты (воду и молоко) температурой 30-40 °С, разбивают яйца, затем всы- пают муку пшеничную и соевую модифицирован- ную, сахар, соль, размягченное сливочное масло, дрожжи. После дозирования компонентов проводят замес теста до получения хорошо промешанной однородной массы. Подготовленное тесто оставляют для брожения в течение 2 ч. В процессе брожения производят обминку теста. По окончании брожения из теста формуют заготовки массой 50 г, раскладывают на подготовленный противень и направляют на рас- стойку, которую осуществляют в расстойных шка- фах при температуре 35-40 °С и относительной влажности 70-80 % в течение 30 мин. За время рас- стойки булочки обретают форму и увеличиваются в размере в 2 раза. Перед выпеканием поверхность булочек смазывают яйцом или лимонным сиропом, или посыпают подготовленной посыпкой (молотый имбирь, сахар, смесь муки и сливочного масла и др.). Затем булочки выпекают при температуре 190-200 °С, в течение 20-30 мин. Готовые булочки охлаждают, направляют на фасование, хранение и реализацию. Остывшие бу- лочки «Амурская фантазия» упаковывают в пакеты из ламинированного целлофана массой нетто упа- ковочной единицы 0,1; 0,2 и 0,3 кг. Проведенной дегустацией установлено, что раз- работанные виды булочек с добавлением соево- имбирной и соево-цитрусовой муки имеют привле- кательный внешний вид и цвет, хорошие вкусовые и ароматические характеристики (рис. 3). а) Рис 3. Начало. Внешний вид булочек: а) - контроль (без соевой добавки); б) в) Рис 3. Окончание. Внешний вид булочек: б) - с соево-имбирной мукой; в) - с соево-цитрусовой мукой На следующем этапе исследований были опре- делены органолептические и физико-химические показатели качества, химический состав и энерге- тическая ценность булочек «Амурская фантазия» в сравнении с булочками без использования соевого компонента, которые представлены в табл. 2. Таблица 2 Сравнительные органолептические, физико-химические показатели, химический состав и энергетическая ценность булочек «Амурская фантазия» с аналогом 44 ISSN 2074-9414. Food Processing: Techniques and Technology. 2015. Vol. 37. № 2 Окончание табл. 2 Показатель Булочки Показатель контроль (без исполь- зования до- бавки) с соевоимбир- ной му- кой с соево- цитрусо- вой мукой Цвет Окраска корки от светло-коричневой до золотисто-коричневой, мякиша от светложелтого до кремового Аромат Приятный, без посторонних ароматов. Для булочек с добавками хорошо выра- женный аромат имбиря или лимона Вкус Приятный, без посторонних привкусов, специфический для данного вида изде- лия. Слегка жгучий, характерный для изделия с имбирем, или с кислинкой, характерный для лимона Влажность мякиша, % 36,0 37,0 37,0 Кислотность мякиша, град 3,0 3,0 3,0 Массовая доля сахара в пере- счете на сухое вещество, % 11,0 11,0 11,0 Пористость мякиша, % 67,0 65,0 65,0 Массовая доля белка, г/100 г 7,9 12,1±0,4 11,6±0,4 Массовая доля жира, г/100 г 9,4 11,7±0,4 11,3±0,4 Массовая доля углеводов, г/100 г 54,9 36,6±0,8 37,3±0,8 в том числе пищевых во- локон, г/100 г 0,1 2,6±0,1 2,7±0,1 Массовая доля минеральных веществ, г/100 г 1,2 2,6±0,1 2,8±0,1 Витамин С, мг/100 г, не менее 0,3 9,1 16,6 Витамин Е, мг/100 г, не менее - 1,0 0,9 Витамин РР, мг/100 г, не более 0,9 0,50 0,5 Энергетическая ценность, ккал/100 г 337,0 300,1 297,3 По сравнению с аналогами в разработанных продуктах увеличилось содержание белков в 1,4- 1,5 раза, минеральных веществ в 2 раза, витамина С в 33-60 раз, витамина Е на 1,0-0,9 мг в 100 г про- дукта, в то же время общее содержание углеводов снизилось в 1,5 раза, наряду с увеличением содер- жания в составе продукта пищевых волокон на 2,6- 2,7 г в 100 г, что составляет 12,7-13,2 % от их ре- комендуемой суточной нормы потребления. После получения и исследования химического состава новых видов хлебобулочных изделий про- ведена оценка их органолептических показателей по пятибалльной шкале оценки на дегустационном совещании, результаты которой в виде профило- грамм показаны на рис. 4. На основании проведенных исследований раз- работана нормативная документация для промыш- ленного производства указанных продуктов: тех- нические условия ТУ 9146-004-00668442-14 «Изде- лия хлебобулочные. Булочки «Амурская фантазия» и технологические инструкции к ним». Рис. 4. Профилограммы органолептических показателей булочек Выводы Проведенные исследования позволили разрабо- тать технологию производства нового вида хлебобулочных изделий в виде булочек с добавками сое- во-имбирной или соево-цитрусовой муки с высокой пищевой и биологической ценностью, а также научно обосновать возможность и целесообразность их производства.
1. Ottavey, P.B. Obogaschenie pischevyh produktov i biologicheski aktivnye dobavki: tehnologiya, bezopasnost' i normativnaya baza / P.B. Ottavey; per. s angl. I.S. Gorozhankinoy. - SPb.: Professiya. - 2010. - 312 s.
2. Chubenko, N.T. O strategii razvitiya hlebopekarnoy promyshlennosti Rossii v planah Pravitel'stva RF / N.T. Chubenko // Hlebopechenie Rossii. - 2012. - № 4. - S. 4-6.
3. Matveeva, T.V. Muchnye konditerskie izdeliya. Funkcional'noe naznachenie. Nauchnye osnovy, tehnologii, recep- tury / T.V. Matveeva, S.Ya. Koryachkina. - Orel: FGOU VPO «Gosuniversitet - UNPK», 2011. - 358 s.
4. Spirichev, V.B. Obogaschenie pischevyh produktov vitaminami i mineral'nymi veschestvam. Nauka i tehnologiya: monografiya / V.B. Spirichev, L.N. Shatnyuk, V.M. Poznyakovskiy. - Novosibirsk: Sib. univ. izd-vo, 2005. - 548 s.
5. Koryachkina, S.Ya. Sovershenstvovanie tehnologiy hlebobulochnyh, konditerskih i makaronnyh izdeliy funkcio- nal'nogo naznacheniya. Monografiya / S.Ya. Koryachkina, G.A. Osipova, E.V. Hmeleva i dr.; pod red. d-ra tehn. nauk, prof. S.Ya. Koryachkinoy. - Orel: FGBOU VPO «Gosuniversitet UNPK», 2012. - 262 s.
6. Roslyakov, Yu.F. Sozdanie hlebobulochnyh izdeliy funkcional'nogo naznacheniya / Yu.F. Roslyakov, O.L. Vershinina, V.V. Gonchar // Konditerskoe i hlebopekarnoe proizvodstvo. - 2007. - № 10. - S. 24-25.
7. Razrabotka tehnologii polucheniya belkovo-uglevodnoy dobavki v vide muki / S.M. Docenko, O.V. Skripko, S.A. Ivanov, G.V. Kubankova // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. - 2014. - № 2. - S. 50-55.
8. Chizhikova, O.G. Soya. Pischevaya cennost' i ispol'zovanie / O.G. Chizhikova. - Vladivostok: Izd-vo DVGAEU, 2001. - 148 s.
9. Petibskaya, V.S. Soya: himicheskiy sostav i ispol'zovanie / pod red. akademika RASHN, d-ra s.-h. nauk V.M. Lukomca. - Maykop: OAO «Poligraf-YuG», 2012. - 432 s.
