Заварка и способы ее осахаривания как инструмент управления качеством хлеба
Авторы[править | править код]
О.А. Савкина, канд.техн. наук
Л.В. Усова,
М.С. Бурыкина,
Л.И. Кузнецова, доктор техн.наук,
Санкт-Петербургский филиал ФГАНУ НИИ хлебопекарной промышленности;
А.А. Зорина,
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Источник:[править | править код]
Журнал "Хлебопродукты", №.8, 2019, с. 38-40
Аннотация[править | править код]
Приведены результаты исследования влияния различных способов осахаривания заварок при приготовлении ржано-пшеничного заварного хлеба на показатели качества полуфабрикатов и готовых изделий. Установлено положительное влияние осахаривания заварок ферментными препаратами различного действия и происхождения на удельный объём и сохранение свежести хлеба.
Ключевые слова[править | править код]
заварка, заварной хлеб, ферментные препараты, свежесть хлеба.
Статья[править | править код]
Одной из важнейших задач, которые стоят перед производителями хлебобулочных изделий, является продление сроков сохранения свежести готовых изделий. Кроме того, растёт потребительский спрос на ржано-пшеничные изделия, изготовленные по классической технологии, которая обеспечивает выпуск продукции высокого качества.
Черствение хлеба в основном обусловлено структурными изменениями крахмала и перераспределением влаги между мякишем и коркой. Уже через 10–12 ч после выпечки наблюдаются первые признаки черствения хлеба. Свежий хлеб имеет набухшие крахмальные зерна, находящиеся в аморфном состоянии. При хранении происходит ретроградация крахмала, т.е. обратный переход крахмала из аморфного состояния в кристаллическое. При этом его структура уплотняется, появляются трещины между крахмалом и белком, что приводит к образованию воздушных прослоек. В результате этих процессов очерствевший мякиш становится крошковатым [1].
В хлебопечении в целях улучшения физико-химических и структурно-механических показателей качества готовых изделий, а также для сохранения их свежести в процессе хранения, особенно в случае переработки муки с пониженной активностью ферментов, используют осахаренные заварки.
В соответствии с ГОСТ 32677–2014 «Изделия хлебобулочные. Термины и определения», заварку, осахаренную под воздействием амилолитических ферментов муки и солода или ферментных препаратов, называют осахаренной.
Благодаря щадящим режимам сушки, в светлом (неферментированном) ржаном солоде активность ферментов достаточно высока. Такой солод используют как источник амилолитических ферментов для осахаривания заварок.
Цель настоящих исследований – изучение влияния способа осахаривания на содержание сахаров в заварках и в хлебе, на показатели их качества и на сроки сохранения свежести готовых изделий.
Для изучения влияния заварок, осахаренных различными способами, на качество ржано-пшеничного заварного хлеба, тесто для опытных образцов готовили по модельной рецептуре трёхфазным способом (заварка–закваска–тесто) при соотношении 60:40 муки ржаной хлебопекарной обдирной и пшеничной 1-го сорта. Заварки готовили традиционным способом путём смешивания 20% ржаной обдирной муки и воды температурой 95±2°С при соотношении 1:2,5 (мука: вода) с последующим внесением осахаривающего агента: 5% ржаной обдирной муки от общей её массы, 5% ржаного неферментированного солода от общей массы муки и различных ферментных препаратов. Заварки, осахаренные в течение двух часов в термостате при температуре 50°С, охлаждали до температуры 30–35°С и исследовали на содержание редуцирующих сахаров. Далее замешивали тесто на густой биологической закваске, содержащей 25% ржаной муки. После сбраживания тесто подвергали формованию, расстойке и выпечке. Образцы хлеба хранили неупакованными при температуре 18–22°С и относительной влажности воздуха 40–55% и подвергали анализу на сжимаемость мякиша через 4, 24, 48 и 72 ч. Качество выпеченных изделий оценивали по физико-химическим показателям (влажность, кислотность, пористость мякиша) по ГОСТ, дополнительно определяли удельный объем изделий и очерствение мякиша в процессе хранения по измерением сжимаемости мякиша на пенетрометре [3].
Объектами наших исследований являлись заварки, осахаренные ржаной обдирной мукой (образец 1), ржаным не ферментированным солодом (образец 2) и ферментами различного спектра действия и происхождения: бактериальной α-амилазой (образец 3), грибной α-амилазой (образец 4), грибной α-амилазой в сочетании с ксиланазой (образцы 5 и 6) двух производителей, эндоксиланазой в сочетании с экзопептидазой (образец 7). Серию опытов проводили используя две партии ржаной обдирной муки с числом падения 140 и 280 с.
Осахаренные различными способами заварки отличались содержанием редуцирующих сахаров. Зависимость числа падения ржаной обдирной муки и способа осахарения заварки от содержания сахара в заварки и хлебе приведена на рис. 1. Результаты исследования показали, что более активно идёт осахаривание в тех образцах, где ферментативная активность муки выше, в то время как содержание редуцирующих сахаров в заварках с использованием муки с низкой амилолитической активностью и осахаренных ферментными препаратами было практически одинаково.
Результаты гидролиза углеводов муки различными осахаривающими агентами показали, что редуцирующие сахара в наименьшей степени накапливаются в заварках, осахаренных мукой. Максимально накопление редактирующих сахаров происходило при осахаривании неферментными препаратами заварок из ржаной муки с ЧП = 140 с. Однако, несмотря на различные в каталитической активности ферментов, в готовом хлебе эта закономерность не сохраняется, а содержание сахаров сравнивается (рис. 1). Ферменты чувствительны к изменению pH среды. Это связано с изменением пространственной конфигурации молекул. Для каждого фермента существуют определённые максимальные значения температуры и pH, при которых они проявляют свою максимальную активность. Тесто на закваске отличается более низким уровнем pH. Высокая кислотность теста влияет на активность ферментов.
Результаты гидролиза углеводов муки различными осахаривающими агентами показали, что редуцирующие сахара в наименьшей степени накапливаются в заварках, осахаренных мукой. Максимально накопление редактирующих сахаров происходило при осахаривании неферментными препаратами заварок из ржаной муки с ЧП = 140 с. Однако, несмотря на различные в каталитической активности ферментов, в готовом хлебе эта закономерность не сохраняется, а содержание сахаров сравнивается (рис. 1). Ферменты чувствительны к изменению pH среды. Это связано с изменением пространственной конфигурации молекул. Для каждого фермента существуют определённые максимальные значения температуры и pH, при которых они проявляют свою максимальную активность. Тесто на закваске отличается более низким уровнем pH. Высокая кислотность теста влияет на активность ферментов.
В рамках данного исследования также изучали влияние способа осахаривания заварок на удельный объем ржано-пшеничного заварного хлеба. Из представленных на рис.2 экспериментальных данных видно, что наибольший удельный объем наблюдается у хлеба с использованием ферментных препаратов. Верхний предел числа падения ржаной муки стандартом не регламентируется, однако низкая активность собственных ферментов муки (ЧП = 280 с и более) приводит к снижению удельного объема готовых изделий во всех образцах, даже при использовании технологических приемов в среднем разница в удельном объеме образцов с разным числом падения муки составляет 15 %. Также в наших экспериментах доказано снижение удельного объема хлеба с увеличением кислотности ржано-пшеничного теста.
Чаще всего в практике хлебопечения для осахаривания заварок, улучшения качества хлеба из муки с высоким числом падения (пониженной ферментной активностью) находят применение ферментные препараты, обладающие амниотической активностью, однако наши экспериментальные данные свидетельствуют об эффективности применения в данном случае комплексного препарата с эндо-ксиланазной и экзо-пептидазной активностью с механизмом воздействия на некрахмальные полисахариды и белки. Совместно применение эндо-ксиланазных ферментов, которые повышают прочность и упругость белков теста и экзо-пептидазных, которые снижают вязкость гидратированных белков, обеспечивает накопление аминокислот. Аминокислоты, необходимые для питания дрожжей, косвенно повышают газообразование, что, в свою очередь, сказывается на объеме готового изделия.
Черствение неупакованного хлеба в процессе хранения оценивали по изменению показателей сжимаемости мякиша на пенетрометре. На основе полученных данных построены экспериментальные зависимости влияния способы осахаривания заварок на сохранение свежести хлеба (рис. 3). Из диаграммы видно, что применения заварок, осахаренных ферментными препаратами, положительно сказывается на сохранение свежести хлеба. Ферментный препарат, особенно грибная α-амилаза в сочетании с ксиланазой (образцы 5 и 6), увеличивали начальную мягкость хлеба, в то время как скорость черствения во всех опытных образцах была примерно одинаковой. Через трое суток хранения наибольшая сжимаемость наблюдалась у образцов с применением грибной α-амилазой, что свидетельствует о том, что такой хлеб дольше сохранить свою свежесть. Также можно предположить, что грибная α-амилаза более стойкая к повышению кислотности среды. Под действием амилолитических ферментов происходит разрыв крахмальных цепей, связывающих кристаллы крахмала между собой, что сопровождается ослаблением структуры мякиша в целом и, как следствие, более высокими показателями сжимаемости хранении.
Таким образом, приведённые исследования показали, что способ осахаривания заварки не оказывает существенного влияния на содержание сахара в готовом изделии. Однако применение ферментных препаратов позволяет повысить удельный объем и сжимаемость ржано-пшеничного заварного хлеба. На эффективность действия ферментов препаратов оказывает влияние их природное происхождение и технологические параметры процесса приготовления хлебобулочных изделий.
Литература[править | править код]
1. Ауэрман, Л.Я. Технология хлебопекарного производства / Под общ. ред. Л.И. Пучковой. – С.-Пб: Профессия, 2009. – 416 с.
2. Кузнецова, Л.И. Влияние гидромодуля самоосахаренной заварки на качество ржано-пшеничного хлеба / Л.И. Кузнецова [и др.] // Кондитерское и хлебопекарное производство. – 2017. – №11–12. – С. 12–14.
3. Чижова, К.Н. Технохимический контроль хлебопекарного производства / К.Н. Чижова [и др.]. – М.: Пищевая промышленность, 1975. –5-е изд., перераб. и доп. – 480 с.