Особенности технологии хлеба из тритикалевой муки с повышенной автолитической активностью
Авторы[править | править код]
Лаврентьева Н.С.
Кузнецова Л.И., д-р техн. наук
Санкт – Петербургский филиал ФГАНУ НИИ хлебопекарной промышленности
Источник[править | править код]
Журнал "Хлебопечение России", №4, 2019, с. 14-18
Ключевые слова[править | править код]
тритикалевая мука, пробная выпечка, автолитическая активность, закваска, хлеб
Реферат[править | править код]
Зерно тритикале, выращиваемое в Северо-Западном регионе, отличается повышенной активностью ферментов. Цель работы - исследование хлебопекарных свойств муки из зерна тритикале, рекомендуемого для выращивания в Северо-Западном регионе. Исследования проводили в Санкт - Петербургском филиале НИИ хлебопекарной промышленности. Показано, что при переработке тритикалевой муки с числом падения 60 – 211 с и зольностью 0,45 – 0,82%, использование закваски, выведенной из смеси штаммов L.brevis E120 и L. parabuchneri E 7 способствует повышению кислотности хлеба до 3,0 – 5,2 град и получению изделия с эластичным, не липким мякишем. Более высокими значениями пористости (67 – 70%) и удельного объёма (2,17 – 2,25 см3 /г) характеризовались образцы хлеба, приготовленные из муки с меньшей зольностью и повышенной автолитической активностью. Выявлено, что при переработке муки из зерна тритикале 3-го класса независимо от количества и качества клейковины расстойку тестовых заготовок необходимо проводить в карманах, а выпечку – на поду с обжаркой.
Статья[править | править код]
Гибрид пшеницы и ржи впервые был получен английским ботаником С.А. Вильсоном в 1876 г. В Советском Союзе работы над созданием гексаплоидных гибридов начали вестись с 20-х годов 20 века. В настоящее время в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации внесены 189 сортов озимой тритикале. Наибольшее количество сортов (47) рекомендуется для возделывания в Северо-Кавказском регионе. Для выращивания в Северо-Западном регионе рекомендуется только 7 сортов, что отчасти связано с неблагоприятными климатическими условиями данного региона и способностью тритикале легко прорастать на корню, что приводит к резкому увеличению ферментативной активности зерна и значительному ухудшению хлебопекарных свойств муки, выработанной из него [1, 2]. Однако такие свойства тритикале, как зимостойкость и устойчивость к большинству болезней, унаследованные от ржи, делают её перспективной культурой для выращивания в северных регионах России, в то время как в южных предпочтение традиционно отдаётся более дорогой и востребованной пшенице [3, 4].
Несмотря на то, что тритикале выращивается преимущественно на фуражные цели, всё больше внимания селекционеры уделяют созданию гибридов зернового направления - для переработки его зерна в муку. Высокая автолитическая активность зерна тритикале и муки, смолотой из него, обуславливает использование в технологии хлеба подкислителей – заквасок или органических кислот. Закваски из тритикалевой муки, предложенные разными исследователями достаточно разнообразны по видовому составу заквасочных микроорганизмов. Так, Еркинбаевой Р.К. для выведения закваски из муки зерна тритикале с преобладанием генотипа ржи (т.е. с числом падения 100 – 150 с) предложено использовать штаммы молочнокислых бактерий и дрожжей, выделенных из закваски спонтанного брожения, приготовленной также из тритикалевой муки [5]. Корячкиной С.Я. с коллегами изучено влияние густой ацидофильной молочнокислой закваски, а также закваски, выведенной из «кефирных грибков» на свойства полуфабрикатов и качество цельнозернового хлеба из зерна тритикале [6]. В
работах Карчевской О.Е., Дремучевой Г.Ф. показано, что улучшения физико-химических показателей качества хлеба и органолептических показателей хлеба из тритикалевой муки с числом падения 190 – 305 с можно добиться, применяя при замесе теста густую закваску с кислотностью 11 – 12 град, выведенную из чистых культур молочнокислых бактерий L.brevis 27, L.brevis 8, L. plantarum 6 [7].
Исследованиями, проведёнными во Всероссийском НИИ зерна и продуктов его переработки показано, что пробная лабораторная выпечка хлеба с использованием смеси органических кислот (метод пробной лабораторной выпечки Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур) позволяет получить из тритикалевой муки с высокой амилолитической активностью (числом падения 94 – 105 с) изделия с эластичным, не липким мякишем [8].
Известно, что в тритикалевой муке, как и в ржаной, содержится активная α – амилаза, гидролизующая крахмал с образованием низкомолекулярных декстринов. Повышение кислотности среды до определённого значения приводит к частичному ингибированию фермента [9]. Таким образом, использование в технологии хлеба высокоактивных штаммов молочнокислых бактерий, интенсивно продуцирующих органические кислоты, позволит избежать чрезмерного гидролиза крахмала муки.
Цель работы - исследование возможности получения хлеба удовлетворительного качества с хорошими потребительскими свойствами из муки зерна тритикале, рекомендуемого для выращивания в Северо-Западном регионе, то есть с повышенной ферментативной активностью.
Исследования выполнялись в Санкт-Петербургском филиале ФГАНУ НИИ хлебопекарной промышленности в рамках темы госзадания № 0593-2019-0006 «Разработка биотехнологий хлебобулочных изделий на заквасках с направленным культивированием микроорганизмов, обеспечивающих повышение микробиологической безопасности и качества хлебобулочных изделий. Исследовать хлебопекарные свойства муки из зерна тритикале для оценки возможности использования её в технологиях хлебобулочных изделий».
Объектами исследования являлось зерно тритикале шести сортов и пяти перспективных линий селекции ФГБНУ «Ленинградский НИИСХ «Белогорка», мука, выработанная из зерна тритикале, закваска, хлеб. Максимальное количество клейковины в зерне тритикале составляло 16,5 %, а в некоторых образцах она не отмывалась, поэтому все образцы зерна по показателю «Количество клейковины» относились к 3 – му классу согласно ГОСТ 34023-2016 «Тритикале. Технические условия».
Зольность муки, полученной из зерна тритикале, варьировалась в довольно широких пределах (таблица 1). Согласно ГОСТ 34142-2017 «Мука тритикалевая. Технические условия» по показателю зольности мука из зерна тритикале Консул, Тимирязевская 150, Бобби, Брюс, Триггер соответствовала сорту Т-60, из зерна тритикале сорта Александр и перспективной линии № 5 – сорту Т-70, из зерна тритикале перспективных линий № № 1, 3, 4 – сорту Т-80, а из зерна тритикале перспективной линии №2 – сорту Т-120. Большинство образцов характеризовалось повышенной автолитической активностью, кроме того, все образцы муки по количеству и качеству клейковины не соответствовали ГОСТ 34142-2017.
Для приготовления закваски первой фазы разводочного цикла использовали штаммы молочнокислых бактерий из коллекции культур микроорганизмов СПБФ ФГАНУ НИИХП [10], а также штамм L.brevis E120, выделенный из растительного сырья [11]. При подборе штаммов ориентировались на величину кислотности закваски в конце брожения. Более интенсивное кислотонакопление наблюдалось в полуфабрикате, в состав которого входили штаммы L.brevis E120 и L. parabuchneri E 7. Кроме того, закваска, приготовленная с использованием указанных штаммов молочнокислых бактерий, отличалась приятным кисломолочно-кефирным запахом и получила наивысшие оценки дегустаторов. При замесе теста с закваской вносили 30 % муки.
Анализ данных, полученных при приготовлении закваски первой фазы разводочного цикла, показал, что, несмотря на чрезмерно высокую ферментативную активность большинства образцов муки, интенсивность кислотонакопления в значительной степени зависела от содержания в муке золы (рисунок 1). Значение коэффициента достоверности аппроксимации (R2) при этом составило 0,83. Между кислотностью заквасок и автолитической активностью, определяемой как по числу падения, так и по ГОСТ 27495 -87 корреляционная связь была слабой (R2 = 0,007 и 0,26, соответственно).
Предварительные пробные выпечки показали, что расстойка и выпечка тестовых заготовок на листах приводит к значительному их расплыванию независимо от качества муки и способа приготовления теста (на закваске или опаре). Выпечка хлеба на поду с обжаркой позволила получить хлеб нерасплывчатой формы с гладкой поверхностью и более эластичным мякишем. Поэтому в дальнейшей работе применяли именно этот способ выпечки. Использование закваски из активных штаммов молочнокислых бактерий и выпечка хлеба на поду с обжаркой позволила получить хлеб из исследуемых образцов муки, в том числе с чрезмерно высокой автолитической активностью (числом падения 60 -62 с) не расплывчатой формы, с ровной поверхностью, сухим, не заминающимся мякишем.
Формоустойчивость образцов варьировалась в диапазоне 0,38 – 0,52. Наиболее расплывчатой формой (H/D = 0,38) отличался хлеб из муки зерна тритикале перспективной линии № 1, вероятно, вследствие наименьшего содержания (7,7 %) слабой клейковины. Кислотность изделий составляла 3,0 – 5,2 град. Необходимо отметить, что проба хлеба с кислотностью 4,2 – 5,2 град (из муки зерна тритикале перспективных линий № 1, № 2, № 3, №4) отличались выраженным кислым вкусом. Лучшей пористостью (рисунок 2) и более высокими значениями удельного объёма (2,17 – 2,25 см3/г) характеризовались образцы хлеба, приготовленные из муки с меньшей зольностью и более высокой амилолитической активностью (Александр, Триггер, Брюс, Бобби).
Однако хлеб из тритикалевой муки с аналогичной зольностью, но нормальной автолитической активностью и количеством клейковины близким к норме по ГОСТ 34142-2017 (Тимирязевская 150, перспективная линия № 5) уступал вышеперечисленным образцам по показателям удельного объёма, пористости, общей деформации мякиша. Интересно отметить, что при выработке изделий из пшеничной муки внесение её с закваской более 25 % приводит к снижению удельного объёма хлеба, ухудшению пористости и структурно-механических свойств мякиша [12, 13]. Такая же закономерность прослеживалась и при использовании закваски в технологии хлеба из тритикалевой муки Тимирязевская 150 (рисунок 3).
По показателям удельного объёма, общей деформации мякиша и пористости хлеб, приготовленный на закваске, уступал хлебу, приготовленному опарным способом. Отмечена более развитая, тонкостенная пористость, хорошая эластичность и более тёмный цвет мякиша хлеба, приготовленного на опаре. Кислотность хлеба, приготовленного на закваске, составляла 3,0 град, на опаре – 1,1 град. Таким образом, в результате проведённых исследований было установлено, что при переработ�ке муки из зерна тритикале 3-го класса независимо от количества и качества клейковины расстойку тестовых заготовок необходимо проводить в карманах, а выпечку – на поду с обжаркой. Кислотность хлеба, приготовленного на закваске из тритикалевой муки с чрезмерно высокой автолитической активностью (ЧП=60 -62 с) должна быть не ниже 3,0 ± 0,2 , но не выше 4,0 град. В противном случае хлеб будет иметь липкий, заминающийся мякиш или сильно выраженный кислый вкус.
ЛИТЕРАТУРА[править | править код]
1. Рубец, В.С., Нгуен Тхи Тху Линь, Пыльнев В.В. Система селекционной оценки устойчивости озимой тритикале к прорастанию на корню //Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. – 2012. – №1. – С. 132-141.
2. Домаш, В. И., Иванов О.А, Гордей И.А., Люсиков О.М., Гордей И.С., Шарпио Т.П., Забрейко С.А. Роль гидролитических ферментов в устойчивости злаковых культур к прорастанию зерна в колосе // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя біялагічных навук. - 2017. - № 1. – C. 77-83.
3. Мединский, А.В. Формирование и изучение коллекции озимой тритикале для селекционного использования в Западной Сибири: автореф. дис. на соиск. уч. степени канд. с.-х. наук: 06.01.05 / Мединский Александр Васильевич – Краснообск, 2015г. – 19с.
4. Куркиев, К.У. Генетические аспекты селекции короткостебельных гексаплоидных тритикале: автореф. дис. на соиск. уч. степени д-ра биол. наук: 06.01.05 / Куркиев Киштили Уллубие�вич – М.. 2009г. – 36с.
5. Еркинбаева, Р.К. Научные основы производства хлеба из муки новых высокопродуктивных сортов тритикале: автореф. дис. на соиск. уч. степени д-ра техн. наук: 05.18.01 / Еркинбаева Роза Канатбаевна. – М.,1995г. – 50 с.
6. Корячкина, С.Я., Кузнецова Е.А., Черепнина Л.В. Технология хлеба из целого зерна тритикале: монография. – Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК», 2012. – 177 с.
7. Карчевская, О.Е., Дремучева Г.Ф, Грабовец А.И. Научные и технологиче�ские аспекты применения зерна тритикале в производстве хлебобулочных изелий // Хлебопечение России. – 2013. - № 5. - С. 28-29.
8. Панкратов Г.Н., Кандроков Р.Х., Коломиец С.Н. Технологические свойства зерна тритикале с повышенной амилолитической активностью // Вестник Алтайского государственного аграрного университета . – 2017 - № 7 (153). – С. 22-30.
9. Ауэрман, Л.Я. Технология хлебопекарного производства , 9 изд., перераб. и доп. – СПб: Профессия, 2003. - 416с.
10. Каталог культур микроорганизмов «Молочнокислые бактерии и дрожжи для хлебопекарной промышленности» из Коллекции СПБФ ГНУ ГОСНИИХП Россельхозакадемии». – М.: Россельхозакадемия. – 2009. – 98с.
11. Savkina O., Kuznetsova L., Parakhina O., Lokachuk M., Pavlovskaya E. Impact of using the developed starter culture on the quality of sourdough, dough and wheat bread // Agronomy Research.- 2019. - Vol. 17 (S 2)/ - P. 1435-1451. 12. Савкина, О.А. Разработка технологии хлебобулочных изделий на пше�ничной густой закваске с пониженной температурой брожения: автореф.дис. на соиск.уч.степени канд. техн. наук: 05.18.07 / Савкина Олеся Александров�на. – СПб., 2012 – 16с.
13. Кузнецова, Л.И., Савкина О.А., Парахина О.И., Локачук М.Н., Павловская Е.Н., Усова Л.В. Разработка биотехнологии пшеничного хлеба высокого качества и микробиологической стойкости для условий дискретного производства // Хлебопродукты. – 2018. - № 12. – С. 38 - 41. 14. ГОСТ 34023-2016 Тритикале. Технические условия.
15. ГОСТ 34142-2017 Мука тритикалевая. Технические условия.
16. ГОСТ 27495 -87 Мука. Метод определения автолитической активности