Молочная сыворотка или как называл ее академик Н. Н. Липатов молочнобелковое лактозосодержащее сырье — полезный и ценный молочный продукт, укрепляющий иммунную систему человеческого организма. Сывороточные белковые фракции способствуют восстановлению тканей, поддерживают нормальное функционирование желудочно-кишечного тракта, помогают организму бороться с патогенной микрофлорой и выводить токсины [1]. Использование молочной сыворотки в производстве хлебных изделий улучшает цвет и аромат готового хлеба, увеличивается его пористость и удельный объем, они медленно черствеют [2]. Рентабельность продуктов на основе сыворотки очевидна, поскольку количество молочного сырья в них составляет максимум 50 %. Анализ белкового, углеводного и липидного комплексов свидетельствует о высокой ценности молочной сыворотки как пищевого сырья, промышленная переработка которого необычайно перспективна и экономически целесообразна [3]. Поэтому целью дальнейшего исследования явилось изучение возможности использования молочной сыворотки в производстве пшенично-фасолевого (композитного) хлеба.
Для проведения экспериментальных исследований использовали сыворотку творожную и мучной композит, в состав которого вошли мука пшеничная первого сорта и фасолевая мука — смесь сортов белой и цветной пестрой фасоли, доля которой составила 12 % от массы муки пшеничной.
Для установления оптимальной дозировки сыворотки творожной провели лабораторную выпечку композитного хлеба на сыворотке, которая показала, что полная замена воды сывороткой при замесе теста из мучного композита отрицательно сказалась на органолептических показателях выпеченного из такого теста образца хлеба. В исследуемом образце отмечено снижение подъема на 5,9 %, присутствие неприятного запаха и привкуса горечи, а также ухудшение структуры мякиша и появление в нем желтоватого оттенка. Таким образом установлено, что 100 %-ная замена воды сывороткой при приготовлении пшенично-фасолевого хлеба невозможна вследствие ухудшения органолептических показателей. В связи с чем необходимо снизить дозировку сыворотки. При производстве хлебных изделий рекомендуют применять сыворотку творожную в количестве до 20–30 % к массе муки [4]. Нами сделана попытка увеличить дозу вносимой сыворотки в пшенично-фасолевый хлеб до 50 % к массе муки, что составляет 80 %-ную замену воды, затрачиваемую на замес теста.
Органолептическая оценка полученного образца хлеба показала, что частичная замена воды на сыворотку привела к увеличению подъема исследуемого образца на 5,9 %, цвет мякиша приобрел желтоватый оттенок, а аромат и вкусовые свойства стали ярче выраженными. Анализ результатов органолептической оценки показал возможность применения сыворотки творожной дозой 50 % к массе муки при производстве композитного хлеба.
Введение в рецептуру каких-либо добавок, в частности сыворотки, несомненно, приведет к изменению хлебопекарных свойств смеси из-за изменения ее химического состава. Хлебопекарные свойства муки определяются силой муки — способностью образовывать тесто с определенными реологическими свойствами. Силу муки характеризуют следующие показатели: количество и качество клейковины; ее влагоемкость; гидратационная способность и показатель К60 (показатель, характеризующий силу муки по консистенции теста).
Проведенные исследования показали, что внесение сыворотки в пшенично-фасолевое тесто снижает выход сырой клейковины на 1,17 %, увеличивает ее влажность на 0,2 % и гидратационную способность на 1,8 %, при этом растяжимость и эластичность остаются аналогичными контрольному образцу (пшенично-фасолевое тесто без внесения сыворотки). С внесением сыворотки значение показателя К0, снятое сразу после замеса исследуемого образца, повышается на 48,8 ед. пенетрации, следовательно сыворотка разжижает пшенично-фасолевое тесто. Причина заключается во внесении белковых обогатителей, превышающих дозировку 3–5 % от общей массы муки, за счет технологической несовместимости белков сырья различного происхождения, проявляющейся сильнее, чем больше разновидность белков и продолжительней контакт различных белков друг с другом. Но уже через час значения показателей К60 исследуемого и контрольного образца отличаются не столь значительно. Возможной причиной является то, что сыворотка обладает окислительным действием. При действии окислителя на –SH- группы, они окисляются с образованием дисульфидных –S-S-связей, которые упрочняют внутримолекулярную структуру белка, тем самым делая ее более упругой и жесткой.
Анализируя полученные результаты, можно констатировать, что внесение сыворотки снижает выход сырой клейковины пшенично-фасолевой муки, вследствие частичной пептизации белков молочной кислотой, содержащейся в самой сыворотке. Известно, что чем выше кислотность и больше количество сыворотки, тем больше снижается гидратация клейковины пшеничной муки. Вследствие этого ухудшаются физические свойства пшеничного теста — оно разжижается, снижается его вязкость и газоудерживающая способность [2]. Наши исследования показывают, что с добавлением сыворотки влагоемкость и гидратационная способность мучного композита увеличиваются, тем самым улучшая его хлебопекарные свойства.
Созревание пшенично-фасолевого теста происходит за счет протекания физических, биохимических, микробиологических и коллоидных процессов, необходимых для приведения его в состояние, оптимальное для выпечки хлеба. Результаты исследования влияния сыворотки творожной на показатель подъемной силы приведены на рис. 1.
Рис. 1. Показатели подъемной силы образцов теста
Из рис. 1 следует, что в течение всех трех часов брожения улучшение подъемной силы происходит как в контрольном, так и в исследуемом образце, вследствие нарастания процесса брожения. Но в исследуемом образце значения показателей лучше, чем в контрольном, за счет внесения вместе с сывороткой дополнительных аминокислот, минеральных соединений и витаминов, необходимых для питания дрожжей, вследствие чего повышается их бродильная активность.
Изменение титруемой кислотности в процессе брожения образцов теста приведено на рис.2.
Рис. 2. Изменение титруемой кислотности в процессе брожения образцов теста
Графические данные (рис. 2) свидетельствуют о том, что сыворотка, имеющая кислотность 65°Т, повышает титруемую кислотность исследуемого образца сразу после замеса. Дальнейшее повышение показателя происходит вследствие накопления конечных продуктов бурной жизнедеятельности дрожжей и молочнокислых бактерий.
Измерение активной кислотности в течение трех часов брожения проводили с помощью рН-метра. Полученные результаты представлены на рис. 3.
Рис. 3. Активная кислотность исследуемого образца теста
Как видно на рис. 3, в начале процесса брожения оба образца имели одно значение рН=7. В течение трех часов брожения изменения показателей в обоих образцах аналогичны друг другу, за исключением того, что в исследуемом образце значение рН среды ближе к нейтральному по сравнению с контрольным. Видимо, в фасолевой муке присутствуют соединения, способные диссоциировать в данных условиях с образованием ионов водорода. Возможно внесение сыворотки усиливает эту способность.
Показатель, характеризующий процесс черствения, является одним из важных показателей качества хлеба. Известно, что применение сыворотки в хлебопечении удлиняет срок хранения пшеничного хлеба, вследствие содержания в ней большого количества органических кислот, что приводит к повышению кислотности готовых изделий и замедлению протекания процесса черствения в них [5]. В связи с этим нами изучено влияние сыворотки на процесс черствения композитного хлеба по показателю степени черствения мякиша. Результаты представлены на рис. 4.
Рис. 4. Процесс черствения мякиша образцов хлеба
На рис. 4 видно, что в течение всего процесса хранения глубина внедрения рабочей
иглы в контрольный образец меньше, чем в исследуемый, из чего следует, что мякиш исследуемого образца дольше сохраняет свежесть, чем мякиш контрольного.
Анализ результатов оценки качественных показателей показал, что применение сыворотки творожной в производстве композитного хлеба улучшает его вкусовые свойства. Лактоза сыворотки не сбраживается дрожжами, и к моменту выпечки сохраняется, вступая в окислительно-восстановительные реакции, при которых образуются темноокрашенные и ароматообразующие вещества. Кроме этого содержание в сыворотке молочного жира также приводит к повышению в композитном хлебе количества ароматических веществ, вследствие чего исследуемый образец приобретает вкус и аромат, характерные сдобным изделиям, хрустящую корочку и желтоватый оттенок мякиша. Снижение показателей удельного объема и пористости соответственно на 6,8 % и 1,5 % происходит вследствие содержания в композитном хлебе сывороточных белков, которые вызывают депрессию объема теста. Повышение кислотности в исследуемом образце происходит за счет содержания в сыворотке большого количества молочной и ряда других органических кислот. Но полученный образец хлеба не имеет кислого вкуса, как следовало ожидать, при показателе титруемой кислотности 8 °Н, так как значение рН близко к нейтральному. Увеличение влажности исследуемого образца происходит за счет увеличения гидратационной способности клейковины композитной муки благодаря добавлению сыворотки. С внесением сыворотки мякиш исследуемого образца сохраняет свежесть до 41 ч, что обусловлено повышением его влажности и кислотности.
При этом установлено, что композитный хлеб на сыворотке имеет более высокие показатели удельного объема и пористости в сравнении с пшеничным хлебом формовым. Применение мучного композита в сочетании с сывороткой увеличивает показатели удельного объема и пористости пшеничного хлеба на 25,7 % и 6,3 % соответственно. Увеличение срока хранения с 8–10 ч в пшеничном до 41 ч в композитном хлебе на сыворотке подтверждается результатами микробиологических испытаний, проведенных испытательной лабораторией БЦИСМ при ЦСМ при МЭ КР по санитарно-гигиеническим показателям в соответствии с Техническим регламентом «О безопасности хлеба, хлебобулочных и макаронных изделий», утвержденным постановлением Правительства КР от 17 июля 2012 г. № 502.
В выпеченном образце хлеба, как и в пшеничном, были определены массовая доля белка, общих сахаров, жиров, золы и пищевых волокон. Из полученных результатов следует, что внесение сыворотки улучшает пищевую ценность целевого продукта (повышение массовой доли белка на 34,9 %, общих сахаров — на 29,2 %, золы — на 26,2 %, жиров — на 24,2 %) и придает ему функциональные свойства (увеличение содержания пищевых волокон в 2,4 раза). В испытательной лаборатории пищевой и сельскохозяйственной продукции БЦИСМ при ЦСМ при МЭ КР в соответствии с требованиями Технического регламента «О безопасности хлеба, хлебобулочных и макаронных изделий» определены показатели безопасности композитного хлеба на сыворотке. Результаты исследования показывают, что композитный хлеб на сыворотке соответствует требованиям, предъявляемым Техническим регламентом «О безопасности хлеба, хлебобулочных и макаронных изделий», из чего следует, что полученный продукт можно рекомендовать в качестве профилактического питания для широких слоев населения.
Литература:
1. Григорьева, Р. З. Товароведение продовольственных товаров [Текст] / Р. З. Григорьева. — Кемерово, 2004. — 178 с.
2. Зверева, Л. Ф. Технология и технохимический контроль хлебопекарного производства [Текст]: Учебник / Л. Ф. Зверева, З. С. Немцова и др. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. — 416 с.
3. Храмцов, А. Г. Технология продуктов из молочной сыворотки [Текст]: Учебное пособие для вузов / А. Г. Храмцов, П. Г. Нестеренко. — М.: ДеЛипринт 2003. — 769 с.
4. Технологические рекомендации по применению молочной сыворотки и сывороточных концентратов в хлебопекарной промышленности // Сайт WWW. MOLOCO.INFO [Электронный ресурс]: URL: http: // www.bolgov.net (3 марта 2013).
5. Пащенко, Л. П. Технология хлебобулочных изделий [Текст] / Л. П. Пащенко, И. М. Жаркова. — М.: КолосС, 2008. — 389 с.
