УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

НІКОНЧУК ОЛЕНА АНАТОЛІЇВНА

УДК 664.696

«Наукове обгрунтування і розробка технології підвищення

біологічної цінності хліба»

05.18.01 - «Технологія хлібопекарських продуктів та харчоконцентратів»

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ - 1999

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українському державному університеті харчових технологій.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор, чл.-кор. УААН

Дробот Віра Іванівна, Український державний

університет харчових технологій, завідувач кафед-

ри технології хліба, кондитерських, макаронних

виробів, харчоконцентратів і зерна

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Карнаушенко Лідія Іванівна, Одеська державна

академія харчових технологій, завідувач кафедри

технології хліба, кондитерських виробів та громад-

ського харчування

кандидат технічних наук

Волкова Галина Анатоліївна, ВАТ «Український

науково - дослідний та конструкторський інститут

продовольчого машинобудування», старший нау-

ковий співробітник

Провідна установа: Київський державний торговельно - економічний

університет, кафедра технології та організації гро-

мадського харчування, м. Київ

Захист відбудеться 13 жовтня 1999 р. о 16.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.058.04 Українського державного університету харчових технологій за адресою: 252033, м.Київ-33, вул..Володимирська, 68, аудиторія А-311.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського держав-ного університету харчових технологій за адресою: 252033, м.Київ-33, вул..Во- лодимирська, 68.

Автореферат розісланий 10 вересня 1999р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради к.т.н., с.н.с. Л.О.Федоренченко

1

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Серед факторів, що мають важливе значення для підтримання здоров’я, дієздатності людини, особливо в несприятливих умовах, важлива роль належить повноцінному і регулярному постачанню організму біологічно активними сполуками. Одним із шляхів вирішення цієї проблеми є збагачення цими сполуками, і особливо вітамінами, незамінними амінокис-лотами, мікроелементами продуктів щоденного вживання, до яких відноситься в першу чергу хліб.

Серед амінокислот важливе місце належить лізину. Організм людини його не синтезує. Лізин має надходити до нього з продуктами харчування.

Недостача в організмі лізину веде до зниження опору захворюванню, посиленню дії шкідливих факторів довкілля. Необхідна добова доза лізину для дорослої людини складає 3-5г.

Вітаміни є біологічними каталізаторами хімічних реакцій, що протікають в організмі. В комплексі амінокислоти, вітаміни, макро- і мікроелементи прий-мають участь в обмінних процесах організму на молекулярному рівні.

З хлібом людському організму постачається біля 30% необхідного білку, але цей білок не збалансований за амінокислотним складом. В ньому недосить такої амінокислоти як лізин. З 300г пшеничного хліба організм людини одержує лише 12% від необхідної кількості лізину.

При добовій потребі вітамінів В1 - 1,5-2 мг, В2 - 2,0-2,5 мг, РР - 15-25 мг покриття їх за рахунок 300 г хліба з пшеничного борошна 1 сорту складає відповідно 15; 10 і 13,5%.

Одним із шляхів збагачення хліба лізином і вітамінами може бути внесення до його рецептури препаратів лізину та комплексних вітамінних пре-паратів.

В Україні ВАТ «Трипільський біохімзавод» впровадив технологію мік-робного синтезу харчового L-лізину монохлоргідрату.

За результатами медико-біологічної оцінки хліба з добавкою цього пре-парату, проведеної науково-дослідним інститутом харчування МОЗ УРСР, цей препарат рекомендовано як добавку в харчові продукти. Визнано, що збагачен-ня хліба лізином мікробного синтезу є перспективним напрямком покращення структури харчування населення.

Вітамінні премікси для харчових продуктів поставляють на Україну ряд інофірм. Так, фірма «Хоффманн-Ля Рош» поставляє премікс 986, який являє собою суху суміш 10 вітамінів в нижчезазначених формах: вітамін Е, тіамін мо-нонітрат, рибофлавін, Д-пантенат кальцію, нікотинамід, пірідоксін гідрохлорид, фолієва кислота, вітамін В12 кристалевий, аскорбінова кислота, Д-біотін. Багатий склад вітамінів цього преміксу є передумовою доцільності використання його з метою збагачення хлібних виробів вітамінами.

Метою цієї роботи було наукове обгрунтування і розробка технології

2

збагачення хлібних виробів L-лізином монохлоргідратом і вітамінами, що вхо-

дять до складу преміксу 986.

Згідно мети досліджень визначені такі основні задачі досліджень:

1.Визначити вплив L-лізину мікробіологічного походження, вітамінного преміксу 986 на показники технологічного процесу та якість хліба.

2.Установити оптимальні дози цих добавок, що забезпечують високу якість хліба та підвищення його біологічної цінності.

3.Вивчити вплив добавок, що досліджуються на біохімічні та мікробіоло-гічні процеси при приготуванні тіста, а також на структурно-механічні власти-вості тіста та клейковини.

4.Визначити вплив добавок, що досліджуються, на вміст ароматичних речовин, збереження свіжості хліба.

5.Дослідити вплив технологічних факторів на збереженість L-лізину та вітамінів преміксу 986 в процесі випічки.

6.Установити ступінь забезпечення добової норми вживання лізину та вітамінів внаслідок збагачення хліба цими добавками.

7.Розробити рецептури і технологічні інструкції виробництва виробів з L-лізином, вітамінним преміксом 986 та L-лізином і вітамінним преміксом 986 в комплексі.

Наукова новизна. Науково обгрунтована і розроблена технологія хлібних виробів підвищеної біологічної цінності з оздоровчими властивостями, що збагачені L-лізином монохлоргідратом і комплексом вітамінів.

Експериментально встановлено, що оптимальною дозою лізину є 0,25-1,0%, а преміксу - 0,24% до маси борошна.

Визначено основні параметри технологічного процесу виробництва хліба при збагаченні його лізином і комплексом вітамінів.

Отримано нові дані та сформульовано основні закономірності впливу L-лізину і комплексу вітамінів на біохімічні, мікробіологічні процеси в тісті при різних способах його приготування.

Розроблено математичні моделі, що дозволяють оцінити вплив добавок і параметрів технологічного процесу на якість готових виробів.

Показана динаміка втрат L-лізину при випічці хліба та вплив L-лізину і комплексу вітамінів на активність реакції меланоїдіноутворення.

По вмісту бісульфітзв’язуючих сполук, 2,4-динітрофенілгідразонів та амінів установлено закономірності накопичення карбонільних сполук в м’якуш-ці та скоринці хліба в процесі його випікання та їх втрат при зберіганні виробів.

Визначено ступінь збереження вітамінів, що внесені в складі вітамінного преміксу 986, в процесі випічки хліба.

Науково обгрунтовано концепцію розробки виробів, що збагачені L-лізи-ном і комплексом вітамінів. Показана можлива ступінь забезпечення добової по-

3

треби організму людини в цих біологічно активних сполуках при випіканні хліба.

Практичне значення одержаних результатів. В результаті проведених дослідів розроблено технологію хлібних виробів, що збагачені L-лізином і ком-

плексом вітамінів. У виробничих умовах відпрацьовано рецептури і техноло-гічні режими виробництва 3-х нових сортів: хлібця з лізином (хлібець «Лізи-новий»), з вітамінним преміксом (булочка «Вітамінізована») та з лізином і вітамінним преміксом в комплексі (булочка «Поживна»). На ці вироби розроб-лена необхідна НТД.

Дослідно-промислові роботи проведені на міні-заводі фірми «Спарта» та хлібокомбінаті №2 м.Києва.

Достовірність отриманих експериментальних даних забезпечена вико-ристанням сучасних методик і методів досліджень, статистичною обробкою, оптимізацією технологічних процесів та апробацією у виробничих умовах.

Робота виконана на кафедрі технології хліба, кондитерських, макаронних виробів, харчоконцентратів і зерна Українського державного університету харчових технологій, інституту біохімії ім. О.В.Паладіна, інституту колоїдної хімії та хімії води ім. О.В.Думанського.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто проведені дослідження по визначенню оптимальних доз L-лізину, доцільності дозування 0,24% віта-мінного преміксу до маси борошна, а також додаванні L-лізину і вітамінного преміксу в комплексі, по визначенню впливу добавок, що досліджувались, на біохімічні, мікробіологічні процеси в тісті, на структурно-механічні властивості тіста та хліба. Розроблено технологічний режим приготування виробів з L-лізином і вітамінним преміксом.

Аналіз та узагальнення результатів досліджень проведено спільно з науковим керівником.

Дослідження збереження лізину при випіканні проведено у співавторстві з завідувачем лабораторії Трипільського біохімзаводу Чугуєвою О.В., вплив лізину та преміксу на вміст карбонільних сполук - в співавторстві з професором Полумбриком О.М., збереженість вітамінів в хлібі в процесі випічки - з інсти-тутом біохімії ім. О.В.Паладіна.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи допові-дались на науково-практичній конференції «Проблеми та перспективи розвитку виробництва та споживання хлібопродуктів» (Одеса, 1997р.), міжнародній науково-технічній конференції «Розроблення та впровадження прогресивних ресурсоощадних технологій та обладнання в харчову та переробну промисло-вість» (Київ, 1997р.), на Всеукраїнському науково-практичному семінарі «Виробництво та використання харчових добавок, сої» (Київ, березень, 1999р.), на практичному семінарі «Харчові добавки» (Чернігів, червень, 1999р.), а також студентських наукових конференціях (Київ, 1997-1999 р.р.).

4

Результати роботи апробовано та підтверджено в виробничих умовах міні-заводу фірми «Спарта» і хлібокомбінату №2 м.Києва.

Публікації. З досліджуваної теми опубліковано 7 робіт.

Структура та обєм дисертації. Робота складається із вступу, 6 розді-

лів, висновків, 5 додатків. Робота викладена на 146 сторінках машинописного тексту, має 14 рисунків і 31 таблицю.Список бібліографічних джерел включає 186 джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Вступ. Обгрунтована актуальність теми, мета і задачі досліджень. Виз-

начено наукову новизну та практичну цінність роботи.

1. Огляд літератури

Розглянуто основні принципи і проблеми харчування; харчова і біологічна цінність хліба; вітамінна цінність хліба; хліб як джерело білку і незамінних амінокислот; збагачення хліба біологічно активними речовинами зернових і бобових культур, композиційними харчовими сумішами, продуктами тваринного та мікробіологічного походження.

Особлива увага приділяється ефективному збагачувачу хліба L-лізину мікробіологічного походження та вітамінному преміксу 986 (фірма «Хоффманн-Ля Рош», Швейцарія-Австрія).

Аналіз різноманітних аспектів підвищення біологічної цінності хліба дозволив встановити, що:

n

n в хлібі недостатня кількість вітамінів. Є необхідність збагачувати його вітамінами групи В, РР;

n задача підвищення біологічної цінності хліба вирішується шляхом ви-користання в хлібопеченні сировини, що містить значну кількість повноцінних білків, вітамінів. Доцільно для збагачення хліба застосовування амінокислот, які одержані шляхом мікробіологічного синтезу, а також композицій вітамінів.;

n застосування біологічно активних продуктів дозволяє розробити рецептури виробів дієтичного, лікувального та профілактичного спрямування, виробництво яких вкрай обмежено;

n препарат L-лізину є цінною добавкою, використання якої в хлібопе-ченні дає можливість підвищити амінокислотний скор білків хліба та покра-щити добову забезпеченність потреб людини в лізині;

n хліб доцільно збагачувати вітамінними препаратами. Вітамінний пре-мікс 986 фірми «Хоффманн-Ля Рош» за своїм складом здатний збагатити хлібні вироби вітамінами групи В, РР, токоферолом та іншими вітамінами;

n технологія застосування в хлібопеченні України препарату L-лізину,

5

вітамінних преміксів не вивчена. Необхідні експериментальні дані про раціо-нальну технологію виробництва хліба з цими добавками. Необхідно дослідити та науково обгрунтувати вплив добавок на процеси, що відбуваються в тісті, якість хліба, його біологічну цінність, визначити втрати складових цих добавок в процесі приготування хлібобулочних виробів.

2. Обєкти та методи досліджень

При проведенні експериментальних досліджень було використано 5 пар-

тій пшеничного борошна 1 сорту з середніми хлібопекарськими властивостями.

Використано препарат L-лізину монохлоргідрату, одержаного мікро-біологічним шляхом, який випускається ВАТ «Трипільський біохімзавод» (нау-ково-технічний центр прикладної біотехнології, наявний сертифікат якості). Вміст лізину в препараті 99%, вологість препарату - не більше 1%,

Для збагачення хліба вітамінами використовували вітамінний премікс 986 виробництва фірми «Хоффманн-Ля Рош» (Швейцарія-Австрія) (наявний сертифікат якості).

Додаткова сировина - дріжджі, сіль кухонна харчова, вода, цукор і жир - відповідали стандартам якості на відповідну сировину.

Обєктами досліджень були напівфабрикати (опара, тісто, тістові заго-товки в вистойці) та випечені хлібобулочні вироби.

Дослідження по визначенню якості борошна, напівфабрикатів та готової продукції проводили загальноприйнятими та спеціальними методами.

Проведена обробка експериментальних даних за допомогою методів статистичного моделювання. При цьому використовувались плани експеримен-ту із взаємозалежними змінними.

Такі задачі відносяться до класу задач технологія - властивість (Т-Q). Для їх розвязання використовувались плани повного факторного експерименту.

3. Дослідження впливу лізину на показники технологічного процесу і якість хліба

Показана доцільність збагачення хліба лізином в кількості 0,25-1,0% до маси борошна як при опарному, так і безопарному способах приготування тіста, а також виробів, що містять цукор і жир.

При цих дозах лізину кислотність тіста зростає на 0,2-0,8 град, приско-рюється його визрівання, скорочується термін вистоювання тістових заготовок на 3-9 хвилин.

Встановлена математична залежність між обємом хліба, кількістю внесенного лізину, температури та терміну бродіння тіста (рис.1).

Питомий об єм хліба з лізином збільшується на 12%, пористість - на 3%, деформація мякушки - на 10-12% (табл.1)

Досліджено вплив вітамінного преміксу 986 в кількості 0,24% до маси борошна (це доза, що містить добову потребу організму в вітамінах, які входять до складу преміксу), а також комплексного внесення цієї дози преміксу і 0,5%

6

лізину до маси борошна.

Рис.1 Математична залежність обєму хліба від вмісту добавки, темпе-ператури і часу бродіння тіста

Таблиця 1.

Вплив лізину на показники технологічного процесу і якість хліба

Показники | Контроль

(без | Внесено лізину, % до маси борошна

добавки) | 0,25 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7

Тісто:

Вологість, % | 43,2 | 43,2 | 43,0 | 43,1 | 43,0 | 43,2

Кислотність, град:

початкова | 1,8 | 1,9 | 2,0 | 2,4 | 2,6 | 2,7

кінцева | 2,6 | 2,7 | 2,8 | 3,2 | 3,5 | 3,7

рН:

початкове | 6,10 | 6,01 | 5,80 | 5,59 | 5,51 | 5,46

кінцеве | 5,54 | 5,52 | 5,52 | 5,41 | 5,36 | 5,22

Газоутворення, см3/100г | 560 | 570 | 578 | 588 | 594 | 602

Термін вистоювання, хв | 551 | 522 | 503 | 463 | 454 | 452

Хліб:

Питомий обєм, см3/100г | 231 | 234 | 236 | 242 | 258 | 238

Формостійкість,Н/Д | 0,40 | 0,41 | 0,40 | 0,43 | 0,43 | 0,43

Пористість, % | 73 | 73 | 74 | 75 | 75 | 74

Кислотність, град | 2,2 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,6 | 2,8

Деформація мякушки, од.пенетрометру:

через 24 год. | 42 | 42 | 44 | 47 | 48 | 47

через 48 год. | 241 | 261 | 291,5 | 311,5 | 331 | 332

7

Продовження таблиці 1.

1 | 2 | 3-4 | 5-6 | 7

Забарвлення скоринки | золотаве | більш

інтенсивне | темно забарвлене |

дуже темне

Смак | притаманний хлібу |

трохи солону-ватий | гірко солону-ватий

Установлено,що внесення цих добавок забезпечує високі смакові та фізи-

ко-хімічні показники якості хлібобулочних виробів. Пористість їх збільшується на -3%, покращується структура мякушки, краще зберігається свіжість.

Внесення як вітамінного преміксу, так і останнього разом з лізином обу-мовлює активізацію спиртового бродіння не тільки в тісті, але і при вистойці тістових заготовок. Термін дозрівання тіста скорочується на 15-20-хв., скоро-чується і термін вистойки тістових заготовок.

Внесення лізину в оптимальних дозах сприяє покращенню формостій-кості хліба. Кислотність хліба збільшується на 0,2-0,6 град, але залишається в межах, передбачених стандартом.

4. Вплив препарату L-лізину та вітамінного преміксу на

мікробіологічні та біохімічні процеси при приготуванні тіста

Про характер мікробіологічних та біохімічних процесів в наших дослід-

женнях робили висновок по інтенсивності газоутворення при бродінні тіста і його вистойці, по кислотонакопиченню в процесі визрівання тіста, по бродиль-ній активності дріжджових клітин.

Тісто готували опарним та безопарним способом без внесення добавок та з добавкою до маси борошна 0,5; 1,0 і 1,5% лізину; 0,24% преміксу, а також 0,24% преміксу і 0,5% лізину в комплексі. Дані про газоутворення наведено в табл.2.

Таблиця 2.

Вплив лізину і вітамінного преміксу на сумарне газоутворення по стадіях технологічного процесу

Обєкт | Виділено СО2, см3100г борошна | % до

дослідження | в опарі | в тісті | при

вистойці | всього | контро-лю

Тісто:

-без добавок (контроль) | 445 | 115 | 305 | 865 | 100

-з добавкою, % до маси борошна:

лізину - 0,5 | 445 | 135 | 330 | 910 | 105

1,0 | 445 | 135 | 345 | 925 | 107

1,5 | 445 | 140 | 340 | 925 | 107

преміксу - 0,24 | 445 | 145 | 360 | 950 | 110

лізину - 0,5 і преміксу - 0,24 | 445 | 160 | 380 | 985 | 114

8

Установлено, що при внесенні лізину газоутворення в тісті інтенсифі-кується тим більше, чим більше внесено лізину. Внесення преміксу в порівненні з лізином в більшій мірі активізує процес бродіння. При сумісному внесенні лізи-ну та преміксу інтенсивність бродіння була найбільшою - виділено СО2 на 13-14% більше по відношенню до контролю. Це повязано з асиміляцією дріжд-жовими клітинами поживних речовин, а саме лізину та вітамінів, що внесені в тісто.

Покращується підйомна сила тіста з добавкою 0,5-1,5% лізину до маси борошна з 9 до 8 хв., а з добавкою преміксу - з 9 до 7 хв., що свідчить про прискорення визрівання тіста з добавками.

Досліджено вплив добавок на розмноження дріжджових клітин, а також

їх зимазну та мальтазну активність.

Визначали кількість дріжджових клітин в безопарному тісті без добавок і з добавками до маси борошна: лізину - 1,0%, преміксу - 0,24%. Дріжджі вноси-

ли в кількості 1,0% до маси борошна.

Установлено, що в тісті з добавками інтенсифікується розмноження дріжджових клітин, збільшується їх загальна кількість, клітини збільшуються в розмірі, вони добре угодовані, підвищується їх ферментативна активність, найбільше це проявляється при внесенні преміксу.

Особливо інтенсивне розмноження дріжджових клітин відбувається у всіх зразках тіста протягом перших годин бродіння (рис.2).

Рис.2 Вплив лізину та преміксу на розмноження дріжджових клітин;

1,2,3 - вміст дріжджових клітин, що брунькуються;

1*, 2*, 3* - загальний вміст дріжджових клітин;

Досліджено вплив добавок на біохімічні процеси шляхом визначення динаміки питомого обєму тіста в процесі його бродіння.

9

Встановлено, що питомий обєм в зразках з добавками зростає більш ін-

тенсивно в порівнянні з контролем, особливо в перші 2,5 години бродіння.

При подальшому бродінні інтенсивність збільшення обєму дещо уповільнюється, але залишається більшою ніж в контролі. Це свідчить про те, що тісто вибродило і цей процес закінчується раніше в тісті з внесенням біо-логічно активних добавок.

При внесенні преміксу та преміксу з лізином початкова кислотність тіста підвищувалась відповідно на 0,4 і 0,6 град. порівняно з контролем, що обумовлено хімічним складом цих добавок.

Помітно змінюється значення рН, очевидно, внаслідок змін буферності тіста при внесенні добавок (рис.3,4).

Досліджено вплив лізину в кількості 0,5% та вітамінного преміксу - 0,24%

до маси борошна на динаміку накопичення цукрів і амінного азоту в тісті.

Показано, що в бездріжджовому тісті внесені добавки не впливають на процес гідролізу білків і крохмалю тіста. Приріст цукрів і амінного азоту за час ферментації був однаковим як в тісті без добавок, так і з ними.

Згідно експериментальних даних під кінець бродіння в дріжджовому тісті з лізином, а також в тісті з преміксом порівняно з тістом без добавок зброджено цукрів на 12% і 14%, а амінного азоту відповідно на 8 і12% більше ніж в контрольному.

Дріжджі в тісті, що збагачене лізином та вітамінами, більш активно зброд-

жують цукри та амінной азот, що і призводить до підвищення інтенсивності бродіння.

Результати досліджень, викладені в цьому розділі, пояснюють установле-

ні раніше (розділ 3) закономірності в технологічному процесі приготування хліба з добавками лізину та вітамінного преміксу.

Рис.3 Зміна титруємої кислотності Рис.4 Зміна титруємої кислотності

тіста: К - без добавок (контроль); тіста: К - без добавок (контроль);

L-0,5 - лізин 0,5%; Пр.-0,24 - премікс 0,24%;

L-1,0 - лізин 1,0%; Пр.-0,24+L-0,5 - премікс 0.24% і

L-1,5 - лізин 1,5%. лізин 0,5%.

10

5. Вплив препарату L-лізину та вітамінного преміксу 986

на структурно-механічні властивості тіста

Даних про вплив лізину та преміксу 986 на структурно-механічні влас-тивості тіста в літературі ми не знайшли.

За допомогою валориграфа досліджено вплив зазначених добавок на во-допоглинальну здатність борошна в тісті, термін утворення тіста, його стій-кість, пружність, розрідження під час замісу і після бродіння.

В результаті проведених експериментів установлено, що додання в тісто лізину підвищує його водопоглинальну здатність на 1-3%, а при внесенні пре-міксу - на 1%. Термін утворення тіста з лізином скорочується тим більше, чим

більше його внесено.

Додання преміксу та преміксу в комплексі з лізином на 20% подовжують термін утворення тіста. При внесенні як лізину, так і преміксу спостерігається зростання стабільності та пружності тіста, але прискорюється його розрідження при бродінні.

Ступінь розрідження тіста в усіх варіантах з лізином більш значний ніж в контролі і особливо при внесенні його 1,5% до маси борошна. Це може бути

наслідком впливу добавки на білковий комплекс тіста, що і обумовлює приско-

рення його дозрівання.

Вплив добавок на текучість тіста досліджували по розпливанню кульки (рис.5).

Рис.5 Розпливаємість кульки тіста

Встановлено, що при внесенні в тісто 0,5-1,5% L-лізину розпливаємість кульки тіста збільшується відповідно на 5 і 23% відносно контролю. Внесення в тісто вітамінного преміксу і преміксу разом з L-лізином відчутно не впливає на розпливаємість кульки тіста. Очевидно клейковинний каркас тіста з цими до-

11

бавками має більш оптимальні фізико-механічні властивості, необхідні для ут-

римання СО2.

За допомогою ротаційного віскозиметра Реотест-2 досліджено вязко-пластичні властивості тіста без добавок, з L-лізином та вітамінним преміксом.

Установлено, що при внесенні в тісто окремо L-лізину, преміксу та L-лізину і вітамінного преміксу в комплексі знижується вязкість тіста, збіль-шується коефіцієнт розрідження.

Вязко-пластичні властивості тіста визначали також за показником пе-нетрації та по граничній напрузі зсуву (розрахунки проводили за формулою П.А.Ребіндера) в присутності досліджуємих доз L-лізину, вітамінного преміксу та сумісного внесення препаратів.

Дослідження показали, що при всіх вказаних варіантах внесення препа-

ратів в тісто знижується його вязкість. Очевидно, наявність в тісті з L-лізином соляної кислоти веде до зниження значення рН тіста, сприяє пептизації білків, послаблюється структура, тісто швидше дозріває.

Зміни структурно-механічних властивостей тіста при внесенні L-лізину обумовлені його взаємодією з полімерами тіста.

Вказано можливі варіанти взаємодії L-лізину з продуктами гідролізу крохмалю та дії впливу його на білки тіста.

Досліджено вплив L-лізину та вітамінного преміксу на властивості клей-ковини, поскільки структура та фізичні властивості тіста залежать від її вмісту, пружності, розтяжності, здатності звязувати воду, тощо і зміни цих власти-востей в процесі бродіння тіста.

Встановлено, що із тіста з добавками відмивається клейковини на 1,5-2,0% менше ніж в контролі, зменшується гідратація на 5-10%, розтяжність і показник стислості (табл.3).. Це може свідчити про укріплюючу дію лізину та вітамінного преміксу на клейковину тіста.

Таблиця 3.

Вплив L-лізину і вітамінного преміксу на властивості клейковини

Тісто | Маса сирої клейковини | Гідрата-ція, % | Стислість по ІДК,од.приладу | Розтяжність над лінійкою, см

Без добавок | 22,5 | 180 | 84 | 17

З добавкою, % до маси борошна:

лізину - 0,25 | 20,5 | 170 | 73 | 14,2

0,5 | 20,7 | 173 | 73 | 14,5

1,0 | 20,9 | 176 | 75 | 14,3

1,5 | 20,2 | 165 | 77 | 14,0

вітамінного преміксу - 0,24 | 21,8 | 176 | 80 | 17,2

лізину-0,5 і преміксу - 0,24 | 21,0 | 174 | 75 | 16,2

12

6. Харчова цінність хліба, що збагачений препаратом L-лізину

та вітамінним преміксом 986 фірми «Хоффманн-Ля Рош»

Досліджено вплив L-лізину та вітамінного преміксу на збереження сві-

жості хліба, поскільки збільшення терміну його зберігання в свіжому вигляді є важливою проблемою хлібопечення.

Вивчено структурно-механічні властивості мякушки виробів по дефор-мації на пенетрометрі АП-4/1 та «Еластиграфі». Дані, наведені в табл.4, свід-чать, що з внесенням добавок підвищується еластичність мякушки хліба, покращується його термін зберіганняі в більшій мірі з добавкою преміксу та при сумісному внесенні преміксу з лізином.

Відносна пружність контрольного зразка після 24 год. зберігання знизи-лась на 27,2%, з добавками лізину - на 17-23%, з преміксом - тільки на 12%, а з лізином і преміксом в комплексі - на 15%.

Таблиця 4.

Показники фізико-механічних властивостей мякушки

хліба в процесі зберігання, отримані на еластиграфі

Зразки | Загальна деформація, од. прил., протягом годин | Відносна деформація,% від загальної, протягом годин

3 | 24 | 48 | 3 | 24 | 48

Без добавок | 720 | 640 | 400 | 47,2 | 34,4 | 20,0

З добавкою, % до маси борошна:

лізину-0,25 | 730 | 650 | 400 | 47,8 | 36,9 | 22,5

- 0,5 | 750 | 660 | 420 | 48,6 | 42,4 | 30,9

- 1,0 | 760 | 680 | 430 | 60,5 | 44,1 | 34,9

- 1,5 | 740 | 660 | 410 | 41,9 | 34,8 | 34,1

преміксу - 0,24 | 760 | 670 | 430 | 52 | 45 | 36

лізину- 0,5 і преміксу - 0,24 | 770 | 685 | 440 | 52 | 46 | 38

Встановлено, що збагачення хліба лізином і вітамінним преміксом покращує загальну деформацію мякушки хліба, відносну пружність, знижує ін-тенсивність погіршення фізико-механічних властивостей хліба, що свідчить про

збільшення терміну зберігання свіжості виробів. Це є наслідком покращення обєму хліба, розпушеності мякушки, структури пор, а також змін біополімерів під дією добавок.

Досліджено вплив внесення лізину та вітамінного преміксу на динаміку накопичення ароматутворюючих сполук при випічці та їх втрати при зберіганні хліба шляхом визначення вмісту в мякушці і скоринці хліба бісульфітзвязую-

чих сполук, 2,4-динітрофенілгідразонів та солей амінів. Установлено збіль-шення вмісту бісульфітзвязуючих сполук у мякушці при внесенні 0,5% лізину на 40%, а при внесенні 2% лізину - більше ніж удвічі; при внесенні преміксу - на 50%, а при їх комплексному внесенні - на 91%.

13

Експерименти по вивченню динаміки накопичення в процесі випічки і втрат при зберіганні 2,4-динітрофенілгідразонів показали, що в мякушці та ско-ринці хліба з лізином порівняно з контролем накопичується більше цих сполук відповідно на 25 і 21%. Це свідчить, що в хлібі з лізином реакція меланоїді-ноутворення протікає більш інтенсивно. Результатом її є також надмірне потем-ніння скоринки хліба з 2% лізину (розділ 3).

При зберіганні хліба значні втрати ароматичних сполук спостерігаються за 24 год. в мякушці хліба і складають 28%, в скоринці - 45%, але абсолютний вміст цих речовин як в мякушці, так і в скоринці хліба з добавками на протязі 72 год. зберігання залишається більшим ніж в контролі.

Аналогічні дані одержано і при визначенні вмісту в мякушці та скоринці хліба з добавками карбонільних сполук у вигляді солей амінів.

Визначали збереженність лізину та вітамінів при випічці хліба з добавками L-лізину монохлоргідрату і вітамінного преміксу (табл.5).

Таблиця 5.

Втрати лізину в процесі випічки хліба, % до вмісту в тісті

Обєкт | Внесено лізину, % до маси борошна в тісті

дослід- | 0 | 0,5 | 1,0 | 1,5

ження | вміст лізину,мг/100г СР | втра-ти,% | вміст лізину,мг/100г СР | втра-ти,% | вміст лізину,мг/100г СР | втрати,% | вміст лізину,мг/100г СР | втрати,%

Тісто | 332 | 888 | 1401 | 1966

Мякуш-ка | 287 | 10,6 | 752 | 15,4 | 1144 | 18,4 | 1479 | 24,8

Скорин-ка | 96,6 | 61,2 | 312 | 64,9 | 432 | 69,1 | 550 | 72,0

Хліб | 288,5 | 13,12 | 7298 | 17,81 | 1108

17 | 20,9 2,6 | 1433

21 | 27,1 3,3

Показано, що втрати лізину при випічці становлять 7,8% при внесенні

0,5% і збільшуються до 27% при внесенні 1,5% лізину до маси борошна, що і призводить до утворення більш темної скоринки хліба при цій дозі лізину.

Встановлено, що при сумісному внесенні L-лізину та цукрози або L-лізи-ну та лактози порівняно із зразком хліба без добавки цукрів, втрати лізину знач-но збільшувались і в більшій мірі в присутності лактози. Так, в мякушці хліба з

0,5% лізину до маси борошна втрати лізину склали 12,8%, в присутності цукро-

зи - 16,3%, а в присутності лактози - 17,1%; у скоринці відповідно 66,3; 70,2 і 71,5%. Збільшення втрат пояснюється активною участю цукрів, особливо лак-този, в реакції меланоїдіноутворення з вільним лізином.

Збереженність вітамінів, що внесені в складі преміксу 986, в процесі ви-пічки хліба, така: вітамін Е - 87,0%; В1 - 83,0%; В2 - 91,0%; В6 - 74,0%; РР - 89%;

14

фолієва кислота - 76,0%. Найбільш термостабільними є вітаміни В2, РР і Е. Вони зберігаються близько 90,0%.

Для оцінки біологічної цінності хліба співставляли вміст L-лізину в хлібі з борошна 1 сорту без добавок і хлібі, збагаченному 0,25; 0,5; 1,0 і 1,5% до маси борошна (табл.6). Визначена ступінь забезпечення добової потреби людини в лі-зині при споживанні 300г хліба без добавок на добу, яка складає тільки 12,5%.

Таблиця 6.

Біологічна цінність хліба, збагаченого лізином

Показники | Внесено лізину, % до маси борошна

без

добавок | 0,25 | 0,5 | 1,0 | 1,5

Вміст лізину в 300г хліба з пшеничного борошна 1сорту, мг

501 | 860 | 1269 | 1926 | 2493

Забезпечення добової потреби в лізині при споживанні хліба (середня норма 4г на добу),%

12,5 | 21,5 | 31,7 | 48,1 | 62,3

Амінокислотний скор хліба, збагаченого лізином, %

52,3 | 90,1 | 132,3 | 201,4 | 260,1

Питомий обєм хлі-ба, см3100г | 312 | 316 | 319 | 327 | 323

Пористість, % | 69 | 69 | 70 | 71 | 70

Вміст бісульфітзвязуючих речовин,мл 0,1Н I2 на 100г СР

6,3 | 6,8 | 7,1 | 7,6 | 8,8

Деформація мякушки, од.. пенетрометра через 24 години

60 | 62 | 63 | 65 | 63

Смак | притаманний сорту хліба |

солонуватий

Збагачення хліба лізином у вище зазначених кількостях покращує аміно-

кислотний скор його білків за лізином.

Дані забезпечення добової потреби в вітамінах при збагаченні хліба віта-

мінним преміксом 986 приведено в табл.7.

Встановлено, що при збагаченні хліба вітамінним преміксом добова по-треба у вітамінах В1, В2, РР забезпечується відповідно на 70,7; 67,8 і 80,6%. Окрім того, хліб збагачується також вітамінами: пірідоксіном, пантотеновою кислотою, фолієвою кислотою, біотіном, токоферолом, аскорбіновою кислотою.

Результати досліджень впливу лізину та преміксу на технологію приготу-вання хліба і його якість послужили базою для створення нових сортів оздоров-чих виробів: хлібця з лізином (хлібець «Лізиновий»), з вітамінним преміксом (булочка «Вітамінізована») та з лізином і вітамінним преміксом у комплексі

(булочка «Поживна»). Їх хімічний склад, одержаний шляхом розрахунків, приведено в табл.8.

15

Таблиця 7.

Забезпечення добової потреби в вітамінах при вживанні 100г хліба з

пшеничного борошна 1 сорту

Вітаміни | Середня добова | Вміст вітамінів в хлібі, мг/100г | Забезпечення добової норми в 100г хліба, %

норма, мг | без добавки | з добавкою преміксу | без добавки | з добавкою преміксу

Вітамін Е (токоферол) | 15-20 | 2,540 | 16,981 | 14,5 | 97,0

Вітамін В1 (тіамін) | 1,5-2,0 | 0,230 | 1,238 | 13,1 | 70,7

Вітамін В2 (рибофлавін) | 2,0-2,5 | 0,125 | 1,527 | 5,6 | 67,8

Вітамін В6 (пірідоксін) | 2-3 | 0,143 | 1,356 | 5,7 | 54,2

Вітамін РР (ніацинамід) | 15-25 | 1,62 | 16,12 | 8,1 | 80,6

Аскорбінова кислота | 70-100 | ---- | 68,181 | ---- | 80,2

Фолієва кислота | 0,2-0,4 | 0,021 | 0,131 | 7,0 | 43,6

Таблиця 8.

Хімічний склад виробів

Хімічний склад: | Хлібець

«Лізиновий» | Булочка «Вітамінізована» | Булочка

«Поживна»

Білки, г | 7,52 | 7,43 | 7,74

Жири, г | 2,6 | 2,6 | 2,6

Вуглеводи, г | 46,5 | 48,8 | 52,4

Вітаміни, мг:

Е (токоферол) | --- | 14,7 | 14,9

В1 (тіамін) | 0,15 | 1,1 | 1,15

В2 (рибофлавін) | 0,08 | 1,5 | 1,56

В3 (пантотенова кислота) | 0,29 | 6,0 | 6,20

В6 (пірідоксін) | 0,15 | 1,2 | 1,23

В9 (фолієва кислота) | 0,02 | 0,12 | 0,13

В12 (кобаламін) | --- | 0,004 | 0,004

РР (ніацін) | --- | 15,1 | 15,6

С (аскорбінова кислота) | --- | 59,0 | 61,0

Біотін | 1,75 | 0,113 | 0,116

16

Розроблені рецептури виробів і технологія їх приготування апробовані в виробничих умовах, розроблена НТД.

ВИСНОВКИ

1.

Розроблено технологію виробництва хлібних виробів, що збагачені цими біологічно активними сполуками.

2.

При оптимальному дозуванні добавок, що досліджуються, збільшується обєм хліба, пористість, покращується стан мякушки і смакові якості, подов-жується термін зберігання.

3.

Застосування цих добавок доцільно як при опарному, так і при безопар-ному способі приготування хліба, а також ефективно для виробів, що містять цукор і жир.

На основі використання методології експериментально-статистичного моделювання розроблено математичну модель і дана її графічна інтерпритація,

що дозволяє регулювати параметри технологічного процесу виробів з L-лізи-ном, одержати їх найвищу якість.

4.

Період утворення тіста з L-лізином зменшується внаслідок зниження йо-

го рН, а тіста з преміксом збільшується. Стійкість тіста як з L-лізином так, і

з преміксом під кінець замісу підвищується. Покращується його пружність, що призводить до поліпшення газо- і формоутримуючої здатності тіста та формо-стійкості хліба.

5.

ноїдіноутворення, що призводить до значного потемніння скоринки хліба при внесенні L-лізину більше як 1,5% до маси борошна.

17

Як L-лізин, так і вітамінний премікс сприяють накопиченню летких карбонільних сполук. Найбільш інтенсивно вони накопичуються в скоринці, що обумовлює покращення аромату хліба.

7. При збагаченні хліба L-лізином підвищується амінокислотний скор

білків хліба за лізином. Забезпечення добової потреби людини в лізині (4г на добу) при внесенні 0,25% L-лізину до маси борошна 1 сорту амінокислотний скор за цією амінокислотою зростав з 52,3% до 90,1%.

При споживанні 300г хліба з пшеничного борошна 1 сорту, збагаченого лізином в кількості 0,25; 0,5 і 1,0% до маси борошна, забезпечення добової потреби людини в лізині становить відповідно 21,5; 31,7; 48,1%, проти 12,5% в незбагаченому цією амінокислотою хлібі.

8.

ни в вітамінах: Е - на 97,0%; В1 - на 73,3%; В2 - на 67,8%; В6 - на 54,2%; РР - на 80,6%; фолієвої кислоти - на 43,6%.

9. Результати проведених досліджень покладені в основу розробки нових

хлібних виробів.

Нові сорти хліба, на відміну від незбагачених біологічно активними ре-човинами, мають більш високі споживчі якості і здатні більш повно забез-печити добову потребу людини в цих сполуках.

На продукти з пшеничного борошна, які збагачені L-лізином та комп-лексом вітамінів розроблено необхідну нормативно-технічну документацію.

Від впровадження даних добавок у виробництво очікується соціальний ефект, що направлений на покращення здоровя людини.

Перелік робіт, що опубліковані за темою дисертації

1.

5.

1.

6.

3.

18

6.