Сорбционный потенциал дисперсий, содержащих пищевые волокна зерна

 
Разработка инновационных биотехнологий, направленных на создание ингредиентов нового поколения с заданными технологическими и функциональными свойствами; переход к ресурсосберегающим технологиям, позволяющим вовлечь в народнохозяйственный оборот вторичные сырьевые ресурсы и обеспечить безотходную технологию переработки сырья – приоритетные направления развития пищевой и перерабатывающей отраслей до 2020 г.

Учитывая возросшие требования потребителей к качеству и безопасности готовых изделий, производители пищевой продукции обращают свое внимание на выбор ингредиентов, ограничения в использовании добавок химического происхождения, стремятся к «чистой» этикетке. Результаты опроса производителей, заинтересованных в инновационных разработках, показали, что наиболее предпочтительно при разработке новых видов изделий использование пищевых волокон, полученных с применением ферментных препаратов. [1].

В современных пищевых продуктах пищевые волокна играют важную роль, придавая им необходимую текстуру, стабильность, повышая качество и выход продукта. Водосвязывающие свойства пищевых волокон находят применение в производстве многих пищевых продуктов. Так, пищевую клетчатку широко используют в мясной промышленности. Становится актуальным применение пищевых волокон с целью улучшения и сохранения реологических характеристик мучных кондитерских изделий.
В ФГБНУ «ВНИИЗ» проводятся исследования по разработке биотехнологии получения из вторичных ресурсов мукомольного и крупяного производства концентрированных дисперсий, содержащих пищевые волокна. 

Как показали наши исследования, дисперсии, полученные путем ферментативной модификации из вторичных продуктов переработки зерна, различаются по содержанию и составу комплекса пищевых волокон и сопутствующих им компонентов.
Одно из важнейших свойств пищевых волокон как с точки зрения их функциональных свойств, так и с позиций их применения в технологии – их сорбционная способность, в частности, их водоудерживающая способность (ВУС). Суммарный сорбционный потенциал пищевых волокон обусловлен количеством и составом компонентов комплекса пищевых волокон, особенностями пространственной структуры.

Исследования форм связи влаги, поглощенной пищевыми волокнами дисперсий, показали, что количество прочносвязанной влаги, удерживаемой за счет гидратации гидроксильных групп целлюлозы и гидрофильных коллоидов гемицеллюлоз, изменяется незначительно. Диапазон варьирования составляет 1,6 – 2,0 г/г.

Способность волокон удерживать воду определяли также путем измерения скорости течения воды через слой различных дисперсий, содержащих нерастворимые пищевые волокна в хроматографической колонке. Результаты представлены на кинетических кривых водоудерживания ( Рисунок 1).
Рисунок 1 Кинетические кривые водоудерживающей способности дисперсий, содержащих нерастворимые пищевые волокна
 
Как видно из кинетических кривых ВУС, дисперсии 1 и 2 легко отдают часть поглощенной влаги почти сразу. Можно предположить, что это свободная влага, которая не ассоциирована с волокнами, а находится в межклеточных пространствах. Напротив, снижение исходной поглощенной влаги у дисперсий 3 и 4 происходит равномерно с постепенно снижающейся скоростью.

Выявлены существенные различия в количестве легкодоступной влаги, не ассоциированной волокнами, вызванные морфологическими особенностями строения комплекса пищевых волокон. Для исследуемых дисперсий этот показатель изменяется в достаточно широком диапазоне - 1,8 – 5,0г/г.

Разработка биотехнологий получения новых пищевых ингредиентов с технологическими свойствами будет успешной при условии, что параллельно ведется их практическая апробация.

Наши исследования реологических свойств теста на фаринографе показали, что внесенные при замесе теста дисперсии, содержащие нерастворимые пищевые волокна, оказывают значимое влияние на показатели, определяющие консистенцию теста. Основные тенденции: повышение водопоглотительной способности теста и разнонаправленное изменение разжижения теста с дисперсиями разного состава. 

Применение при выпечке дисперсий, содержащих нерастворимые пищевые волокна, не оказывает негативное влияние на объемный выход хлеба при наличии в тесте достаточного для осуществления коллоидных и биохимических процессов количество воды. Это позволяет получить хлеб с высоким объемным выходом без дополнительного применения улучшителей (Рисунки 2 и 3) [2,3].  
Рисунки 2 - 3 Хлеб, выпеченный с дисперсиями, содержащими нерастворимые пищевые волокна из побочных продуктов переработки овса – П;.  хлеб без пищевых волокон- К
 
Соотношение количества свободной и связанной влаги, поглощаемой каждой конкретной дисперсией, используемой для технологических целей, во многом определяет свойства продукта, как в процессе его производства, так и последующего хранения.
Результаты исследований позволяют прогнозировать возможности применения дисперсий, содержащих пищевые волокна, и направленно изменять функционально-технологические характеристики пищевых систем.
 
Литература
1. Приоритеты на рынке хлебобулочных изделий Европы и России //Хлебопродукты.- 2014.- №6.- С.33-35.
2. Игорянова Н.А., Коломиец С.Н. Ингредиенты с функциональными и технологическими свойствами для хлебопечения – нерастворимые пищевые волокна из побочных продуктов переработки зерна // Современные аспекты научно-технического обеспечения переработки сельскохозяйственного сырья и отходов/Сб. докладов международной научно-практической конференции.- Астана, 2014.- С.140-142.
3. Игорянова Н.А., Коломиец С.Н. Пищевые волокна из побочных продуктов переработки зерна - ингредиенты с функциональными и технологическими свойствами для хлебопечения //Биология и качество жизни/ Матер. Международной научно-практической конференции.- М.:ЗАО «Экспо-биохим - технологии», РХТУ им.Д.И. Менделеева,2014г.-С.369-370.
 
 

---