Разработка требований к качеству пшеничной муки для производства крекера

Аннотация. Проведено исследование влияния количества и качества клейковины в пшеничной муке на качество крекера, выпеченного методом пробной лабораторной выпечки ВНИИЗ. Установлены закономерности и разработаны рекомендуемые нормы по количеству и качеству клейковины в муке для выпечки крекера.
Abstract. A study was conducted of the influence of the quantity and quality of gluten in wheat flour on the quality of a cracker baked using the test laboratory baking method VNIIZ. Regularities were established and recommended standards for the quantity and quality of gluten in cracker baking flour were developed.

В связи с расширением ассортимента продукции, снижением спроса на хлебобулочные изделия и увеличением спроса на мучную кондитерскую и кулинарную продукцию возникла проблема разработки специализированных требований к качеству пшеничной муки как сырья для кондитерской отрасли промышленности и предприятий торговли, общественного питания и т.д.

Работа актуальна в свете того, что в 2016 г. Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 002 «Зерно, продукты его переработки и маслосемена» разработан стандарт ГОСТ «Мука пшеничная хлебопекарная. Технические условия», который определяет требования к качеству муки как сырья для хлебопекарной промышленности.

В связи с этим, возникает необходимость в разработке стандарта на муку кондитерскую, о чем имеется поручение от Росстандарта согласно Протоколу № 03-17-пр от 18.07.2016 г. «Совещания под председательством начальника Управления технического регулирования и стандартизации А. Н. Барыкина с представителями технических комитетов по стандартизации ТК 002 «Зерно и продукты его переработки, маслосемена», ТК 003 «Хлебобулочные и макаронные изделия», ТК 149 «Кондитерские изделия», 23 июня 2016 г.».

В ходе проведения работы от товарных партий зерна мягкой пшеницы были отобраны образцы зерна, характеризующиеся различными показателями качества, а затем размолоты на лабораторной мельнице с получением муки 70 %-го выхода. Из этой муки был изготовлен крекер разработанным ВНИИЗ методом пробной лабораторной выпечки с целью дифференциации качества пшеничной муки по пригодности для использования на кондитерские цели.

Обобщенные результаты проведенной оценки качества зерна пшеницы, предназначенной для производства крекера, приведены в таблице 1.

Таблица 1
Диапазон показателей качества зерна пшеницы
 

Значение	Количество клейковины, %	Качество клейковины, ед. ИДК	Число падения, с	Натура, г/л	Стекло- видность, %	Зольность, %
Минимальное	16,9	30	159	702	28	1,450
Максимальное	34,5	100	633	828	93	2,020
Среднее	25,0	61	323	779	52	1,670

Результаты оценки качества проб пшеничной муки приведены в таблице 2.

Таблица 2
Диапазон показателей качества пшеничной муки
 

Значение	Выход муки, %	Влажность муки, %	Зольность, %	Крупность сход сита 36/40 ПА	Крупность проход сита 45/50 ПА	Количество сырой клейковины, %	Количество сухой клейковины, %	Качество клейковины, ед. ИДК	Число падения, с
Минималь- ное	74,0	9,5	0,51	0,0	84,3	22,2	8,36	42	201
Максималь- ное	83,3	13,5	0,71	0,5	96,9	33,2	12,22	103	744
Среднее	78,1	10,8	0,59	0,25	90,8	28,2	10,53	65	358

Оценку реологических свойств теста проводили на приборах альвеограф Шопена-по ГОСТ Р 51415-99 (ИСО 5530-4-91), валориграф-по ГОСТ Р 51414-99 (ИСО 5530-3-88) и ГОСТ Р 51404-99 (ИСО 5530-1-97) (таблицы 3-4).

Таблица 3
Диапазон показателей реологических свойств теста из пшеничной муки по альвеографу
 

Значение	Максимальное избыточное давление, Р, мм	Среднее значение абсциссы при разрыве, L, мм	Индекс растяжимости, G, см3/2	Показатель формы кривой, P/L	Энергия деформации, х10-4J	Индекс эластичности, lе, %
Минимальное	42	10	10,5	0,5	10	0
Максимальное	158	92	21,5	5,6	270	63
Среднее	90	46	14,8	2,2	159	23

Таблица 4
Диапазон показателей реологических свойств теста из пшеничной муки по валориграфу (фаринографу)
 

Значение	Водопогло- щение, В ПС, %	Время образования теста, мин	Устойчивость, мин	Степень разжижения, ЕВ	Валоримет- рическая оценка, ЕВ	Показатель качества, мм
Минимальное	57,6	2,0	3,0	45	36	32
Максимальное	66,0	11,0	12,5	140	78	140
Среднее	61,4	4,4	7,6	83	54	78

Из полученных данных видно, что качество зерна и муки из пшеницы в работе представлено широким диапазоном, позволяющим охватить практически всё то качество муки, которое может быть представлено на внутреннем рынке России. В среднем отобранные партии муки имели стандартные значения показателей качества. В частности, количество клейковины в среднем находилось на уровне 28% - уровень муки высшего сорта, при качестве клейковины I группы хорошей и повышенном числе падения - 358 с.

Зольность несколько превышала зольность муки высшего сорта, но была значительно ниже допустимой для муки первого сорта. Пробы зерна характеризовались хорошими мукомольными свойствами и в среднем дали выход сортовой муки на уровне выше 78%.

Главный подход в исследовании – это создание системы оценки качества зерновых продуктов «от семян до хлеба» с определением требований «от потребителя до поля».

Из всех проб выпечен крекер разработанным усовершенствованным методом пробной лабораторной выпечки. Для разработки требований к крекеру использовали ГОСТ 14033-2015, а также методику ВНИИЗ. Обобщенные результаты полной оценки качества выпеченного крекера приведены в таблицах 5 и 6.

Таблица 5
Физико-химические показатели качества крекера
 

Значение	Толщина 10 крекеров, мм	Вес 10 крекеров, г	Длина, мм	Ширина, мм	Разница между длиной и шириной, мм	Жесткость, кгс	Формо- устойчи- вость
Минимальное	74	64,7	50,1	54,1	0,7	1805	0,14
Максимальное	92	97,2	55,2	57,2	5,8	4660	0,18
Среднее	83	72,0	52,7	55,7	3,0	2848	0,15

Таблица 6
Органолептические показатели качества крекера
 

Значение	Цвет, балл	Форма, балл	Состояние поверхности, балл	Вид в изломе, балл	Текстура, балл	Вкус, балл	Запах, балл	Суммарная оценка, балл
Минимальное	3	2	2	2	3	3	3	22
Максимальное	5	5	5	5	5	5	5	34
Среднее	4,0	3,4	3,6	3,9	4,6	4,6	4,8	38,2

Метод пробной лабораторной выпечки является прямым методом оценки технологических свойств муки по качеству готового изделия, и поэтому наиболее объективным, и полным. Однако выпечка - это процесс продолжительный и состоящий из многих операций, требующий достаточно большого набора лабораторного оборудования и приборов, а также дополнительного сырья помимо муки. Это не всегда приемлемо при оценке качества на производстве, что вызывает необходимость разработки более быстрых и менее затратных по времени, материалам и труду персонала методов.

Количество и качество клейковины, число падения, а также крупность и зольность и ряд других показателей - это основные показатели, при помощи которых можно максимально быстро и просто определить качество муки, поэтому, в первую очередь, были проведены исследования взаимосвязи данных показателей с качеством выпеченного крекера.

Важнейшим стандартизованным показателем, определяющим качество муки, является количество клейковины (рисунок 1), поэтому, в первую очередь, был определен такой диапазон его значений, при котором можно выпекать крекер, характеризующийся, как минимум, удовлетворительными органолептическими свойствами. Минимальный показатель общей органолептической оценки, который представляет собой сумму баллов всех показателей и характеризует крекер, в целом удовлетворяющий потребительским требованиям, равен 28-и баллам.



Рисунок 1 – Связь между количеством клейковины в муке и общей органолептической оценкой качества крекера

Отмечено, что крекеры из муки, содержащей менее 24% клейковины, характеризуются нестабильными свойствами качества и низкой органолептической оценкой. При использовании муки с высоким количеством клейковины ор-ганолептическая оценка также заметно снижается. В связи с этим был выделен предварительный диапазон предельных значений количества клейковины от 25 до 34%.

Исследование взаимосвязи общей органолептической оценки крекера с качеством клейковины (рисунок 2) показало, что получить крекер удовлетворительного качества возможно при использовании муки с клейковиной, имеющей 60 и более ед. ИДК.


Рисунок 2 – Связь между общей органолептической оценкой крекера и качеством клейковины в муке

Отмечена существенная связь между качеством клейковины и геометрическими размерами крекера (рисунок 3а). Крекер, выпеченный из муки с крепкой клейковиной, отличался большой толщиной и весом, а также сильно деформировался в процессе выпечки, что подтверждено самым большим значением показателя Dср (рисунок 3б). В то же время для муки со слабой клейковиной отмечена тенденция к снижению формоустойчивости крекера.


Рисунок 3 – Влияние показателя качества клейковины: а) на толщину и вес крекера; б) длину и ширину

Известно, что показатели качества обычно имеют криволинейные виды связи, поэтому проведен регрессионный анализ с оценкой значимости связи между показателями качества готовых крекеров, муки и реологических свойств теста с помощью коэффициента детерминации R². Проведена оценка регрессионных зависимостей с физическими показателями качества крекеров: толщиной, геометрическими размерами, формоустойчивостью, жесткостью.

В качестве примера на рисунке 4 представлена зависимость толщины и формоустойчивости крекера от количества клейковины в муке, а на рисунке 5 –взаимосвязь между показателями толщины и формоустойчивости крекера.



Рисунок 4 – Связь количества клейковины: а) с толщиной;
 б) с формоустойчивостью крекера при n = 43 и критерии Стьюдента t = 0,295




Рисунок 5 – Взаимосвязь толщины и формоустойчивости крекера при n = 43 и критерии Стьюдента t = 0,295
 
Как видно из рисунка 4, при выбранном диапазоне от 25 до 32% толщина и формоустойчивость крекера достаточно стабильны. При более низком содержании клейковины такой стабильности не наблюдается, а при выпечке из муки с клейковиной более 32 % изделия получаются слишком толстыми, что не соот-ветствует потребительским требованиям.

Наиболее стабильным показатель толщины 10-и крекеров является при значениях 81-84 мм, наиболее оптимальное значение - 82 мм. Для формоустойчивости такие значения находятся в диапазоне от 0,150 до 0,155, наиболее оптимальное значение 0,152. На рисунке 6а видно, что значению формоустойчивости 0,152 соответствует значению толщины 10-и крекеров 82 мм.

При этом необходимо учитывать качество клейковины. Как видно из рисунка 6б, толщина и формоустойчивость крекера с увеличением показателя качества клейковины, т.е. с её расслаблением имеют заметную тенденцию к снижению. При этом для формоустойчивости крекера от 0,150 до 0,155 соответствует диапазон качества клейковины 58-90 ед. ИДК, при толщине крекера от 81 до 84 мм качество клейковины находилось на уровне 57-90 ед. ИДК.


Рисунок 6 – Связь качества клейковины: а) с толщиной 10-и крекеров при количестве проб n = 43 и критерии Стьюдента t = 0,295;
б) с формоустойчивостью крекера при n = 43 и t = 0,298

Таким же образом, были проанализированы связи количества и качества клейковины с другими показателями крекера, выпеченного методом пробной лабораторной выпечки ВНИИЗ, - с жесткостью и разностью длины и ширины крекера. 

Полученные данные позволили выбрать диапазон количества и качества клейковины в пшеничной муке для производства крекера (таблица 7): 25,0-32,0% и 60-100 ед. ИДК соответственно.
Таким образом, в ходе проведенного исследования с помощью корреляционного и регрессионного анализа установлено влияние количества и качества клейковины на качество крекера, изготовленного методом пробной лабораторной выпечки, и разработаны нормы для этих показателей.

Таблица 7
Качество пшеничной муки для производства крекера стандартного качества (диапазон/оптимальное значение)
 

Показатель качества крекера	Диапазон /оптимальное значение	Количество клейковины, %	Качество клейковины, %
Общая органолептическая оценка, балл	28 и более	25-34	60-105
Толщина 10-и крекеров, мм	81-84/82	25-32	57-90
Формоустойчивость	0,150-0,155/0,152	25-34	58-90
Жесткость, кгс	2500-3000/ 2800	25-32	-
Разность длины и ширины	2,5-3,5/3,0	25-34	55-100

Мелешкина Е. П., д-р техн. наук; Ческидова А. С.;
Коломиец С. Н.,канд. с.-х. наук
ВНИИЗ – филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН
 
 

---