Влияние количества поврежденного крахмала на качество пшеничной хлебопекарной муки
1. Введение
Пшеничная мука является сырьем для производства широкого ассортимента продуктов питания (хлебобулочные, макаронные, мучные кондитерские изделия, а также ряд кулинарных изделий), которые входят в ежедневный рацион питания человека.
Пшеница является одним из основных источников крахмала среди зерновых культур. В пшеничной муке содержится 75-80% крахмала [1].
Качество хлеба и хлебобулочных изделий напрямую зависит от состояния белковопротеиназного и углеводно-амилазного комплексов муки, из которой они выпекаются.
Среди показателей, характеризующих состояние углеводно-амилазного комплекса муки выделяют количество поврежденного крахмала [2-3].
В настоящее время этот показатель редко контролируется в мукомольный промышленности, однако он имеет важное значение. Из литературных данных следует, что систематическое определение количества поврежденного крахмала в условиях производства позволяет осуществлять контроль мукомольного процесса: проверять параллельность и износ мельничных валков при размоле, оптимизировать давление и износ, что в свою очередь оказывает влияние на выход готовой продукции, ее цвет и сроки хранения. Также количество поврежденного крахмала большое влияние оказывает на реологические свойства теста.
При несоблюдении баланса между водопоглощением и стабильностью теста при низком водопоглощении будет низкий объем хлеба, а при избыточном – нестабильность реологических свойств теста в части соотношения упруго-эластичных характеристик [4]. Однако эта тема остаётся малоизученной, поэтому изучение влияния поврежденного крахмала на качество муки является актуальным [5-7].
Цель работы: оценить качество пшеничной хлебопекарной муки и установить влияние количества поврежденного крахмала на технологические показатели.
Задача: оценить образцы пшеничной муки по физико-химическим показателям качества, в том числе по содержанию поврежденного крахмала, реологическим свойствам теста, пробной лабораторной выпечке и установить зависимости между показателями.
Материалы и методы
В работе использовали муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта производственного помола по ГОСТ 26574-2017. Оценку физико-химических показателей качества, в том числе содержание поврежденного крахмала, реологических свойств теста, пробную лабораторную выпечку хлеба проводили в соответствии с действующими ГОСТами, принятыми в отрасли.
Количество повреждённого крахмала определяли на анализаторе повреждённого крахмала (YUCEBAS MACHINERY). Реологические свойства теста определяли на фаринографе (YUCEBAS MACHINERY).
Статистические исследования проводились в программе MS Excel.
Результаты и обсуждение
Таблица 1
Физико-химические показатели качества пшеничной хлебопекарной муки
№
образца |
Количество поврежденного крахмала (UCD) |
Количество клейковины, % |
Качество клейковины, ед. ИДК, группа |
Число падения, с |
Белизна, ед. РЗБПЛ |
1 |
17 |
29,5 |
61 I Хорошая |
335 |
56,0 |
2 |
19 |
29,1 |
45
II Удовлетворительная крепкая |
305 |
62,7 |
3 |
21 |
28,3 |
58 I Хорошая |
250 |
65,4 |
4 |
23 |
28,5 |
58 I Хорошая |
244 |
65,9 |
5 |
27 |
28,1 |
63 I Хорошая |
221 |
67,2 |
*UCD – единица повреждённого крахмала с учётом влажности и белка
Полученные данные (таблица 1) обработаны статистическим и корреляционным анализами. В результате корреляционного анализа, выявляющего прямолинейные зависимости между показателями качества, установлена прямая зависимость между количеством поврежденного крахмала в муке и показателем «белизна» (коэффициент корреляции составил 0,85) и качество клейковины (коэффициент корреляции составил 0,42). Отрицательная корреляция наблюдалась у показателя количества клейковины (-0,89) и числа падения (-0,93).
Таблица 2
Реологические свойства теста из пшеничной хлебопекарной муки
№
образца |
ВПС, % |
Время замеса теста, мин. |
Устойчивость теста, мин. |
Разжижение теста по валориграфу, Е.В. |
Валориметрическая оценка теста, Е.В. |
1 |
55,2 |
2,2 |
13,0 |
57 |
63,48 |
2 |
56,2 |
2,0 |
9,7 |
73 |
63,50 |
3 |
57,8 |
1,9 |
9,2 |
98 |
67,31 |
4 |
60,6 |
1,8 |
8,5 |
105 |
66,87 |
5 |
62,8 |
1,8 |
7,7 |
140 |
72,25 |
*ВПС – водопоглащение
Анализ реологических свойств теста (таблица 2) показал следующие результаты: количество поврежденного крахмала коррелировало со всеми показателями: водопоглощением (0,99), времянем замеса теста (-0,89), устойчивостью теста (-0,88), разжижением (0,99), валориметрической оценкой (0,96), чего нельзя сказать про показатели пробной лабораторной выпечки хлеба, где корреляция с количеством поврежденнорго крахмала в муке не выявлена (таблица 3). Наибольшей суммарной оценкой хлеба обладали пробы с количеством поврежденного крахмала в диапазоне от 19 до 23 USD. Дальнейшее увеличение количества поврежденного крахмала приводило к уменьшению суммарной оценки выпечки хлеба, наблюдалось неравномерная окраска корки хлеба (рис.1).
Таблица 3
Характеристика качества хлеба из пшеничной хлебопекарной муки
№
образца |
Объемный выход хлеба,
V, см3/100 г муки |
Пористость, % |
Органолептическая оценка, балл: |
внешнего вида |
мякиша |
суммарная оценка |
1 |
374 |
75 |
3 |
3 |
6 |
2 |
529 |
83 |
5 |
4,5 |
9,5 |
3 |
535 |
83 |
5,5 |
5,5 |
11 |
4 |
575 |
85 |
4 |
5 |
9 |
5 |
414 |
78 |
3 |
3,5 |
6,5 |
Проведенные исследования согласуются с литературными данными. Работа по изучению влияния количества поврежденного крахмала нуждается в дополнительных исследованиях, которые будут направлены на установление норм по целевому использованию пшеничной хлебопекарной муки.
4. Выводы
Таким образом, анализ количества поврежденного крахмала в муке выявил существенное влияние его на физико-химические показатели качества муки и реологические свойства теста.
Библиографический список
- Месяц, В.К. и др. (1998) Большой энциклопедический словарь Сельское хозяйство. – М.: Большая Российская энциклопедия. – 656 с.
- Gabriela N. Barrera, Carmen C. Tadini, Alberto E. Leo´n, Pablo D. Ribotta. (2016). Use of alphaamylase and amyloglucosidase combinations to minimize the bread quality problems caused by high levels of damaged starch J Food Sci Technol, 53(10):3675-3684. https://doi.org/10.1007/s13197-0162337-2
- Русляков, В.А. (2023) Влияние поврежденности крахмальных гранул и бактериальной альфа-амилазы на хлебопекарные показатели муки. Актуальные исследования. 5 (135). 39-44. https://doi.org/10.51635/27131513_2023_5_39
- Дремучева, Г.Ф., Носова, М.В. (2021) Результаты исследований хлебопекарных свойств пшеничной муки с использованием реоферментометра. ХИПС. №3, 105-11
- Claudia Vogel, Katharina Anne Scherf, Peter Koehler (2018) Effects of thermal and mechanical treatments on the physicochemical properties of wheat flour. European Food Research and Technology 244:1367-1379. https://doi.org/10.1007/s00217-018-3050-3
- Suresh D. Sakhare, Aashitosh A. Inamdar, D. Indrani, M. H. Madhu Kiran, G. (2015) Venkateswara Rao Physicochemical and microstructure analysis of flour mill streams and milled products. J Food Sci Technol 52(1):407-414. DOI 10.1007/s13197-013-1029-4.
- N. Alper Tapan, M. Erdem Günay, Nilüfer Yıldırım (2023) Application of Machine Learning for the Determination of Damaged Starch Ratio as an Alternative to Medcalf and Gilles Principle // Food Analytical Methods 16:604-614. https://doi.org/10.1007/s12161-022-02442-9
Герасина А.Ю. e-mail: a.gerasina@fncps.ru
Научный руководитель: канд. сель-хоз. наук Коломиец С.Н.
Всероссийский научно – исследовательский институт зерна и продуктов его переработки – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН, Москва, Россия
Материалы Международной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов отделения сельскохозяйственных наук РАН. – 2023. - №1 – с. 58-60
Статья подготовлена в рамках выполнения исследований по государственному заданию № FGUS-2023-0006 Федерального научного центра пищевых систем им. В.М. Горбатова Российской академии наук.
УДК 664.788