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
  1. Месяц, В.К. и др. (1998) Большой энциклопедический словарь Сельское хозяйство. – М.: Большая Российская энциклопедия. – 656 с.
  2. 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
  3. 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
  4. Дремучева, Г.Ф., Носова, М.В. (2021) Результаты исследований хлебопекарных свойств пшеничной муки с использованием реоферментометра. ХИПС. №3, 105-11
  5. 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
  6. 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.
  7. 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

 

 
Наверх ↑