Якість і безпечність зерноборошняних продуктів - Навчальний посібник (Сирохман І.В., Лозова Т.М. )

19. вплив жирових композицІй та емульгаторІв на полІпшення споживних властивостей хлІба

Жирові композиції та емульгатори відчутно впливають на формування споживних властивостей хліба.

Важливою проблемою хлібопекарської промисловості є недостатнє підняття або осідання тіста в печі, що свідчить про відповідне утримання газу в тісті. Це відбувається з багатьох причин, у тому числі, якщо жирова система не має необхідних фізи-ко-хімічних властивостей, тому важливо підбирати відповідний жирно-кислотний склад маргарину.

Відомо, що тільки тверда частина жиру може впливати на утримання газу. Під час виготовлення тіста важливо, щоб частина добавленого жиру залишалась твердою в кінці заключної стадії вистоювання, тобто з температурою понад 45 °С Це забезпечує краще утримання газу в тісті і проявляє необхідну стабілізуючу дію на газові пухирці. Молекули твердої частини жиру розміщуються на межі газового пухирця і рідкої фракції тіста, завдяки чому вони впливають як на розмір газових пухирців, так і на їх стійкість. В цілому роль жиру полягає в запобіганні поєднання газових пухирців у тісті на ранніх етапах випікання.

В жирових системах важливо підібрати емульгатори для хлібобулочних виробів функціонального спрямування. Спеціальні емульсовані жири з високою точкою плавлення запобігають осіданню тістової заготовки в печі, завдяки цьому забезпечують відповідну форму та пористість виробів.

Високожирні маргарини „Союз" дозволяють поліпшити реологічні властивості тіста, тобто отримати більш пористу тонкостінну м'якушку, підвищити газо- і формоутримувальну здатність тіста, об'єм хліба, поліпшити структурні характеристики, смак і аромат хлібобулочних виробів. Ці жири сприяють збільшенню строків зберігання бубликових і сухарних виробів, особливо завдяки включенню до їх складу антиоксидантів.

Олія в рецептурі виробів адсорбується на клейковинній структурі, зумовлюючи її агрегацію, а це підвищує еластичність тіста. Твердий жир рівномірно розподіляється між крохмальними

зернами в тісті, що змінює його реологічні властивості і збільшує об'єм випеченого з нього хліба.

Для хлібобулочних виробів пропонують суміш ріпакової, соняшникової і пальмової олій у співвідношенні 50:40:10 (Кузнє-цова Н.В та ін, 2004).

Гідролізована олія, на відміну від природної, зміцнює клейковину і ефект, переважно, залежить від кількості олії і глибини її розщеплення. Кращі результати дає дозування олії 5 \% з часом гідролізу 120 хв (Шеламова С.А. та ін., 2002). Ця олія сприяє збільшенню в'язкості розчинів пшеничного крохмалю. 3а-вдяки цьому зменшується час драглеутворення і збільшується його пластична міцність. Швидкість зміни міцності драглів під час зберігання нижча, що вказує на сповільнення процесу ретрогра-дації крохмалю (Шеламова С.А. та ін., 2005).

У рецептурах хлібобулочних виробів передбачені певні жирові композиції. Останніми роками проведено численні дослідження щодо вмісту трансізомерів жирних кислот у гідрогенізо-ваних жирах, оскільки ці кислоти знижують біологічну цінність готових продуктів. Тому розроблено жирову композицію, яка включає бавовникову олію і бавовниковий пальмитин (40-50 \%) з додаванням 0,5 \% моногліцеридів дистильованих (Ісабаєв І.Б., Мажидов К.Х., Ашуров Ф.Б., 2003 ). Автори вважають, що такий хліб вищої якості і більш цінний.

Розроблено асортимент хліба із включенням мікрокапсу-льованого риб'ячого жиру. Наприклад, хліб Омега характеризується наявністю поліненасичених жирних кислот, передусім со-3. Співробітники датської компанії „Палсгаард" розробили як спеціальні антиокислювачі для жиру, так і особливу технологію мік-рокапсулювання. Отриманий порошок хоч і має вихідний легкий запах, але не передає стороннього аромату в хлібобулочні вироби після випікання. Для капсул раніше використовували желатин, а зараз -мальтодекстрин, який розчиняється під впливом ферментів шлунка і звільняє жир. Риб'ячий жир з високою концентрацією со-3 жирних кислот рекомендують для зниження ризику серцево-судинних захворювань і розвитку артриту. Регулярне споживання продуктів з с-3 жирними кислотами сприяє зниженню згортання крові, і відповідно, ризику тромбоутворення. У двох шматках хліба „Омега" міститься 25 \% добової потреби с-3 жирних кислот. В Данії виробляють житній, пшеничний та інші сорти хліба „Омега", які експортуються у 15 країн.

На кафедрі МДУХВ технології хлібопекарного і макаронного виробництва розроблено хлібопекарні поліпшувачі на жировій основі „Альфа-1", „Альфа-2", „Альфа-3", „Окси-1", „Окси-2", „Окси-3" (Фахретдинов Р., Матвеева И., Юдина Т., 2006). Вони включають комплексну функціональну складову із харчового емульгатора, аскорбінову кислоту і ферментні препарати. Поліпшувачі „Альфа" в своєму складі містять ферментні препарати з амілолітичною і геміцелюлозною активністю, а поліпшувачі „Ок-си" - ще й ферментний препарат глюкозооксидази. Поліпшувачі з індексами 1, 2 і 3 готують, відповідно, з додаванням соняшникової, кукурудзяної і пальмової олій.

Хліб з добавкою 10 \% борошна з насіння томатів характеризувався приємними органолептичними властивостями і поліпшеним білковим комплексом.

Гелі поверхнево-активних речовин (стеароїл-2-лактилата натрію, моностеарата гліцерину та ін.), які містили воду і різну кількість шортенінгу, зберігали 3, 6, 9 або 15 діб. Всі гелі поліпшували хлібопекарські властивості борошна, але не однаково

(Ахіхі М.Н. та ін., 2005).

Розроблено жировий продукт на основі рафінованої дезодорованої соняшникової олії і пальмового стерину ("м'який" і "твердий" з температурою плавлення відповідно 37 і 53 оС). Емульгаторами були:

моногліцериди дистильовані насичені марки М-1 і М-2 (Е 471) (ТУ 10-1197-95);

моногліцериди дистильовані ненасичені марки ПО-90 (Е 471) (ТУ 9145-232-00336423-00);

моногліцериди м'які марки М-90А (Е 471) (ТУ 9145-34200334623-02);

моногліцериди   лимоннокислі   (МГ-ЛК)   (Е   472 с)

(ТУ 9145-308-00334623-01);

моногліцериди лимоннокислі з лецитином (Е 472 с, Е

322);

емульгатор МФТ (твердий і м'який) (Е 471, Е 322)

(ТУ 9145-260-00334623-01);

емульгатор "Лактилат натрію" (Е 481) (ТУ 9145-01500336444-01);

емульгатор "Епол" (Е 475) (ТУ 9145-309-00334623-01).

Із збільшенням частки твердої фази в жировому продукті з 5 до 20 \% підвищувався питомий об'єм хліба на 1-5 \%, а пористість - на 1-4 \% порівняно з контролем. На основі проведених досліджень встановлено оптимальні дози поверхнево-активних речовин у жировому продукті із "м'яким" і "твердим" стеарином у варіантах додавання в тісто 3 \% жиру і 3 \% цукру; 7 \% жиру і 7 \% цукру; прискореним способом і з внесенням 5 \%.

Батони з додаванням 0,5 \% емульгатора „Лактилат натрію" і моногліцеридів дистильованих МГД-1 характеризуються високою якістю. Це зумовлено тим, що добавки поліпшують реологічні властивості м'якушки, зміцнюють її структуру, знижують здатність кришитися і сприяють гальмуванню процесу черствіння.

Найвище зростання питомого об'єму хліба до 12 \% було з використанням лимоннокислих моногліцеридів у кількості 1,5 \% до маси жирового продукту. Вони є аніонактивними речовинами, зміцнюють клейковину і структурно-механічні властивості тіста. Тому вироби набувають більшого об'єму, дрібнопористу структуру м'якушки і тонку скоринку.

Моногліцериди відносяться до неіоногенних, а лецитин -до амфолітних емульгаторів, завдяки чому вони переважно і формують рівномірну тонкостінну структуру м'якушки, здатні зберігати свіжість тривалий період.

Харчові поверхнево-активні речовини (ПАВ) використовуються у хлібопекарному виробництві багатьох країн. 3авдяки цим добавкам збільшується питомий об'єм виробів, поліпшується структура пористості і еластичність м'якушки, зменшується її крихкість. Вироби зберігаються у свіжому стані більш тривалий період. Добавки впливають на клейковинні білки, а також крохмаль і залежать від властивостей сировини та дотримання технологічного процесу.

Додавання в тісто ПАВ впливає на якість готових хлібобулочних виробів. Найбільша зміна фізико-хімічних і органолептичних властивостей спостерігалася із внесенням емульгаторів "Ла-ктилат" і МГ-ЛК (ефіри лимонної кислоти і моно- та дигліцеридів жирних кислот). Додавання цих ПАВ підвищує питомий об'єм виробів, поліпшує пористість, призводить до збільшення показника загальної деформації стискання м'якушки хліба. Органолептична оцінка зразків показала, що хліб із ПАВ відрізняється від контрольного зразка більш тонкостінною пористістю, м'якою та еластичною м'якушкою.

Включення в рецептуру тіста комплексних дистильованих моногліцеридів з лецитином (МГД + лецитин), дистильованих моногліцеридів 1 (МГД-1) і марки 2 (МГД-2), лимоннокислого моногліцериду (ЛГМГД) і емульгатора "Лактилат натрію", поліпшує зовнішній вигляд, сприяє отриманню більш ніжної, легко стискуваної м'якушки, з рівномірною, тонкостінною пористістю. В процесі зберігання через 12 і 36 год після випікання м'якушка батонів з емульгаторами "Лактилат натрію", МГД-1 і МГД-2 менш крихкою. Дослідні поверхнево-активні речовини поліпшують реологічні властивості м'якушки, зміцнюють її структуру, гальмують черствіння м'якушки батонів.

Моногліцериди здатні утворювати комплексні сполуки з розчинною амілозою завдяки переміщенню жирнокислотного ланцюга емульгатора всередину спіральної структури амілози. Внаслідок цього сповільнюється кристалізація амілози і черствіння проходить повільніше. Моно- і дигліцериди також збільшують об'єм хліба і поліпшують стан м'якушки.

Ефіри моно- і дигліцеридів етил винної і жирних кислот не тільки забезпечують підвищення об'єму тіста і виробів, але й гарантують добру хрустку скоринку. Оптимальне дозування цих ефірів становить 300—400 г на 100 кг борошна.

Актуальним на даному етапі зростання тенденції до здорового харчування є використання фосфатидних концентратів та лецитинів. Фосфоліпіди вважаються невід'ємними компонентами клітинних мембран усіх живих організмів і беруть участь у процесах обміну речовин. Рослинні фосфоліпіди, отримані шляхом екстракції етиловим спиртом фосфоліпідних концентратів, з додаванням аскорбінової кислоти, входять до складу функціональних продуктів (патент 2269898 і патент 2267276, Росія, 2006).

Лецитини як складові фосфоліпідів позитивно впливають на білково-ліпідний обмін в організмі людини і добре засвоюються. Холін у складі лецитину бере участь у регулюванні обміну холестерину, профілактиці жирового переродження печінки, синтезі фосфатидилхоліну - речовини, яка входить до складу мієлінових оболонок нервових волокон і забезпечує їхні функції, що є основою віднесення його до незамінних нутрієнтів харчового раціону. Лецитин рекомендують для вживання у випадках гострого вірусного гепатиту, хронічних гепатитах різної етіології і цирозі печінки, алкогольному переродженні печінки, порушенні жирового обміну, послабленні пам'яті, регулюванні дітородної функції, організації харчування дітей та спортсменів, для поліпшення загального розвитку та підвищення витривалості.

Лецитини відіграють важливу роль у забезпеченні високої якості і підвищенні стійкості хліба у зберіганні. Свіжість хліба вважається одним із основних показників його якості і вона змінюється під час зберігання. Подовження терміну зберігання хлібобулочних виробів у свіжому вигляді вважається провідним завданням хлібопекарської промисловості. Включення поверхнево-активних речовин (ПАР) до рецептурного складу пшеничного хліба суттєво впливає на якість готових виробів. Це пояснюється тим, що в тісті ПАР вступають у взаємодію з крохмальною фракцією борошна, білками клейковини, жировими компонентами, утворюючи складні комплексні сполуки, які поліпшують структурно-механічні властивості тіста та якість хліба. ПАР сповільнюють процес зміни високополімер-них речовин м'якушки під час зберігання.

Лецитин забезпечує підсушування поверхні тіста, що призводить до зростання його гнучкості, еластичності і стійкості під час машинного оброблення. Взаємодія лецитину з крохмалем і здатність зв'язувати воду подовжують свіжість м'якушки. Лецитин також підвищує об'єм виробів.

Відповідно до директиви Європейської Ради лецитини є сумішшю фракцій фосфоліпідів отриманих з тваринних або рослинних харчових речовин фізичними методами, в якій вміст речовин, нерозчинних в ацетоні (фосфоліпідів), становить не менше 56 \%. До складу лецитину входять такі фракції фосфоліпідів: фо-сфатидилхолін (лецитинова фракція до 25 \%), фосфатидилетано-ламін (кефалінова фракція - до 25 \%), фосфатидилсерин (до 15) та фосфатидилінозітол (5-10 \%).

Молекула лецитину має дифільну будову, тобто містить у своєму складі полярну гідрофільну (негативно заряджений залишок фосфорної кислоті і катіонна група основи холіну) групи, які розміщуються на протилежних кінцях молекули. Гідрофільна група забезпечує розчинність у воді, гідрофобна - в жирах. Залежно від хімічної будови гідрофільної частини молекули змінюються поверхнево-активні властивості до утворення прямих (жир/вода) чи зворотних (вода/жир).

Основним технологічними функціями лецитинів у харчових системах є емульгування комплексоутворення з крохмалем, взаємодія з білками, зміна в'язкості та модифікація кристалів.

До складу сирого соєвого лецитину входить близько 6070 \% полярних ліпідів (фосфоліпіди і гліколіпіди), 28-35 \% соєвої олії, менше 1 \% вологи. Лецитин за температури вище 70 оС вважається термічно нестабільним.

Розрізняють кілька типів лецитинів: очищений, знежирений, гідролізований, фракціонований та комбінований.

Сирий лецитин може бути модифікований і отриманий у вигляді певного продукту з характерними властивостями. Широко використовується рідкий стандартний лецитин. За допомогою фракціювання лецитину готують специфічні продукти, збагачені на один з компонентів. Етиловий спирт або суміш етилового спирту з водою використовують для отримання лецитину, збагаченого фосфатидилхоліном. Цим способом готують також збагачений фосфатидилінозитол.

Перспективним для виробництва спеціальних лецитинів вважається ензиматичний гідроліз. Промисловість найчастіше використовує фосфоліпазу для видалення залишку жирної кислоти і отримання лізолецитину. Кінцевий продукт не повинен нести ознак залишкової ферментативної активності.

Лецитин з високим ступенем гідролізу (лізолецитин) відіграє дуже важливу роль на різних стадіях хлібопекарського виробництва: емульгування жиру в тісті, розподіл газових пухирців, що утворюються під час бродіння, диспергування частинок крохмалю та інших нерозчинних компонентів, поліпшення гідратації білків. Він може утримувати воду і взаємодіяти з клейковиною, збільшуючи її еластичність, сприяти взаємодії між гліадином і глютеніном, утворює комплекс з амілозою, а також з іонами деяких металів. Отже, лецитин як і інші емульгатори поліпшує кондицію тіста, подовжує строки зберігання, дозволяє отримати більший об'єм випічки, поліпшує структуру м'якушки і скоринки, а також запах і смак.

Лецитин - це незамінна частина клітинних мембран усіх живих організмів. Молекула лецитину дозволяє формувати жорсткі багатошарові мембранні структури (рідкокристалічні мезофа-зи). Недавно холін визнаний Департаментом США з харчових і лікувальних засобів як незамінний нутрієнт і рекомендований для щоденного споживання чоловікам по 550 мг, жінкам під час вагітності - 450, дітям - 200-375 мг. Одним з найвагоміших джерел холіну вважається фосфатидилхолін, який у кількості понад 20 \% міститься у соєвих фосфоліпідах.

Лецитини позитивно впливають на розвиток людини, серцеву діяльність функції пам'яті. Столова ложка знежиреного гранульованого лецитину містить близько 1725 мг фосфатидинхолі-ну, що відповідає приблизно 232 мг холіну. Це трохи нижче, ніж міститься в одному курячому яйці.

Лецитин може бути злегка відбілений у водному середовищі за рахунок перекису водню. Таке окислення не повинно хімічно модифікувати лецитини.

Для приготування якісної випічки із пшеничного борошна дуже цінні гідролізовані лецитини. Особливо ефективне збагачення пшеничного борошна лізолецитинами. Досить часто лецитини використовують у поєднанні з емульгаторами або ензимами з метою гармонізації оптимального синергетичного ефекту.

Лецитини забезпечують комплексну хлібопекарську функціональність, емульгування, змочування порошкоподібних продуктів, виконують функції змазування. Недоліком лецитинів можна вважати те, що вони під час нагрівання поступово набувають коричневого забарвлення. Це проходить насамперед завдяки високій реактивній здатності фосфатидилетаноламіну. Існує можливість підвищити термостабільність лецитинів для промислового використання шляхом фракціонування в етанолі. Декантацією етанолрозчинної фракції можна отримати фракціонований лецитин або фракцію фосфатидилхоліну. Вона має вищу термостійкість порівняно із стандартним лецитином.

Соєвий лецитин із США характеризується порівняно високим вмістом фосфатидилхоліну. Тільки лецитин з ріпака, що росте в Європі, має приблизно таку саму кількість.

Знежирений лецитин отримують після випаровування ацетону, в якому розчинені фосфоліпіди. Такий порошок зручний у користуванні переважно, має нейтральний смак і більш гідрофільний, ніж стандартний лецитин.

Гідролізований лецитин також має ряд переваг. Більша гідрофільність, що визначається ступенем гідролізу, дозволяє використовувати такі лецитини в кремових емульсіях і маргаринах для смаження. Структура, подібна моногліцеридам, тільки з однією жирною кислотою, більш ефективна для використання у випічці і дозволяє отримати ніжну продукцію, стійку до зберігання. Фракції фосфати-дилхоліну використовуються у хлібопекарському виробництві і як емульгатори. Гідролізований лецитин сприяє збільшенню питомого об'єму хліба. Найкращий результат досягається при вмісті лецитину 1 \% до маси жирового продукту (рис. 7).

120\%

S о

S

90\%-

=

 

Рис. 7. Вплив гідролізованого лецитину Штернфіл Е-80 на питомий об'єм хліба

Ацетилювання аміногруп фосфатитилетаноламіну досягається реакцією з оцтовим ангідридом. Внаслідок цього підвищується стійкість продукту до покоричневіння і поліпшуються інші функціональні властивості.

Хлібобулочні вироби, збагачені лецитином, мають краще співвідношення між кальцієм та фосфором, містять підвищену кількість поліненасичених жирних кислот, вітамінів і належать до продуктів дієтичного харчування та профілактичного призначення.

Провідні компанії-виробники пропонують лецитини з високим ступенем очищення. Для надання їм специфічних функціональних властивостей застосовують ферментативну або хімічну модифікацію та фракціонування. Продукти ферментативної модифікації вважаються лізоформами (гідролізовані лецитини). За допомогою хімічної модифікації отримують гідроксильовані та ацетильовані похідні. Фракціонування застосовують у виробництві специфічних продуктів, збагачених одним з компонентів. Сухі лецитини отримують з додаванням цукрової пудри, крохмалю або сухого знежиреного молока. За кордоном у хлібопекарній промисловості застосовують очищений, знежирений, гідролізо-ваний та фракціонований лецитини.

Додавання лецитину в кількості 0,4-0,8 \% до маси борошна збільшило питомий об'єм хліба на 15-25 \% порівняно з контрольним зразком без добавок та на 10-14 \% порівняно із зразком з використанням фосфатидного концентрату. Крім того, поліпшено органолептичні показники якості хліба: пористість стає дрібнішою, рівномірною та тонкостінною, м'якушка - ніжнішою та еластичнішою. Включення лецитину і фосфатидного концентрату до рецептури гальмує черствіння хліба, при чому ефективність лецитину вища, ніж фосфатидного концентрату.

Різні емульгатори неоднаково впливають на якість хліба (Gomes Manuel та ін., 2004). Усі емульгатори підвищують стабільність тіста, хоча ступінь впливу залежить від концентрації. Використання емульгаторів зумовлює більш тривале вистоювання. Стеариллактат натрію, ефіри цукрози, лецитин і збагачений лецитин збільшують ніжність м'якушки із зростанням тривалості вистоювання.

Для хлібобулочних виробів пропонують поєднання фосфо-ліпідів і пектину (по 0,1-1,0 \% до маси борошна) у вигляді водно-фосфоліпідно-пектинової або водно-фосфоліпідної емульсії.

Науково обґрунтована і експериментально підтверджена доцільність та ефективність використання фосфоліпідної біологічно активної добавки „Вітол" із насіння соняшника сучасної селекції і модифікованого порошку з вичавок томатів, який отримують механіко-хімічним обробітком (Лузан A.A., 2004). За розробленою технологією із вичавок томатів за певної температури отримують тонкодисперсний порошок зі збереженою високою активністю ферменту ліпоксигинази. Використання цих двох добавок дозволяє стабілізувати клейковинний каркас пшеничного борошна. Крім того, досягається підвищення харчової і фізіологічної цінності, а також строків зберігання свіжості хлібобулочних виробів.

Виявлено позитивний вплив фосфоліпідної БАД „Вітол ФЕЇ" на хлібопекарні властивості пшеничного борошна, структурно-механічні властивості тіста, а також на якість і харчову цінність хлібобулочних виробів (Ольховий К.С., 2005). Рекомендована доза цієї добавки становить 2\% до маси борошна.

Науково обґрунтована доцільність і ефективність використання харчових соняшникових фосфоліпідів, отриманих методом електромагнітної і хімічної активації, та виноградного насіння як сировини для виготовлення рослинних ліпідвмісних біологічноа-ктивних добавок до хлібобулочних виробів (Корнен Н.Н., 2001). Обробіток виноградного насіння методом механо-хімічної активації дозволяє підвищити активність ферментів - ліпоксигенази і ліпази, а також отримати мікробіологічно чистий продукт.

Порошок з виноградного насіння пропонують використовувати як поліпшувач окисної дії (патент 2211587, Росія, 2003). Завдяки цьому поліпшується якість хлібобулочних виробів, підвищується його біологічна і харчова цінність, подовжується тривалість зберігання.

Контрольні питання

Яка роль жирових композицій у формуванні споживних властивостей хліба?

Які поверхнево-активні речовини застосовуються у хлібопекарному виробництві?

Як впливає співвідношення твердої і рідкої фаз жирового продукту на якість хліба?

Які переваги застосування відповідних моногліцеридів з іншими добавками для хліба?

Які Ви знаєте емульгатори і як вони впливають на якість хлібобулочних виробів?

Порівняйте споживні властивості хліба з різними емульгаторами.

Що являє собою лецитин і в яких формах він використовується у хлібопеченні?

Як впливають окремі форми лецитину на споживні властивості хліба?

Які форми лецитину забезпечують підвищену стійкість хліба під час зберігання?

10.       Що являє собою біологічно-активна добавка „Вітол" і як вона впливає на якість і стійкість хлібобулочних виробів?