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

23. проблеми запобІгання черствІнню І подовження строкІв зберІгання хлІба

Важливою проблемою хлібопекарської промисловості є черствіння хліба. Існують різні способи збереження якості хліба: впровадження прогресивних технологій приготування тіста, використання відповідних видів сировини, хлібопекарських поліпшувачів, харчових добавок, застосування пакувальних матеріалів. Пошук шляхів уповільнення черствіння хліба, особливо виготовленого за прискореними технологіями, можна поділити на такі напрями:

розробка натуральних збагачувачів і хімічних поліпшувачів для уповільнення черствіння хліба;

вивчення впливу способів, технологічних параметрів і рецептур приготування тіста на збереження свіжості хліба;

дослідження впливу якості зерна, його сортових особливостей, умов вирощування, а також технології помелу і складу на швидкість черствіння хліба.

Ведуться дослідження впливу зернового продукту пшениці із зруйнованою структурою на збереження свіжості хліба. Зерновий продукт - це крупнодисперстні частинки зернівки, які включають усі складові зерна. Хліб на основі суміші пшеничного борошна зернового продукту під час зберігання характеризується обміном вологи на молекулярному рівні між набухлими частинками зерна і м'якушки, міграція фаз вологи, перехід міцно зв'язаної вологи у форму відносно зв'язаної. За даними літератури, м'якушка хліба із зерновим продуктом містить у 2-2,5 разу більше відносно зв'язаної вологи і менше вільної, порівняно з хлібом на основі пшеничного борошна. Структура м'якушки зберігає рухомість і невпорядкованість, властиву свіжоспеченому хлібу. Зміна гранулометричного складу борошна суттєво позначається на якості хліба.

Додавання в тісто текстурованої вуглеводно-білкової композиції помітно гальмує процес черствіння. Це пояснюють тим, що під час ектрудування проходить перерозподіл вологи відносно напряму збільшення частки зв'язаної вологи. Клейстеризація крохмалю, що має місце в процесі гідротехнічного оброблення композиції, сприяє утворенню активних адсорбційних центрів колоїдних систем, які беруть участь у приєднанні ОН-груп води, що знаходиться в той момент у пароподібному стані.

Вчені НУХТ (Скорикова Г., Ільчук В., 2005) стверджують, що якість хліба поліпшується із внесенням 10 і 20 \% м'яких та жорстких дунстів або крупки ендосперму замість пшеничного борошна І сорту. Ними встановлено, що за таких умов збільшується питомий об'єм хліба і формостійкість подових виробів, поліпшуються органолептичні показники, що підтверджується величиною стиснення м'якушки на пенетрометрі. Всі якісні показники хліба поліпшуються з додаванням до пшеничного борошна І ґатунку 10 \% жорсткого дунсту. Відбирають такі дунсти на другій і третій помольних системах, підсортовуючи їх під час формування потоків пшеничного борошна І ґатунку.

Ефективною добавкою, яка подовжує тривалість зберігання хлібом свіжості, є ферментний препарат Новаміл, головним компонентом якого є бактеріальна мальтогенна а-амілаза. Він гідро-лізує крохмаль відтворенням мальтози та декстринів різної молекулярної маси, які активно зв'язують вологу, чим затримують ре-троградацію крохмалю, що призводить до черствіння. Максимальну активність фермент проявляє за температури тістових заготовок 45-70°С. Завдяки продукуванню продуктів розщеплення сповільнюється ретроградація крохмалю під час зберігання хліба та досягається більш тривале гарантування його свіжості. Комплексне застосування ферментних препаратів грибної а-амілази, ксилонази і мальтогенної а-амілази зумовлює такі технологічні функції:

поліпшує стабільність тіста, особливо в процесі перероз-стоювання;

збільшує піднімання тіста на початковій стадії випікання хліба, а отже і об'єм хліба;

поліпшує структуру м'якушки, її однорідність і еластичність;

збільшує пористість хліба з більш рівномірною структурою;

знижує ступінь черствіння хліба, подовжує строки зберігання свіжості.

Досліджено вплив амілолітичних, неамілолітичних ферментів, які формують поперечні зв'язки в клейковині на процес черствіння подового хліба (Bollain Clara та ін., 2005). Автори пропонують оцінювати реологічні властивості, пов'язані з рецептурою і тривалістю зберігання хліба, за допомогою динамічного термомеханічного аналізу. Характеристика якості, що визначалася статистичними методами, зворотно корелювала із в'язко-еластичними динамічними параметрами.

Суттєвий вплив на процес черствіння хліба проявляє співвідношення між кількістю амілози і амілопектину в крохмалі. Додавання ферментів (а-амілази, мальтогенної а-амілази і р-амілази), які руйнують крохмаль, впливає на процес рекристалізації крохмалю і, відповідно, на зміну пружності хліба (Hug-Iten S. та ін., 2003).

Запропонований спосіб сповільнення процесу черствіння хлібобулочних виробів додаванням проміжно термостійкої або термостійкої протеази. Оптимальна активність термостійкої протеази виявлена за температури понад 60 оС. Відношення величини активності протеази за оптимальної температури до величини її активності в умовах 25°С перевищує 10 (бажано понад 15). Термостійку протеазу виділяють із еукаріотних або прокаріотних організмів, які трапляються в природних умовах, або отримують методом синтезу. До рецептури хлібобулочних виробів також включають фермент із групи, що представляє термостійку а-амілазу, р-амілазу, мальтогенну амілазу, пуллуланазу та ін.

В.І.Дробот вважає, що для забезпечення імуномоделюю-чих, антиоксидантних і сорбційних властивостей хліб необхідно збагачувати амінокислотою лізином (0,25-1\%).

Внесення целитину (до 2 \%) поліпшує білково-ліпідний обмін в організмі людини.

З метою подовження строків зберігання розроблені "Методичні вказівки з виробництва хлібобулочних виробів з подовженими строками зберігання" (3-12 діб).

Науково обґрунтовані комплексні технології хлібобулочних виробів з пшеничного борошна з подовженими строками зберігання 10-12 діб (Козюліна О.Ю., 2004). Внаслідок досягається стабілізація якості, сповільнення черствіння, забезпечення мікробіологічної чистоти (запобігання „картопляній хворобі" хліба).

Останніми роками особливе значення набувають дослідження, пов'язані з використанням у якості захисного бар'єра від мікробіологічного псування харчових продуктів речовин мікробного походження. Прикладом може бути нізин - продукт життєдіяльності певних штамів молочнокислих стрептококів виду Lactocjccus lactis subsp. lactis. Це бактеріоцин білкової природи, який має антибактеріальну дію проти мікроорганізмів роду Bacillus. Нізин пригнічує розвиток грампозитивних бактерій, у тому числі спорових і не впливає на грамнегативні бактерії, дріжджі та плісені.

Згідно з Директивою Євросоюзу, нізин дозволено використовувати у приготуванні багатьох продуктів, у тому числі борошняних. Допустима добова доза нізину, за даними ФАО/ВООЗ, становить 33 000 МО (міжнародна одиниця рівна кількості нізину в 0,001 мг від еталонного препарату).

Зараз випускаються такі препарати нізину: нізаплін (Велика Британія), нізполь (Польща), нірос (Росія), харчова добавка се-лектин на основі нізину. В 1 г чистого нізину міститься 40 млн МО активності, а в 1 г промислових препаратів - близько 1 млн одиниць активності. Селектин застосовується у хлібопекарній промисловості як ефективний засіб боротьби з „картопляною хворобою" (Інструкція з використання харчової добавки селектин для запобігання "картопляній хворобі" хліба, 1997).

Пригнічення спорової мікрофлори у харчових продуктах досягається використанням заквасок, приготовлених на чистій культурі нізинутворювальних штамів Lac. lactis.

Деякі штами на молочних середовищах утворюють 30003800 МО нізину. За літературними даними, найбільш інтенсивний розвиток Lac. lactis спостерігався в житній оцукреній заварці і житній бовтанці. Разом із стрептококами в цих середовищах спонтанно розвивались лактобактерії.

Хліб Слов'янський, виготовлений на рідкій житній заквасці із заваркою, що включає Lac. lactis МГУ і B. bifidum-2, за якістю не відрізнявся від контрольного (на заквасці із сухим лактобактерином). Строк зберігання дослідних зразків хліба збільшився на одну добу. Таким чином, включення до закваски нових, нетрадиційних для хлібопечення видів лактококів подовжує строки зберігання готових виробів. Разом з тим використання молочноборошнистого поживного середовища під час приготування і введення житніх заквасок на Lac. lactis ускладнює технологічний процес.

Жукова Є.М. (2002) встановила, що із включенням до рецептури хлібобулочних виробів 2 кг цедри сухої на 100 кг борошна гальмується черствіння і підвищується збереженість виробів.

За допомогою хмельової закваски пропонують поліпшити якість пшеничного хліба, збільшити тривалість збереження свіжості і підвищити його мікробіологічну стійкість під час зберігання (Сатцева І.К., 2004).

Запатентовано спосіб виробництва хлібобулочних виробів, які не черствіють тривалий період і мають поліпшену структуру м'якушки. Для цього в рецептурі тіста передбачені борошно, дріжджі, вода, волокна, а для запобігання черствінню водорозчинна по-лідекстроза (1-5 \%). Крім того, додають ферменти з групи, що включає амілазу, пуллуланазу, амілоглюкозидазу, пентозаназу, кси-ланазу і мальтогенну а-амілазу, які сприяють збереженню м'якості виробів. Співвідношення використаної кількості полідекстрози і волокон у тісті становить 1:1 - 5:1. До складу тіста можуть також включати інші добавки, які запобігають черствінню, зокрема монос-теарат гліцерину, моно- і дигліцериди, стеарил-лактилат натрію і ді-ацетил-винні складні ефіри моно- і дигліцеридів.

Встановлено гальмування процесу черствіння в зразках хліба, що містили текстуровану суміш.

Важливим фактором, який сповільнює черствіння хліба, є входження білків клейковини до складу біокомплексу заліза (ІІ), в якому їх аміногрупа задіяна в утворенні координаційної сполуки, що запобігає утворенню ними водневого зв'язку з гідроксильними групами крохмальних поліцукридів. Сполучення білків з поліцукридами розглядається як один із вагомих чинників, що зумовлюють черствіння хліба.

Приготування тіста з комплексним поліпшувачем опарним способом і способом з використанням охолодженого дріжджового напівфабрикату сформувало мікроструктуру проб у вигляді щільно упакованої білкової матриці, яка вкриває крохмальне зерно. Це свідчить про можливе сповільнення процесів ретроградації крохмалю м'якушки хліба під час зберігання, тобто при обмеженні черствіння хліба.

Т. Колупаєва та І. Матвєєва (МДУХВ, 2005) дослідили вплив ферментних препаратів на черствіння хліба з пшеничного борошна вищого ґатунку. Для досліду використали а-амілазу. "ІЧоуашуІ 10000 Бв" супроти суміші ферментних препаратів а-амілази, ксиланази і мальтогенної а-амілази. Бактеріальні мальто-генна а-амілаза виробляє генетично модифікований штам бактерій. Препарат проявляє максимальну активність на початковій стадії випікання тістових заготовок (45-70 °С), продукуючи декстрини, мальтозу та інші олігоцукриди, що сприяє кращій клейс-теризації та уповільненню ретроградації крохмалю, тобто подовженню свіжості хліба. Дію а-амілази автори пояснюють збільшенням кількості олігоцукридів, завдяки чому перешкоджається утворення поперечних зв'язків між молекулами білка і крохмалю, які зумовлюють черствіння хліба. Силаназа своєю дією на геміцелюлозу збільшує частку низькомолекулярних пентозанів, що сприяє зростанню водопоглинальної здатності тіста, утворенню більш розвинутого клейковинного каркасу.

Американські вчені використали метод спектроскопії 1Н ядерної магнітної релаксації для дослідження змін молекулярної рухомості/жорсткості в хлібі та його складових під час черствіння (Уосіоуоґг У. та ін., 2002). Зроблено висновок про те, що зміну молекулярної рухомості можна пояснити впливом глютену і/або перерозподілом води в аморфних ділянках дослідних зразків.

Контрольні питання

Які відомі способи запобігання черствінню хліба?

Які добавки гальмують черствіння хліба?

З якою метою використовується ферментний препарат „Нова-міл" і як він впливає на стійкість хліба під час зберігання?

Який зв'язок між співвідношення амілози і амілопектину в крохмалі та процесом черствіння хліба?

Яка роль комплексних технологій у подовженні строків зберігання хліба?

З якою метою вносять до рецептурного складу хліба нізин?

Для чого до рецептури хліба включають водорозчинну полі-декстрозу?

Які ферментні препарати і завдяки чому найбільш ефективно гальмують черствіння хліба?