Хлебобулочные изделия с биологически активными пищевыми добавками

В последние годы в мире большое внимание уделяется обогащению хлеба различными полезными веществами, придающими ему лечебные и профилактические свойства.

Лечебный и профилактический эффект от употребления диетических хлебобулочных изделий обеспечивается либо введением в рецептуру необходимых дополнительных компонентов, либо исключением нежелательных, а также изменения технологии их приготовления.

Хлеб – один из наиболее употребляемых населением продуктов питания. Введение в его рецептуру компонентов, придающих лечебные и профилактические свойства, позволит эффективно решить проблему профилактики и лечения различных заболеваний, связанных с дефицитом тех или иных веществ.

Рынок производства отечественной диетической продукции имеет большой потенциал для роста. Разработано значительное количество разнообразных хлебобулочных изделий для лечебного питания; имеется широкий ассортимент изделий для профилактического питания, предназначенный для питания людей, имеющих предрасположенность к тем или иным болезням, а также лиц, проживающих в экологически неблагополучных регионах страны, для рабочих тяжелых профессий, детей дошкольного возраста и пожилых людей.

Анализ ассортиментной политики предприятий хлебопекарной отрасли свидетельствует о том, что практически на всех предприятиях выпускаются изделия, предназначенные для профилактического питания. К их числу относятся: витаминизированные хлебобулочные изделия, изделия из диспергированного зерна, изделия с биологически активными добавками и йодированные изделия. Изделия для лечебного питания на территории страны практически не производятся. Производство хлебобулочных изделий для лечебного и профилактического питания в разрезе экономических регионов страны характеризуется большой неравномерностью. Основная доля выпуска диетических хлебобулочных изделий приходится на Центральный федеральный округ 23 % .

Создание технологий диетических хлебобулочных изделий включает два направления:

технологии хлебобулочных изделий с пищевыми ингредиентами в дозировках от 3 % до 20-30 % к общей массе муки – отруби, различные зернопродукты, соевая мука и др.;
технологии с микронутриентами – витаминами, минеральными и другими веществами.

По первому направлению разрабатываются технологии, обеспечивающие улучшение качества продукции, потребительских свойств (объем, структура пористости и т.д.) в результате снижения отрицательного влияния пищевых ингредиентов (например отрубей), несовместимых по своим функциональным свойствам с белково-углеводными компонентами муки, а также повышающих микробиологическую чистоту хлеба. С этой целью в технологиях предусматриваются в основном полуфабрикаты, в которых происходят биохимические преобразования пищевых ингредиентов с последующим положительным влиянием на свойства теста и качество изделий. Так разработаны:

технологии хлеба с соевой мукой на полуфабрикатах, набухающих, интенсифицирующих коллоидные процессы в соевой массе; ферментативных – с гидролизом белковых веществ; технологии, основанные на минимальном контактировании белков сои и пшеничной муки с введением соевой муки на конечной стадии замеса теста;
технологии хлебобулочных изделий с различными зернопродуктами – отруби, крупка пшеничная дробленая, мука ячменная, овсяная, кукурузная путем их предварительного, в заквасках – молочнокислых, пропионовокислых, что приводит к снижению микробиологической загрязненности, т.е. предотвращению «картофельной» болезни и плесневения, улучшению качества хлеба за счет расщепления структурных компонентов до низкомолекулярных веществ, повышению пробиотических свойств хлебобулочных изделий.

По второму направлению разрабатываются технологии, повышающие биоусвояемость микронутриентов, либо снижающие их потери в процессе тестоприготовления. Так, разработаны:

технологии, повышающие усвояемость кальция на полуфабрикатах, содержащих молочную кислоту (молочная сыворотка, молочнокислая закваска), обеспечивающих переход неусвояемого кальция пищевого мела в вовлекаемый в обмен веществ лактат кальция;
технологии применения витаминов Bl, B2, РР и др. путем введения их в полуфабрикаты определенного состава, например, содержащие молочную сыворотку, пшеничную муку, растительное масло, каждый из которых играет определенную функциональную роль, и снижающие потери витаминов;
для повышения биоусвояемости железа в рецептуру изделий вводятся витаминосодержащие продукты (пшеничная зародышевая мука или хлопья) или витаминно-минеральные смеси.

Для изделий лечебного назначения, характеризующихся измененным химическим составом, разработаны «порошковые» технологии на основе диетических композитных смесей, содержащих различные виды сырья, пищевых добавок и ингредиентов. Такие технологии позволяют решить проблему обеспечения населения лечебным питанием через сеть пекарен, лечебных учреждений и в домашних условиях.

Перспективным направлением развития ассортимента функциональных хлебобулочных изделий повышенной пищевой и биологической ценности диетического назначения является использование натуральных пищевых обогатителей. К ним относятся, например, технологии хлебобулочных изделий на основе проросшего (биоактивированного) диспергированного зерна ржи или пшеницы, отличающегося повышенным содержанием витаминов, минеральных веществ в биоусвояемой форме, незаменимых аминокислот и др.

К натуральным обогатителям хлеба относятся закваски с направленным культивированием микроорганизмов. Так, пропионовые бактерии (Pr. sherman) в пропионовокислой закваске, синтезируют витамины, в том числе В12, пропионовую кислоту и антибиотики – ингибиторы развития «картофельной болезни» хлеба. Каротинсинтезирующие дрожжи в витаминной закваске синтезируют В-каротин; эргостериновые дрожжи в дрожжевой закваске – провитамин D.

Функциональные хлебобулочные изделия с использованием продуктов переработки зерна Резкое снижение содержания пищевых волокон в современном рационе питания человека привело к значительным негативным отклонениям в состоянии здоровья широких слоев населения развитых стран мира. Вследствие недостатка клетчатки, гемицеллюлозы, пектиновых веществ и лигнина в пище у людей развиваются различные заболевания, как рак прямой кишки, ожирение, сахарный диабет, атеросклероз, ухудшается моторная функция кишечника, прогрессирует дисбактериоз, нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы.

Оптимальная суточная норма пищевых волокон для взрослого человека должна быть на уровне 25-30 г. Основными источниками пищевых волокон в пище являются фрукты, овощи, семена масличных культур, кукурузные, рисовые, пшеничные, соевые отруби.

В условиях нашей страны большая часть пищевых волокон поступает в организм человека с зернопродуктами. Именно в хлебе, хлебобулочных изделиях (особенно из муки грубого помола) содержится повышенное количество основных физиологически активных компонентов – целлюлозы, лигнина и геммицеллюз. Однако при современном уровне потребления хлеба, хлебобулочных изделий и их ассортиментном составе, в РФ население с указанными видами продуктов питания получает не более 15-20 % потребного количества пищевых волокон.

В результате выработки высокосортной муки при отделении от эндосперма оболочек, алейронового слоя, зародыша зерна из конечного продукта удаляются почти все витамины, значительная часть белковых и минеральных веществ, резко сокращается количество важных для здоровья балластных веществ.

Перспективными направлениями производства новых сортов хлеба, содержащих все морфологические части зерна, являются: 1) выработка хлеба из цельносмолотого зерна; 2) изготовление хлебобулочных изделий на основе композиционных смесей высокосортной муки и отрубей; 3) производство хлеба с использованием зерна, прошедшего специальную механическую и/или гидротермическую обработку, в том числе использование зерна и виде крупки, экструдантов, хлопьев.

Простое увеличение выхода муки является наиболее примитивным способом повышения пищевой ценности получаемого хлеба. Гораздо целесообразней разработка усовершенствованной системы помола зерна, при которой в максимальной степени удалены оболочки, неперевариваемые организмом, ухудшающие внешний вид, и полностью были бы направлены в муку зародыш и алейроновой слой.

Наиболее перспективным, доступным и дешевым источником натуральных пищевых волокон являются пшеничные отруби. Содержание пищевых волокон в пшеничных отрубях в 3-5 раз выше, чем в овощах и фруктах, и 10 раз выше, чем в муке. При производстве сортовой пшеничной муки на долю отрубей приходится 15-28 %. Отруби состоят из оболочек, прилегающего к ним алейронового слоя и наружных слоев эндосперма. В состав оболочек входит неусвояемая клетчатка, а в состав алейронового слоя входят белки, жиры, минеральные вещества, витамины. Отруби содержат большое количество белка (массовая доля 16-20%), жира (до 5,4%), углеводов (до 70%). Аминокислотный состав белков отрубей (в % общего азота) составляет: аргинина 7,5, цистина-цистеина 1,5, гистидина 1,7, аланина 2,4, треонина 2,8, триптофана 1,8 и валина 4,1.

Однако экспериментально установлено, что питательные вещества алейронового слоя не усваиваются организмом человека. Учитывая низкую усвояемость питательных веществ, входящих в состав отрубей, проводились многочисленные исследования, направленные на повышение их перевариваемости. Предложен способ обработки отрубей паром, однако он не обеспечивал повышение усвояемости, а лишь улучшал внешний вид хлеба, его объем.

Более эффективны биохимические способы обработки отрубей. Например, академиком А.И. Опариным предложен способ заваривания и осахаривания отрубей с последующим заквашиванием этой массы молочно-кислыми бактериями. Это позволило улучшить перевариваемость хлеба. Сбраживание отрубей пивными дрожжами приводило к улучшению усвояемости хлеба и обогащению его витаминами группы В. Однако в настоящее время описанные способы не находят широкого применения из-за своей трудоемкости.

Существует способ приготовления хлеба из тонкодиспергированного целого зерна или с внесением тонкоизмельченных фракций отрубей в количестве до 15 %. При этом химический состав смеси муки и отрубей близок к составу целого зерна. В результате тонкого измельчения (размер частиц оболочек – менее 200 мкм) количество доступного азота в хлебе возросло в 1,6 раза, увеличилось содержание минеральных веществ (фосфора, калия, магния), витаминов и повысилась их усвояемость. В настоящее время разработано много рецептур хлебобулочных изделий с отрубями профилактического и диетического назначения, однако диетологи отмечают необходимость строгого контроля химического состава отрубей, они могут содержать токсичные вещества от применения ядохимикатов, используемых при возделывании пшеницы. С применением цельносмолотого зерна и отрубей производится достаточно широкий ассортимент хлебобулочных изделий: хлеб Зерновой, хлеб Восемь злаков, хлеб отрубной и др.

Использование биоактивированного зерна При помоле с удалением отрубей, например, теряются не только наиболее полезные питательные вещества, но и те потенциальные скрытые возможности зерна, которые проявляются при проращивании.

Известно, что при прорастании зерна резко активизируются ферментные системы. Ферменты зародыша разлагают высокомолекулярные соединения в более простые формы, которые становятся легко перевариваемыми и всасываются в желудочно-кишечном тракте человека. Амилазы катализируют гидролиз крахмала до мальтозы и декстринов, сахароза гидролизует до простых Сахаров. Липазы зерна катализируют гидролиз жира с образованием жирных кислот и глицерина. Протеолитические ферменты гидролизуют белки, что снижает качество и количество клейковины зерна. Многие исследователи признают, что клейковина проросших зерен пшеницы становится более слабой и количество ее в зерне, снижается , а доля свободных аминокислот увеличивается.

Цыпаловой И.Э. и Сотниковой О.М. было установлено, что проведение процесса биоактивации зерна пшеницы способствует повышению его биологической ценности. Также ими проводились опыты по возможности использования биоактивизированного зерна для производства хлебобулочных изделий.

Использованием экструдатов зерна Экструданты – это изорванные зерна в результате специальной технологической обработки. Химический состав экструдантов зависит от вида зерновых культур. Они содержат белка до 11 – 12,7 %; клетчатки 2,6- 11,7 %; минеральных веществ в (мг/100 г) – кальция – 55 -130; фосфора около 390; железа 5,6-12,1; калия 417-460; магния 120-150; жира 1,8-5,7%.

Ячмень и овес являются источником р-глюкана, который ответственный за снижение холестерина в сыворотке крови. Экструдаты зерновых культур могут быть использованы в качестве комплексного источника пищевых волокон, минеральных веществ и других полезных компонентов.

В настоящее время применительно к технологии хлебопекарного производства известно использование экструзионной муки крупяных культур (ячменной, гречневой, пшенной, рисовой, кукурузной) в приготовлении хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки.

Использование зародыша зерна Следующим эффективным способом повышения пищевой ценности хлеба является внесение зародыша зерна пшеницы. Пищевая ценность зародыша исключительно велика, в них содержится в пересчете на сухой вес: белков – 33-39 %; cахаров – 20 %; жиров – 20 %; 5 J % клетчатки; 4 % нептозанов; 7-10 % минеральных веществ.

Белки зародыша содержат незаменимых аминокислот в 2 раза, а лизина в 2-4 раза больше, чем белок эндосперма.

Углеводы зародыша состоят из 16 % сахарозы; 5,7 % мальтозоподобных Сахаров и 4,0-6,9 % рафинозы.

В состав жиров (масла) зародыша входят непредельные жирные кислоты: линолевая (40-49 %), олеиновая (27,8-30 %), линоленовая (10 %); из предельных жирных кислот: пальмитиновая (12,8-13,8 %), стеариновая и лигнооцериновая (1,0%).

Из минеральных веществ в зародыше много фосфора (в среднем до 21,5 %), калия (до 10,5 %), магния (около 7 %), натрия (около 5 %). Все минеральные вещества функционально полезные.

Витамины зерна в основном сосредоточены в зародыше, щитке и алейроновом слое. В зародыше обнаружено значительное количество (в мг на 100 г сухого вещества бетакаротина (провитамина А) – 0,60, тиамина (витамина B1) – до 22, рибофлавина (витамина В2) – до 1,3, токоферола – до 16; никотиновой кислоты – 3,4-9,1 и ряд других жизненно важных витаминов.

Установлено положительное влияние добавления измельченного стабилизированного зародыша пшеницы на хлебопекарные свойства муки. Липидным и липопротеиновым компонентам пшеницы принадлежит важная роль в процессе созревания пшеничной муки и формирование специфических свойств клейковины, в регулировании качества теста и конечного продукта. Добавление от 0,15 до 4% зародышевой муки способствует повышению хлебопекарных свойств обычной муки из зерна пониженного качества. При этом увеличиваются объемный выход хлеба и его пористость, улучшается цвет мякиша.

Однако широкое промышленное применение пшеничных зародышей (свежеполученных и стабилизированных) в хлебопекарной и других отраслях пищевой промышленности затруднено по следующим основным причинам:

крайняя нестойкость свежеполученных зародышей в хранении и необходимость практически немедленной их стабилизации на месте получения;
срок использования даже стабилизированных зародышей ограничен двумя месяцами при контролируемом хранении в определенных условиях;
сложности хранения и транспортировки пшеничных зародышей из-за их низкой удельной массы.

Тем не менее, применение пшеничных зародышей при производстве хлебобулочных изделий целесообразно, но для этого необходимо усовершенствовать технологию их получения при помоле зерна, сохранения качества, способа внесения этого обогатителя.

www.prodindustry.ru

Источник

Понятия качества и свежести хлебобулочных изделий рассматривают с точки зрения параметров срока хранения, возможностей транспортировки, сохранения структуры мякиша и потребительских качеств, куда стали включаться добавки улучшители, позволяющие также убрать из хлеба вещества, провоцирующие набор веса, синдром раздраженного кишечника и симптомокомплекс, связанный с непереносимостью лактозы. Сегодня перед хлебопекарными предприятиями стоит задача предоставить потребителю хлеб, который радует не только румяной корочкой и тающим во рту мякишем, но и помогает заботиться о здоровье.

Классификация улучшителей для хлебопечения

Производители применяют добавки для повышения хлепопекарных качеств используемой муки. В целом улучшители можно разделить на 5 групп:

окислительные – аскорбиновая кислота и перекись кальция, их аналоги;
восстановительные – эльцистеин, тиосульфат натрия;
ферментные;
ПАВ – эмульгаторы;
комплексные.

Также могут добавляться стабилизирующие и другие добавки, способствующие повышению качества готового продукта.

Тенденции обновления производства: тренд low-FODMAP

Производители и продавцы хлебобулочных изделий, независимо от региона, отмечают снижение спроса на традиционные сорта хлеба. Потребители не утратили платежеспособности, более того, отмечают, что готовы приобретать хлеб по более высокой стоимости. При этом есть оговорки:

в нем не должно быть лактозы – в России у 40% населения наблюдается ее непереносимость;
изделия должны быть без глютена – критерий сформировался под влиянием приверженцев безглютеновой диеты;
должны отсутствовать FODMAP, или «вызывающие брожение олиго-, ди- и моносахариды и полиолы».

При этом хлеб должен оставаться мягким, пышным, с тающей текстурой мякиша, но способствовать не только сытости, но и поддержанию здоровья кишечника, нормального веса.

Команда ученых из австралийского Monash University, доказала, что СРК, или синдром раздраженного кишечника связан не с глютеном, а именно с «fermentable oligo-, di-, and monosaccharides and polyols». Эти углеводы плохо поддаются усвоению в кишечнике и в результате вызывают процессы брожения. По статистике с симптомами СКР к гастроэнтерологам обращается до 70% россиян.

Именно FODMAP, а не глютен виновны в том, что после употребления в пищу хлеба, человек ощущает боли, рези, вздутие, приступы диареи или запора.

В хлебобулочных изделиях источником FODMAP являются в первую очередь рожь и пшеница. Опыт технологов компании LEIPURIN демонстрирует возможности применения инновационных заквасок биопаст, которые позволяют освободить хлеб от негативных составляющих, при этом оставив полезные витамины и растительные волокна. В подтверждение приводится следующий аргумент:

Финны употребляют в 40 раз больше ржаного хлеба чем жители России, но при этом проблема СКР, как и в других европейских странах, колеблется на отметке в 20%, против 70% в РФ.

Это связано с переходом производителей на технологии, поддерживающие принципы здорового питания.

В частности, биопасты LEIPURIN основаны на длительном брожении и пастеризации, их производство занимает 36 часов. При сбраживании ржаной муки применяются уникальные штаммы лактобактерий – L.Casei, L.Paracasei, L. Salivarius. В результате получается:

закваска, где содержание вредных FODMAP практически нулевое;
сохраняется польза ржаной муки и комфортная кислотность;
хлеб сохраняет свежесть до 7 дней, у него приятный вкус и аппетитный аромат;
тесто на закваске нового поколения хорошо проходит обработку на линии, не требуя переоборудования;
изделия демонстрируют хороший объем и устойчивость формы;
биопасты не содержат добавок с кодом Е, потребитель увидит «чистую этикетку».

Аналитики пищевой промышленности уверены, тренд ЗОЖ в следующие 5 лет будет только набирать обороты. Производители, желающие удержать потребителя, должны предлагать не только вкусные, но полезные и безопасные хлебобулочные изделия, соответствующие актуальному запросу.

Назначение хлебопекарных улучшителей

За мягкость и тающую структуру хлебного мякиша отвечают зерна крахмала, благодаря своей способности связывать молекулы воды. В процессе выпечки крахмал клейстеризуется – приобретает аморфное физическое состояние, но с течением времени влага теряется, и молекулярная сетка крахмала возвращает кристаллическое состояние. Крахмальные зерна уменьшаются в объеме, оставляя воздушные прослойки – хлеб высыхает, начинает крошиться. Задача технологов состоит:

в ограничении ретроградационных процессов крахмала (потери влаги);
усилении связи молекул воды с другими составляющими теста.

В рецептуре основными ингредиентами являются: хлебопекарная мука (пшеничная, ржаная), вода, яйца, жиры, сахара.

Присутствие сахаров, в том числе, молочной лактозы помогают дольше сохранить мягкость, а также образовать аппетитную корочку. Тем не менее, следует помнить, что они же перекрывают доступность хлеба для людей с диабетом и непереносимостью лактозы.

Хлебопекарные улучшители не являются пищевыми добавками – это отдельные, самостоятельные группы.

Чтобы связать молекулы воды, иметь возможность снизить миграцию влаги от мякиша к корочке и внутрь упаковки; повысить количество воды для замеса теста и сделать мякиш более мягким используют влагоудерживающие агенты и гидроколлоиды.

Глицерин, сорбидол – компоненты, составляющие 2-4% от массы муки по ТТК, используются для удержания влаги. Однако, глицерин может дать нежелательный аромат и привкус конечному продукту, что скажется на негативной оценке потребителем.
Амилазы и эмульгаторы – предотвращают черствение. Эмульгатор моноглицерид препятствует раскручиванию молекулы амилозы, тормозит рекристаллизацию крахмальных цепочек.

Обогащенные ферментами улучшители вносят в муку или опару, после чего при замешивании в тестомесном аппарате происходит равномерное перераспределение составляющих на общий объем.

Температурные параметры ферментов в производстве улучшителей

Природа происхождения амилаз определяет их возможность сохранять активность при разном температурном режиме в процессе выпечки. Высвобождаются амилозы в процессе клейстеризации зерен крахмала, когда они взрываются и высвобождают молекулы амилозы. Наиболее активны ферменты в первые минуты запекания теста, а с повышением температуры активность большинства ферментов подавляется.

Грибковые амилазы инактивируются при температуре 55-60°С;
зерновые – 70-75°С;
бактериальные – выше 90°С.

Температурная отметка в центре мякиша достигает 95-98°С. В этом режиме продуцировать декстрины могут амилазы бактериальной природы, более того, остаточная активность некоторых сохраниться уже после выпечки. Эти свойства используют производители хлебопекарных улучшителей для обеспечения начальной мягкости хлеба и повышенной влажности.

Хлебопекарные улучшители на российском рынке

CRV-Bacery собрали на своем ресурсе ответы на популярные вопросы относительно хлебопекарных улучшителей.

Опыт показал, что пекари при умеренном курсе евро к рублю отдают предпочтение улучшителям европейских производителей. Меньше всего доверия к китайским образцам. При повышении курса евро, производители хлеба ищут альтернативу среди отечественных аналогов.

В отличие от американских производителей, наши не используют ГМО сою и кукурузу в хлебобулочных изделиях, а бромат каря в РФ вообще запрещен. При выпечке экохлеба используются традиционная рецептура с минимизацией или полным отказом от добавок.

На российском рынке из импортных наименований предлагаются комплексные улучшители «Фортш-Рит», «Совитал-Микс», «Форекс».
Российские аналоги – «Панифарин» и «Мажимикс», «Орбита», «Браво», «Огат».

Азодикарбонамид – вещество, запрещенное в странах ЕС, но при этом активно применяемое в США. В частности, его используют для приготовления булочек крупнейшие сети фастфуда. В России он запрещен к применению в чистом виде. Если этот компонент обнаружен в составе хлеба, людям с проблемами дыхательных путей следует воздержаться от покупки, так как исследования показали негативное влияние этого улучшителя на работу дыхательной системы.

Необходимость просветительской работы с населением

В отличие от европейского потребителя, россияне имеют меньшую осведомленность о роли улучшителей в производстве хлеба, и о новых технологиях, применяемых для изготовления продукции, способствующей здоровому питанию. Например, в Финляндии до 90% населения разбираются в новинках хлеба и понимают особенности предлагаемых продуктов, в то время как в России такая осведомленность характерна для 15-17% населения.

В восприятии наших соотечественников также сильны негативные установки – «химия зло». При этом большинство людей не разводят хлебопекарные улучшители и такие вещества как сода, уксус, аскорбиновая кислота, которые также являются по природе «химией». Применение улучшителей позволяет ускорить процессы замеса теста, выпечки, получить мягкую текстуру с продолжительным сроком хранения. Умеренное, целесообразное использование позволит оградить потребителя от патогенной микрофлоры, которая может быть занесена с мукой.

Заключение

Современный рынок требует от производителей хлеба новых подходов, которые бы помогли не только удержать покупателя, но повысить качество и безопасность продукции. Ориентирование на категорию ЗОЖ позволяет привлечь людей, для которых ранее хлебобулочные изделия были недоступны – диабетики, люди, не переносящие лактозу, с расстройствами пищеварения.

Улучшители способствуют повышению качества сырья для массовой выпечки, так как на качество муки влияет большое число факторов. Крупные производители отдают предпочтение европейским и отечественным добавкам, способствующим пролонгированию сроков хранения и улучшению органолептических свойств конечного продукта.

При покупке улучшителей важно внимательно относиться к китайским и американским брендам. Азиатские образцы характеризуются низким качеством, а в американских присутствуют вещества, запрещенные или ограниченно допущенные к применению в нашей стране.

Соблюдение технологии производства позволяют получить не только безопасные, но и полезные для человека хлебобулочные изделия, свободные от веществ, провоцирующих неприятную симптоматику.

Также среди населения РФ растет число людей, тщательно выбирающих продукт по составу, отдающих предпочтение экологичным рецептурам, либо хлебу, обогащенному полезными для здоровья добавками. Люди готовы покупать хлеб, ориентируясь на его качество, а не только ценовой диапазон.

Источник