Производство хлеба функционального назначения из новых видов сырья

Для производства хлебобулочных изделий функционального направления (с повышенным содержанием белка; с добавлением пектина, полученного из разных видов сырья; с введением в рецептуру (3-каротина и обогащенных йодом) пользуются различными технологическими приемами, а также применяют новые перспективные виды сырья.

Получение хлеба функционального назначения из муки тритикале

Протеины растительного происхождения являются в настоящее время основными ресурсами пищевого и кормового белка и не потеряют своего значения и в ближайшем будущем.

В последние годы широкое признание получила зерновая культура тритикале (искусственный гибрид пшеницы и ржи). Она обладает высоким потенциалом урожайности и рядом ценных пищевых свойств. Особый интерес к тритикале, наблюдающийся в последнее время, объясняется способностью культуры накапливать в зерне значительное количество белка высокой биологической ценности. Тритикале содержит 14,0% воды, 12,8% белков, 66,5% углеводов, 1,5% жиров, 3,1% клетчатки и 2,0% золы. Эндосперм зерна состоит из водорастворимых (26—28%), солерастворимых (7—8%), спирторастворимых (25—26%) и растворимых в уксусной кислоте белков (18—20%).

Как известно, белок зерна ржи и пшеницы неоднороден как по компонентному, так и по фракционному составу. Главной отличительной особенностью фракционного состава белка ржи является высокое (в два раза больше по сравнению с пшеницей) содержание водои солерастворимых белков и пониженное — клейковинных. Для ржи характерно более низкое накопление общего азота. У пшеницы спирторастворимая фракция — глиадин составляет около 50% всего белкового комплекса, белки с глютенином — около 20%, водои солерастворимые фракции — по 15% каждая. Фракционный состав белка тритикале занимает промежуточное положение, однако по содержанию водорастворимых белков тритикале приближается ко ржи.

Питательная ценность протеина зависит от содержания в нем незаменимых аминокислот. В исследованиях, проведенных в нашей стране и за рубежом, было установлено, что белок тритикале характеризуется хорошо сбалансированным аминокислотным составом.

Сравнительное содержание незаменимых аминокислот белка тритикале и пшеницы в процентах к яичному белку представлено в табл. 3.1 (аминокислотный состав яичного белка согласно нормативам Международной организации по сельскому хозяйству и продовольствию ООН принят за 100%).

Аминокислотный состав белка зерна тритикале, пшеницы и продуктов их переработки (по данным ФАО*), %.

Таблица 3.1

*ФАО — Всемирная продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН.

Процентное содержание лизина, важнейшей незаменимой аминокислоты, количество которой служит показателем общего качества белка, у тритикале равно от 4 до 7%. По данным С1ММУТ, среднее содержание лизина составляет (мг/ на 1 г азота): у тритикале — 196, у пшеницы — 179, у ржи — 212. В белке отечественных сортов тритикале содержание лизина превышает этот показатель по сравнению с пшеницей на 0,8—1,1%.

Наиболее полноценными по аминокислотному составу у тритикале являются фракции альбуминов и глобулинов, на 100 г белка они содержат 4,2—6,3 г лизина, 1,2—1,5 г триптофана, 3,2—4,5 г треонина, 0,7—2,3 г метионина и значительные количества других незаменимых аминокислот. В них самое низкое содержание глутаминовой кислоты (12—20 г) и пролина (5,1—6,5 г) на 100 г белка. Поэтому биологическая ценность водои солерастворимых фракций белка составляет 60—75%. Самой неполноценной и несбалансированной по аминокислотному составу является фракция глиадинов, содержащая на 100 г белка 0,2 г триптофана, 0,1 г метионина и 0,8 г лизина, ее биологическая ценность варьирует от 32,5 до 45,5%. Тритикале по сравнению с пшеницей содержит на 14% больше белка (на 50% лизина, на 35% метионина и на 15% цистеина).

Ряд ученых отмечает, что у улучшенных линий тритикале содержание лизина в зерне приближается к этому показателю у высоколизиновой кукурузы. Исследованиями Всероссийского института растениеводства им. Н. И. Вавилова отмечено, что отдельные пробы тритикале из мировой коллекции превосходят пшеницу по содержанию белка в зерне на 5—8% .

Количество белка в зерне тритикале варьирует в зависимости от места репродукции и условий выращивания. Установлено, что содержание белка в зерне тритикале, выращенном в различных регионах нашей страны, в среднем составляет 14,7%, что на 0,4—0,5% выше, чем у пшеницы, и на 3,2%, чем у ржи.

По содержанию клейковинобразующих белков тритикале значительно превышает рожь и приближается к пшенице. Следовательно, можно сделать вывод о способности зерна тритикале образовывать связанную клейковину по пшеничному типу.

Как известно, уникальные реологические свойства пшеничного теста обусловлены присутствием в нем клейковинного комплекса. Поскольку тритикале по своему белковому составу приближается к своим родительским формам, из его муки можно получить клейковину, близкую по свойствам к пшеничной. Но в целом она находится на уровне слабой пшеничной клейковины.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что в зерне тритикале накапливается значительное количество белков высокой биологической ценности.

Важнейшим компонентом зерна тритикале является крахмал. В отличие от своих прародителей тритикале имеет более низкое содержание крахмала в зерновке. Однако по содержанию азота, золы, жира и фосфора крахмал тритикале практически не отличается от крахмала его родительских форм. Отмечается лишь более низкое содержание в нем амилозы. По форме крахмальных зерен тритикале занимает промежуточное положение между родительскими формами.

Американскими учеными в опытах с крахмалом тритикале, пшеницы и кукурузы было установлено, что температура начала клейстеризации и разрушения крахмальных зерен у тритикале ниже, чем у пшеничной муки. Это имеет большое значение для ферментативного гидролиза крахмала в мякише хлеба при выпечке, поскольку атакуемость ферментами у клейстеризованного крахмала во много раз больше, чем нативного.

В зерне тритикале накапливается до 5% сахаров, лишь незначительное количество приходится на долю моносахаров, а в основном преобладают фруктозиды, количество которых приближается к их количеству у ржи.

Тритикале по количеству спирторастворимых углеводов значительно превосходит пшеницу и сравнимо с рожью. Спирторастворимых сахаров накапливается до 3%, из них олигосахариды составляют около 70%, фруктоза 0,1—7, глюкоза — 1,9—5, сахароза — 2—3, мальтоза — 4—8%.

Расщепляющие белковые вещества ферменты (протеолитические) в зерне злаков изучены еще очень мало, несмотря на их большое значение в определении хлебопекарного качества муки. У большинства сортов и гибридов тритикале активность протеолитических ферментов выше, чем у пшеницы. Это относится как к суммарной активности, так и к активности ферментов, растворимых в кислой среде. Оптимальная кислотность среды для ферментов трех культур составляет около 4,5.

Многие биохимические процессы, происходящие при хранении и переработке, а также питательная ценность зерна во многом зависят от особенностей липидного комплекса. Необходимо отметить, что липиды тритикале отличаются сложностью состава и не являются промежуточной формой между липидами пшеницы и ржи.

Синтез полиненасыщенных жирных кислот в организме человека ограничен. Поскольку в липидах тритикале обнаружено повышенное содержание линолевой кислоты, то можно говорить о повышенной биологической ценности данной культуры.

В нативных липидах зерновых культур присутствуют токоферолы (витамин Е), которые в растительных маслах находятся в активной форме. Они представлены а-формой, что говорит о низкой антиокислительной активности липидов тритикале. Необходимо отметить, что у тритикале высокое содержание фосфолипидов во фракции связанных липидов, что приближает его ко ржи.

Важнейшее значение в питании человека имеют минеральная и витаминная сбалансированность зерна. Зерно тритикале и продукты его помола являются хорошим источником калия, фосфора, магния, натрия, меди, цинка и железа.

Однако при размоле зерна минеральные вещества распределяются по продуктам помола неравномерно. Наибольшее количество фосфора, железа, марганца содержится в отрубях, для которых характерна наиболее высокая зольность (5,03—5,38%).

Белковые вещества играют существенную роль в питании человека, физиологических функциях и состоянии его организма, служат источником восстановления и обновления клеток и тканей. Недостаточность белков в пище является одной из причин повышенной восприимчивости организма к инфекционным заболеваниям, снижения функций кроветворения, задержки развития, нарушения обмена веществ и витаминов, деятельности нервной системы. Белки наряду с жирами и углеводами используются также в качестве источника энергии.

Сравнительный анализ химического состава зерна и муки тритикале показал, что белок тритикале сбалансирован по аминокислотному составу лучше пшеничного, следовательно, изделия из этой муки имеют повышенную биологическую ценность.

Таким образом, можно сделать вывод, что использовать новый хлебный злак тритикале в хлебопекарной отрасли необходимо, поскольку у него более высокий аминокислотный скор по основной лимитирующей аминокислоте — лизину, а также более высокое содержание витаминов и минеральных веществ, а следовательно, продукты, полученные из него, имеют функциональную направленность.

На международном симпозиуме по тритикале в Ленинграде (1973 г.) американский ученый доктор Б. Ч. Дженкинс, руководитель специального центра селекции США, назвал тритикале «хлебом будущего».

Ученые НИИ «Биотехпереработка» Кубанского ГАУ провели исследования по отработке технологии, выпечке хлеба из муки тритикале.

При выработке тритикалевого хлеба необходимо обеспечить начальную кислотность, чтобы нейтрализовать активность фермента а-амилазы, характерную для ржаного теста, и в то же время с помощью дрожжей обеспечить достаточное газообразование для разрыхления клейковины как и при производстве пшеничного хлеба (рис. 3.4).

Принятие таких технологических решений в производстве хлеба из тритикале позволяет получить хлеб функционального назначения, соответствующий требованиям качества, определенным ТУ на данный вид продукции, с повышенным содержанием белка.

Рис. 3.4. Технологическая схема производства хлеба из муки тритикале

* КМКЗ — концентрированная молочно-кислая закваска.