4.4 Прогнозирование рецептурного состава бездрожжевого хлеба по пищевой ценности
Существующие направления производства продуктов питания нового поколения ориентированы на создание сбалансированной по пищевой и био-
Рис.
36 Кривые равных значений объемной массы теста и удельного объема хлеба (на кривых - значения объемной массы теста ( кг/м3) и удельного объема (см7г))логической ценности продукции, позволяющей удовлетворить потребности различных групп населения. Среди основных направлений государственной политики в области здорового питания особое внимание уделено биотехно-логическим процессам переработки сельскохозяйственного сырья и созданию технологий производства качественно новых пищевых продуктов с направленным изменением химического состава, соответствующим потребностям организма. В этой связи актуальны вопросы проектирования состава продуктов и рационов с учетом требований сбалансированности по аминокислотному, жирокислотному, витаминному и минеральному составам /1, 101,119,120/.
В результате разработки данной проблемы можно сформулировать следующие принципы проектирования состава сбалансированных продуктов и содержащих их рационов:
соответствие рационально сбалансированной рецептуре;
соответствие сбалансированности аминокислотного состава белоксо- держащих ингредиентов статистически обоснованному белковому эталону;
возможность целенаправленно изменять жирокислотный состав внесением дополнительных жирсодержащих ингредиентов;
максимальное приближение к задаваемому соотношению между насыщенными, мононенасыщенными и полиненасыщенными жирными кислотами в любом наборе жирсодержащих ингредиентов;
рецептуру продукта, входящего в рацион, рассчитывать с учетом состава блюд и продуктов, употребляемых одновременно с проектируемым;
состав многокомпонентного продукта в одноразовом или суточном рационах должен балансировать их по энергетической ценности, соотношению макро - и микропитательных веществ /53,54/.
Целью работы было прогнозирование рецептурной смеси бездрожжевого хлеба по коэффициенту утилитарности, отражающего соответствие содержания незаменимых аминокислот и их сбалансированность в белке ново-
го продукта к идеальному белку и по содержанию минеральных веществ, имеющих особое значение для поддержания здоровья, работоспособности и активного долголетия.
Коэффициент утилитарности аминокислотного состава (U) численно характеризует сбалансированность незаменимых аминокислот по отношению к физиологически необходимой норме (эталону).
Сущность качественной оценки сравниваемых белков с помощью этого показателя заключается в том, что чем выще значение U, тем лучше сбалансированы незаменимые аминокислоты и тем рациональнее они могут быть использованы организмом (в идеале U = 1) /53/.
По вышеназванным показателям в работе прогнозировали рецептурную смесь, состоящую из муки пшеничной первого сорта, муки пшённой, свекольного порошка, зародышевых хлопьев пшеницы.
Зная сырьё, входящее в рецептуру проектируемого мучного изделия, содержание в нем белка, незаменимых аминокислот и минеральных веществ, можно смоделировать различные варианты рецептурной смеси с позиции сбалансированности аминокислотного состава белка и суточного покрытия в минеральных веществах.
Выполнение такой задачи связано с моделированием этих рецептурных смесей с помощью математического метода, который является максимально соответствующим целям проектирования, по следующему алгоритму.На первом этапе рассчитывается коэффициент утилитарности j-й незаменимой аминокислоты, доли ед.,
aj = Cmi„/Cj, (68)
где Cfnin - минимальный скор незаменимых аминокислот оцениваемого белка по отношению к физиологически необходимой норме (эталону), % или доли ед.; Cj - скор j-й незаменимой аминокислоты по отношению к физиоло-гически необходимой норме (эталону), % или доли ед.;
Cj = (Aj / A0j) xlOO, (69)
где Aj - массовая доля j-й незаменимой аминокислоты в продукте, г/100 г белка; A3j - массовая доля j-й незаменимой аминокислоты, соответствующая физиологически необходимой норме (эталону), г/100 г белка.
Далее определяется коэффициент утилитарности аминокислотного состава, доли ед.,
U = ? (Ajxaj)/ Z Aj (70)
С учетом равенства (68) формула (70) может быть преобразована:
U = CminxlA3j/ZAj (71)
Следующим этапом является расчет содержания минеральных веществ в рецептурной смеси.
Mn = (M,nxm, + M2nxm2 + M3nxm3 + МДпм) / 100, (72)
где п - минеральное вещество; МД М2П, М3П, М4П - содержание данного минерального вещества соответственно в пшеничной муке первого сорта, пшённой муке, свекольном порошке, пшеничных зародышах, мг/100 г; mi, m2, ш3, nru - расход по рецептуре соответственно муки пшеничной первого сорта, пшённой муки, порошка из концентрированного сока сахарной свеклы, зародышевых хлопьев пшеницы, %.
Совместно с кафедрой «Математическое моделирование информационных и технологических систем» разработана программа расчета рецептурной смеси по показателям пищевой ценности, блок-схема представлена в Приложении . В результате расчетов было получено 194 рецептурных смесей, из них 10 имели значение коэффициента утилитарности 0,37 доли ед. и одна смесь - значение U = 0,38 доли ед.
Рецептура сбивного теста, полученная в результате прогнозирования представлена в таблице 17.
Таблица 17 - Рецептура приготовления теста для бездрожжевого хлеба Наименование сырья Расход сырья, кг Мука пшеничная I сорта 100,0 Мука пшенная 20,0 Порошок из концентрированного сока сахарной свеклы 3,0 Зародышевые хлопья пшеницы 15,0 Вода по расчету Таким образом, использование этого подхода представляет большой интерес при проектировании рецептур изделий.
Важнейшей задачей науки является максимальное сокращение этапа перехода лабораторных исследование к промышленным испытаниям. Применение данного вида прогнозирования позволяет быстро выявить оптимальный вариант изделий с обогатителями.Дальнейшие исследования были направлены на изучение влияния влажности 50-56 % (интервал варьирования 2 %) сбивного теста, полученного в результате прогнозирования на эффективную вязкости и адгезионные свойства полуфабриката. Эффективная вязкость - одна из важнейших характеристик сбивного бездрожжевого теста является его. Чрезмерно высокая или слишком низкая вязкость препятствуют развитию пор и объема хлеба при выпечке. Изделия получаются малообъемными, с плохо разрыхленным мякишем.
Установили, что с увеличением массовой доли влаги в полуфабрикате происходит снижение показателя эффективной вязкости. С ростом влажности силы сцепления теста и месильного органа становятся прочнее, чем силы межмолекулярного сцепления самого теста, которые характеризуются пла-стической прочностью. Так как напряжение сдвига прямо пропорционально вязкости, то с увеличением влажности значение нормального напряжения постепенно убывает. Полуфабрикат представляет систему, состоящую из молекул, имеющих различные размеры, отличающиеся продолжительностью периода релаксации напряжений. Вследствии того, что период релаксации прямо пропорционален вязкости теста, увеличение влажности ведет к его
снижению. Адгезионная прочность повышается от 254 до 709 кПа, так как ин-тенсивнее протекает диффузионный процесс в месте соприкосновения полу-фабриката с металлом, о чем характеризует восходящая часть графика.
Pf
О
о *
§ S 800
§с 700
а 600
500 й 400
300 ? 200
50 52 54
Влажность теста, % Рис. 18 Изменение эффективной вязкости и адгезионной прочности теста в зависимости от его влажности.
Оценка органолептических характеристик показала, что изделия, выпеченные по рецептуре, полученной в результате прогнозирования обладали приятным вкусом и ароматом, имели золотистую корочку, нежный и эластичный мякиш, равномерную тонкостенную пористость.
Наилучшими ор- ганолептическими показателями, а также наибольшим удельным объемом и общей деформацией сжатия отличался образец, влажность теста которого составляла 54 %. Он отличался более ровной поверхностью: без трещин, впадин, развитой пористостью и пропеченным мякишем. Это связано с действием пищевых волокон в тесте. Технологическая совместимость биополимеров во многом зависит от степени взаимодействия основных компонентов - белок, полисахариды, вода. Комплексообразование подобного типа носит общий характер и мало зависит от специфики макромолекул белка и волокон, имеет адсорбционный характер и подчиняется закономерностям сорбции полимеров на твердых поверхностях. lauJitiua ю - i шив-завели качссим ис^д^жжсиыл изделии Наименование показателей Образцы, с массовой долей влаги в тесте, %: 50 52 54 56 Внешний вид: - форма Соответствующая хлебной форме, в которой произ-водилась выпечка, с плоской верхней коркой Соответствующая хлебной форме, в которой произ-водилась выпечка, с плоской верхней коркой Соответствующая хлебной форме, в которой произ-водилась выпечка, с несколько выпуклой верхней коркой Соответствующая хлебной форме, в которой произ-водилась выпечка, с несколько вогнутой верхней коркой - поверхность Гладкая, без крупных трещин и подрывов С крупными трещинами Цвет Светло - желтый Светло - коричневый Темно - коричневый Вкус Сладковатый привкус Запах Свойственный данному виду изделия, без постороннего запаха Состояние мякиша: - пропеченность Пропеченный, заминающийся мякиш Пропеченный, не влажный на ощупь, эластичный мякиш Пропеченный, заминающийся уплотненный мякиш - пористость С наличием мелких пор Развитая, без пустот и уплотнений С наличием крупных пор Титруемая кислотность, град 3,0 3,0 3,0 3,0 Влажность мякиша, % 45,4 46,2 47,1 47,5 Структурно-механические свойства, ед. пр. ДН>бЩ 45 47 51 49 дн,ш 38 38 40 39 ЛНуП|> 7 9 11 10 Удельный объем, см"7г 1,74 1,83 1,98 1,86 Результаты исследований легли в основу разработки новой рецептуры и способа приготовления бездрожжевого хлеба на основе сбивных полуфабрикатов «Загадка», на который разработана и утверждена в установленном порядке техническая документация.