Funkcionális kenyér technológiája cirokliszt felhasználásával BIO Konferenciák webe
Olga Temnikova, Elena Rudenko, Galina Mukovnina és Anna Ruzyanova *
Samara Állami Műszaki Egyetem, Samara 443100, Oroszország
Ebben a cikkben a funkcionális kenyér előállítását vesszük figyelembe. Javasolt a kenyér elkészítése búza és cirok liszt keverékéből. Végeztük a kísérlet matematikai modellezését a cirokliszt optimális adagjának kiszámításához a receptben. Megállapítást nyert, hogy a cirokliszt bevezetése lehetővé teszi a receptekben szereplő cukor mennyiségének csökkentését. A kenyérminták fizikai-kémiai tulajdonságainak meghatározását elvégeztük. Meghatároztuk a kenyérminták savasságát, nedves tartalmát és porozitását. A beszerzett kenyér funkcionálisnak minősíthető, mivel a kenyér egy része napi több mint 15% magnéziumot, mangánt és szilíciumot tartalmaz.
Ez egy nyílt hozzáférésű cikk, amelyet a Creative Commons Attribution License 4.0 feltételei szerint terjesztenek, és amely korlátlan felhasználást, terjesztést és sokszorosítást tesz lehetővé bármely adathordozón, feltéve, hogy az eredeti művet megfelelően hivatkozják.
1. Bemutatkozás
A modern világban különös figyelmet fordítanak az élelmiszerek minőségére. Számos tudományos tanulmány szerint a megfelelő táplálkozás az egyik tényező, amely szükséges az emberek egészségének fenntartásához és a hosszú élet biztosításához.
A funkcionális étel az egyik olyan élelmiszer-termék, amelyet a modern tudományos kutatások figyelembe vesznek. A funkcionális élelmiszereknek tartalmazniuk kell legalább az egyik funkcionális összetevőt, például étkezési rostot, vitaminokat, ásványi anyagokat, többszörösen telítetlen zsírsavakat, probiotikumokat, probiotikumokat és szinbiotikumokat.
Oroszországban különös jelentőséggel bír az új gabonafélékre épülő funkcionális élelmiszerek gyártásának kérdése. Ennek oka, hogy a liszten és gabonán alapuló termékek képezik az orosz emberek táplálkozásának alapját [1].
2. Irodalmi áttekintés
A munka [2] szerint funkcionális termék az, amelynek része legalább 15% funkcionális összetevõ napi bevitelét tartalmazza. A funkcionális élelmiszerek gyártása számos modern tanulmány tárgyát képezi. Ezt a témát orosz és külföldi tudósok is figyelembe veszik. Tekintsük át a funkcionális élelmiszerek előállításával foglalkozó tudományos cikkeket.
A Szentpétervári Állami Kereskedelmi és Gazdaságtudományi Egyetem tudósai fontolóra veszik a gyümölcsökből és zöldségekből izolált funkcionális összetevőket tartalmazó bébiétel készítésének lehetőségét [3]. Körte, tök és brokkoli tört mintákat vásároltak elemzés céljából. Meghatároztuk az aszkorbinsav-tartalmat. Kiderült, hogy aszkorbinsavat adtak hozzá az élelmiszer-ipari termékek tápértékének növelése érdekében. Meghatároztuk a kálium-, vas-, karotin- és fenolvegyületek tartalmát. Lehetővé tette a gyümölcs- és zöldségpépes márkák azonosítását, amely a legmegfelelőbb módszer a bébiételek elkészítésére.
A rezisztens keményítő funkcionális összetevője a [4] -nek. Megjegyezzük, hogy a rezisztens keményítőnek alacsony a hasadási sebessége és alacsony a glikémiás indexe. Ily módon a keményítő nem emészthető a vékonybélben. Így az ellenálló keményítő élelmiszer-rost. Segít eltávolítani a mérgező vegyületeket a gyomor-bél traktusból. Az Oreli Állami Agráregyetem kutatói azt javasolják, hogy kolbász előállításához használjon borsóból izolált rezisztens keményítőt. Számos rezisztens keményítőt tartalmazó mintát nyertünk. Az elvégzett elemzések alapján kiderült, hogy a borsókeményítő optimális dózisa 4%. Részben helyettesíti a burgonyakeményítőt, és lehetővé teszi a darált hús viszkozitásának növelését.
Nagy figyelmet fordítanak funkcionális kenyerek és funkcionális összetevőket tartalmazó sütemények előállítására. A klasszikus receptek szerint előállított pékáruk energiája és tápértéke tekintetében gyakran kiegyensúlyozatlan. Éppen ezért aktuális érdeklődés tárgya funkcionális összetevők keresése, amely lehetővé teszi funkcionális sütőipari termékek előállítását.
A távol-keleti szövetségi egyetem tudósai ezt a problémát a moszatból izolált biológiailag aktív élelmiszer-adalékanyag alkalmazásával oldják meg Fucus evanescens [5]. Megállapítást nyert, hogy ezen adalékanyag bevezetése pozitív hatással van a kenyér minőségére, organoleptikus tulajdonságaira, alakstabilitására és térfogatára.
A funkcionális élelmiszerek gyártása Európa és Ázsia számára is aktuális érdeklődésre tart számot. Különösen megjegyzik [6], hogy a japánok jól ismertek hosszú élettartamukról. A lehetséges funkcionális élelmiszerek fogyasztása az egyik lehetséges ok. A japán emberek táplálkozása nagyon kiegyensúlyozott. A funkcionális ételek magas biológiai aktivitású zsírokat tartalmaznak; a GI traktust, a koleszterinszintet szabályozó és a vérnyomást normalizáló vegyületek.
A holoturikusok bioaktív kivonataival dúsított új funkcionális élelmiszerek tervezését a [7] tanulmányozza. Kidolgozták a holothurians hidrolízisének módszerét. A kapott hidrolizátumok magas antioxidáns és antihipertenzív aktivitást mutatnak. Ezért javasoljuk, hogy a kapott hidrolizátumokat használják idős emberek számára készült termékek előállításához. Megjegyzendő, hogy e termékek fogyasztása lehetővé teszi az aktív életmódot folytató idős emberek számára.
A funkcionális kenyér készítésének módját ebben a kutatásban tanulmányozzuk. A kenyér előállításának két módja van. A közvetlen módszer lehetővé teszi a kenyérsütést az összes összetevő összekeverése után. A módszer előnyei a gyorsaság és az egyszerűség. Kenyérsütés közvetlen módszerrel körülbelül 3,5 órát vesz igénybe.
A második módszert kovász használatával nevezzük. Részben vett lisztből, vízből, cukorból és élesztőből álló keverék. Ez a kovász 3 vagy 4 órán át erjed, ezért a kenyér előállítása kovászos módszerrel sokkal tovább tart, mint a közvetlen módszer. A kovász erjedési ideje függ az élesztő hőmérsékletétől, állagától, minőségétől és mennyiségétől, valamint a liszt minőségétől. Mindkét módszert alkalmazták ebben a kutatásban.
Ciroklisztet használtak funkcionális összetevőként ebben a kutatásban. Ez egyfajta gluténmentes liszt. A cirok [8] szerint a száraz éghajlaton magas a terméshozam, ellenáll a fagynak, ami különösen értékes az oroszországi gazdálkodók számára.
Korábbi tanulmányokban [9] megjegyezték, hogy a cirokliszt felhasználása gluténmentes sütemények előállításához háromszorosára csökkenti a cukor mennyiségét. Ezt azzal magyarázzák, hogy a cirokliszt édes ízű szénhidrátvegyületeket tartalmaz. Ebben a tekintetben nagy érdeklődésünk volt, hogy megtudjuk, csökkenthető-e a kenyér cukortartalma, ha a receptben szereplő búzalisztet részben cirokliszttel helyettesítjük. A túlzott cukorbevitel negatívan befolyásolja az emberek egészségét. Különösen növeli a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásának kockázatát, lelassítja az emésztési folyamatot, és hozzájárul a fogszuvasodás és a súlygyarapodás kialakulásához. Ezért az alacsony cukortartalmú élelmiszerek előállítása aktuális érdeklődés tárgyát képezi.
3 Módszertan
A funkcionális kenyérgyártási folyamat több szakaszból áll.
3.1 A kenyér receptjének kiválasztása és a kontrollminták sütése
Két kenyér receptet alkalmaztak ebben a kutatásban a [10] szerint. A kontrollmintákat csak búzaliszt felhasználásával készítettük.
A kenyér előállításának közvetlen módszere a következő lépéseket tartalmazza. 120 ml vizet, 9 g növényi olajat, 8 g cukrot, 10 g sót, 187 g búzalisztet és 5 g élesztőt tartalmazó tésztát kézzel összekevertünk. A tészta fermentálása 30 ° C-on 2,5 órán át folyt. Az első és a második óra elteltével a tésztát leütötték. Ezután a tésztát megformázták, és még 30 percig hagyták kelni 35 ° C-on. Ezt követően a kenyeret 40 perc alatt 180 ° C-on sütötték.
A kovász használatának módszere a következő lépéseket tartalmazza. 180 g búzalisztet, 120 ml vizet, 4 g cukrot és 5 g élesztőt tartalmazó kovászot kézzel összekevertünk. A kovász fermentálása 30 ° C-on történt 3 óra alatt. Ezután a kovászhoz 105 ml vizet, 18 g növényi olajat, 30 g sót, 12 g cukrot és 220 g búzalisztet adtunk. A kapott tészta 30 ° C-on fermentálódott 1 óra alatt, hogy a térfogatot kétszer növelje. Ezután a tésztát megformázták, és még 30 percig hagyták kelni 35 ° C-on. Ezt követően a kenyeret 40 perc alatt 180 ° C-on sütötték.
3.2 Kenyérsütési kísérlet matematikai modellezése
Kontrollminták elkészítése után kísérletet kellett végezni a cirokliszt és a cukor optimális dózisának meghatározásához mindkét receptben matematikai módszerekkel. A vizsgálatokat matematikai tervezési módszerrel, a Statistica 10.0 alkalmazásával hajtottuk végre. A kiválasztott tényezők hatásának értékelésére központi kompozit forgatható kialakítás készült.
3.3 Kenyérminták előállítása búza és cirokliszt keverékével
A kenyérminták előállítása a 3.1. Szakaszban leírt receptek szerint történt. A tésztához adandó cirokliszt tömegének meghatározása érdekében a kapott búza liszt teljes tömegéből kiszámítottuk a kapott minta szerinti százalékot, majd levontuk a teljes mennyiségből. Így az összes mintát búza és cirokliszt keverékével készítettük. Az egyes minták keverékének komponenseinek aránya eltérő volt.
Kenyér készítése kovászos cirok felhasználásával részben hozzáadta a kovászhoz, a maradék mennyiséget pedig a többi hozzávalóval együtt később.
3.4. A kapott minták érzékszervi tulajdonságainak meghatározása
A kapott minták érzékszervi tulajdonságainak értékelését a potenciális vásárlók végezték. Húsz potenciális ügyfél volt. Az érzékszervi tulajdonságok értékelését a [11] szenzoros analízis módszerével végeztük. Mindegyik mintát ötfokú skálán értékelték öt minőségi mutatóval, amelyek alak, kéreg, aroma, íz, textúra. A kapott skálákat összefoglaltuk, és kiszámoltuk az egyes mutatók átlagos pontszámát. Minden minta esetében kiszámolták a teljes pontszámot. Az összesített pontszám a megszerzett termékek minőségét tükrözi. Ezért válaszként vették fel annak érdekében, hogy illeszkedő válaszfelület legyen.
3.5 Eredményelemzés és a cukor és cirokliszt optimális dózisának meghatározása a válaszfelület segítségével
Kétféle válaszfelületet kaptunk az érzékszervi tulajdonságok összesített pontszámának felhasználásával mind a húsz elkészített minta esetében. A kapott felületek tükrözik a cirokliszt és a cukor tartalma és az érzékszervi tulajdonságok összesített pontszámának függését. A komponensek optimális dózisát kapott grafikonok segítségével határoztuk meg. Szükséges volt a regressziós modellek megfelelőségének ellenőrzése a maradványok normál valószínűségi grafikonjának felhasználásával.
3.6 A kapott kenyérminták elemzése
Minden tételből egy mintát vettek elemzés céljából. Minden mintának egyrészt a legjobb az összes érzékszervi tulajdonság, másrészt a maximális cirokliszt- és a minimális cukortartalom.
A kontrollt és a kapott mintákat elemeztük. A következő tulajdonságokat határoztuk meg. Minden elemzést az orosz GOST szabványoknak megfelelően készítettünk.
A savasság megállapításához 25 g zsemlemorzsát és 250 ml vizet 2 percig rázogattunk. 10 perc múlva az elegyet további 2 percig rázzuk. További 8 perc múlva a kapott elegyet szűrjük. 50 ml szűrletet és 2-3 csepp fenolftaleint tettünk az üveg kúpos lombikba. A lombik tartalmát KOH oldattal titráltuk. A KOH oldat koncentrációja 0,1 mol/dm3 volt .
A nedvességtartalmat termogravimetriás módszerrel állapítottuk meg. Az őrölt 5 g mintát 130 ° C-on 40 percig szárítottuk az AKROS 4610 szárítószekrényben.
A porozitást az ismert térfogatú, kihegyezett végű hengerből álló Zhuravlev eszközzel vizsgáltuk. Ezzel a hengerrel kenyeret tártak fel. A porozitást a henger térfogatának és a kapott ásatás tömegének arányával határoztuk meg.
Az elemzett minták ásványianyag-tartalmát a [12] -ben megadott referenciaadatok felhasználásával számoltuk. Lehetővé tette annak feltárását, hogy a kapott kenyérminták funkcionális kenyérnek minősíthetők-e.
4 találat
A funkcionális kenyérkészítés kutatását a Samara Állami Műszaki Egyetem Élelmiszer-előállítási Technológiai Tanszékén végezték. Először kontroll kenyérmintákat készítettek 100% búzaliszt felhasználásával. A kapott kontrollmintákat minõsítésnek minõsítettük. A potenciális vásárlók megjegyezték, hogy a kontrollmintáknak kellemes íze és aromája van. Megjegyezték azt is, hogy a kenyér kontrollmintái deformáció közben jól megtartották alakjukat. Ennek alapján arra a következtetésre jutottak, hogy ezeknek a recepteknek megfelelően kiváló minőségű kenyér készíthető.
A Statistica 10.0 alkalmazásával kétféle terv készült. Az első központi kompozit forgatható kivitel kenyér előállítására készült közvetlen módszerrel, a második pedig kenyér előállítására kovász segítségével. A Statistica 10.0 alkalmazása lehetővé teszi a kísérletek megtervezését. A megtervezett kísérletek megvalósítása lehetővé teszi a legmagasabb minőséget biztosító tényezők legjobb értékeinek meghatározását. Ebben az esetben az első tényező a cirokliszt tartalma; a második a cukor tömege. Érdekes annak meghatározása, hogy lehet-e alacsony cukortartalmú kenyeret készíteni a ciroklisztben található édes ízű vegyületek felhasználásával. A kapott terveket az 1. és 2. táblázat mutatja be.
Ezeknek a terveknek megfelelően 10 kenyérmintát kellett készíteni közvetlen módszerrel, és 10 kenyérmintát kovász segítségével. A kenyér előállítása a 3.1. Szakaszban leírt receptek szerint történt.
A kapott minták érzékszervi tulajdonságainak értékelésének fenntartása érdekében a bizottság húsz tagja mindegyike kitöltötte a kérdőívet. Minden mintát ötfokú skálán értékeltek öt minőségi mutatóval. A megszerzett mérlegeket átlagoltuk. Így kiszámítottuk az átlagos érzékszervi minőségi pontszámot minden mintára. Ezeket a pontszámokat használtuk válaszként a válaszfelület elkészítése során a Statistica 10.0-ban. A kapott felületeket az 1. és 2. ábrán mutatjuk be.
A kapott modelleket leíró egyenletek megfelelőségét a 3. és 4. ábrán bemutatott maradványok normál valószínűségi diagramja segítségével ellenőrizhetjük. A maradékok normál eloszlása megerősíti, hogy a kapott modellek megfelelőek. Ott használhatók a funkcionális kenyér receptjeinek optimalizálására.
A kapott válaszfelületek elemzése lehetővé teszi a következő következtetések levonását. A cirokliszt bevezetése a kenyérben lehetővé teszi a cukor mennyiségének csökkentését íz- és minőségromlás nélkül. A cirokliszt optimális dózisa a teljes búzaliszt-tartalom 20-30% -a.
A fizikai-kémiai tulajdonságok meghatározása céljából mindkét kenyérfürdőből № 7 mintákat választottunk ki. Ezekben a mintákban egyrészt a legnagyobb a cirokliszt tartalma, másrészt a legalacsonyabb a cukortartalma. Ezenkívül a potenciális ügyfelek magasan értékelték őket. Ezeknek a mintáknak az átlagos érzékszervi minőségi pontszáma 24,1 és 24,7 25 pontról.
A minták savasságát, nedves tartalmát és porozitását elemeztük. A kapott adatokat összehasonlítottuk a kontroll minták elemzésének eredményeivel. Az elvégzett elemzés eredményeit a 3. táblázat tartalmazza.
A minták ásványianyag-tartalmának kiszámítását annak érdekében végeztük el, hogy a kapott kenyérminták funkcionálisnak minősíthetők-e. A [12] szerint a kenyér adagja 50 g, ezért további számításokat végeznek 50 g kenyérrel.
Fontos figyelembe venni azt a tényt, hogy a cirokliszt ásványianyag-tartalma magasabb, mint a búzaliszt ásványianyag-tartalma. Ennek oka a cirokliszt egy teljes étkezési típusú liszt. A szemes héj részecskék jelenléte miatt több ásványi anyag tartalma nő. A búza- és a cirokliszt mikro- és makrotápanyag-tartalmának összehasonlító elemzését a 4. táblázat mutatja be.
Mint a 4. táblázat megjegyzi, a cirokliszt ásványianyag-tartalma a mangán-, kalcium-, magnézium-, nitrogén- és nátriumtartalom mutatóival meghaladja a búzaliszt tartalmát.
A kapott minták ásványianyag-tartalmának kiszámítását elvégeztük. Kiderült, hogy szem előtt tartva a receptek összetevőit és a kapott minták kenyérhozamának részeit a napi magnézium-, mangán- és szilícium-bevitel több mint 15% -a. Ezért a kapott kenyérmintákat funkcionális élelmiszer-termékekként lehet besorolni.
Kenyérgyártási kísérletek tervezése közvetlen módszerrel
Kenyérgyártás kísérleteinek megtervezése kovász segítségével