Хлеб как продукт питания, его ассортимент

53

Содержание

Введение

1. Пищевая ценность хлеба и факторы, ее определяющие

2. Способы улучшения качества и пищевой ценности хлеба

3. Состояние и перспективы развития производства функциональных и лечебно - профилактических хлебобулочных изделий

4. Влияние реальных факторов на развитие ассортимента хлебобулочных изделий

5. Ассортимент хлебобулочной продукции «здорового питания»

Заключение

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Хлеб - один из важнейших продуктов питания. Он отличается многими особенностями. Природа заложила в пшеничное и ржаное зерно комплекс жизненно необходимых пищевых веществ: белков, углеводов, жиров, витаминов, минеральных соединений. У хлеба есть еще одна особенность - он никогда не приедается, его употребляют все, ежедневно, в течение всей жизни. Хлеб обладает постоянной, не снижающейся при ежедневном употреблении усвояемостью.

Высокая усвояемость хлеба связана с особенностью его химического состава и благоприятным состоянием входящих в его состав веществ. Белки хлеба находятся в денатурированном виде, крахмал - клейстеризован, жир - в составе эмульсий или комплексов с белками, углеводами и др. компонентами, пищевые волокна - в сильно набухшем и размягченном состоянии. Такое состояние веществ делает их доступными для действия ферментов желудочно-кишечного тракта. Мягкая консистенция позволяет легко и полностью измельчать хлеб, делая его доступным для пищеварительных соков.

Хлеб придает массе остальной поглощаемой пище благоприятную консистенцию и структуру, способствующую наиболее эффективной работе пищеварительного тракта, обеспечивая более полное усвоение человеком различных видов пищи. В питании человека хлеб имеет огромное психофизическое значение в связи с его такими ценными свойствами, как аромат, вкус, эластичность, пластичность и пористость мякиша, цвет корки, внешний вид.

За счет потребления хлеба человек примерно на 30% удовлетворяет наши потребности в калориях, более чем наполовину - в витаминах группы В, солях фосфора и железа, наполовину - в углеводах, на треть - в белках.

Ассортимент хлебобулочных изделий в России характеризуется большим разнообразием и включает в себя около тысячи наименований. Основными группами являются: хлеб из пшеничной муки, хлеб из ржаной муки, хлеб из смеси ржаной и пшеничной муки, булочные изделия, сдобные изделия, бараночные, сухарные, а также пироги, пирожки, пончики.

Введение в рецептуру хлеба компонентов, придающих ему лечебные и профилактические свойства, позволяет решить проблему профилактики и лечения различных заболеваний, связанных с дефицитом тех или иных веществ.

К диетическим продуктам относятся пищевые продукты с измененным химическим составом и физическими свойствами, специально созданные для использования в лечебном и профилактическом питании, рекомендованные для этой цели Минздравом РФ.

По данным статистики в России в 2008 г. всех диетических сортов хлеба выработано всего 48,2 тыс.т. Это означает, что только менее одного миллиона человек используют в питании специальные сорта хлеба.

Доля изделий для лечебного и профилактического питания составляет всего лишь около 5% от общей выработки и это, конечно, мало при наличии большого количества людей, которым необходимы эти изделия. А прогнозируемый рост к 2010 г. - 18%.

Достичь этих показателей можно лишь совместными усилиями пропаганды здорового питания и влияния хлеба на здоровье в частности

1. Пищевая ценность хлеба и факторы, ее определяющие

Пищевая ценность хлеба, как и всякого пищевого продукта, определяется в первую очередь его калорийностью, усвояемостью и содержанием в нем дополнительных факторов питания: витаминов, минеральных веществ и незаменимых аминокислот. Однако, было бы совершенно неправильно оценивать пищевую ценность хлеба лишь с точки зрения его химического состава, не принимая во внимание такие свойства, как вкус, аромат, пористость мякиша и внешний вид хлеба, так как, по словам Павлова, только та еда полезна, которая приятна. Наконец, хлеб обладает одним важным качеством, по-видимому, обычно недостаточно учитываемым. Регулярный прием хлеба вместе с пищей имеет большой физиологический смысл, так как хлеб придает массе поглощаемой пищи благоприятную консистенцию и структуру, способствующую наиболее эффективной работе пищеварительного тракта и наиболее полному смачиванию пищи пищеварительными соками. Наконец, с хлебом человек усваивает супы, масло, икру, сыр, различные соусы, джемы, варенье и прочее. Таким образом, хлеб в нашей диете служит не только источником калорий и дополнительных факторов питания, но также играет важнейшую роль во всей физиологии питания.

Усвояемость хлеба.

Вопрос об усвояемости составных частей хлеба, и частности белковых веществ, привлекал к себе пристальное внимание крупнейших русских ученых еще в конце 19 столетия. Профессор А.П. Доброславин в течение всей своей деятельности интересовался этим вопросом. В руководимой им лаборатории было выполнено несколько диссертаций, с помощью которых удалось установить, что на усвояемость хлеба влияют следующие факторы: усвоение белковых веществ меняется в зависимости от выхода муки; от термической обработки оболочек (отрубей), содержащих белок; влияние «зернового» хлеба; вид и сорт муки; состав диеты, в которую включен хлеб и т.д. Для того, чтобы лучше понять данный вопрос, рассмотрим средний химический состав хлеба (в % на сухой вес):

Питательная (энергетическая) ценность любого продукта определяется не брутто-калорийностью (без учета усвояемости), а его нетто-калорийностью, или физиологической калорийностью. Естественно, что хлеб усваивается человеком не на 100% (так как в нем содержатся неперевариваемые вещества - клетчатка, геми-целлюлоза) и различные вещества в нем - крахмал, белок, жиры - усваиваются по-разному, это зависит от очень многих факторов. Опыты, проведенные с целью выяснения усвояемости хлеба из разных видов и сортов муки, показали, что сухое вещество хлеба лучше всего усваивается из пшеничных сортов муки с низким выходом (высший сорт). Следовательно, здесь играет роль химический состав сырья, из которого изготовили хлеб. Другим важным фактором, от которого зависит усвояемость хлеба, являются его физические свойства, и в частности структура пористости мякиша. Чем объем хлеба больше, чем хлеб пористее, тем лучше он пропитывается пищеварительными соками, тем лучше усваивается организмом. Прямые опыты Воронина П.Ф. показали, что, действительно, имеется прямая зависимость между пористостью хлеба и его перевариваемостью ферментами пищеварительного тракта. Объем хлеба и структура пористости его мякиша зависят от двух групп факторов. Первая группа - это газообразующая способность муки и теста; вторая группа - факторы, обеспечивающие газоудерживающую способность теста. Газообразующая способность муки и теста зависит прежде всего от активности дрожжей, от их качества. Если дрожжи хорошие, интенсивность брожения, скорость, с которой в тесте образуется СО2, зависит от количества сахара, имеющегося в муке и тесте. В зерне пшеницы и в пшеничной муке содержится от 1 до 2,5% сахара, главным образом сахарозы, которая очень легко расщепляется, инвертируется под влиянием выделяемой дрожжами В-фруктофуранозидазы. Получающаяся смесь глюкозы и фруктозы легко сбраживаются дрожжами. Таким образом, на первых этапах брожения теста дрожжи сбраживают сахар муки, т.е. сахарозу. Однако этого количества сахара недостаточно, чтобы процесс брожения теста шел до конца. На следующих этапах брожения на первый план выступает мальтоза, которая в тесте образуется при действии амилазы на крахмал. В свою очередь мальтоза под действием выделяемого дрожжами фермента мальтазы расщепляется на две молекулы глюкозы, которая сбраживается дрожжами. Если мука имеет низкую амилолитическую активность, в тесте не будет достаточного количества мальтозы и глюкозы, брожение будет проходить недостаточно интенсивно и получится хлеб плохого качества, с плотным мякишем. Мука с низкой активностью В-амилазы дает тесто, в котором образуется мало сахаров, и поэтому получается хлеб с бледной коркой. Такую муку называют «крепкой на жар». Описанным образом происходит процесс брожения в пшеничном тесте, приготовленном на прессованных дрожжах. Пшеничное тесто можно также готовить на закваске или на жидких дрожжах. Закваска и жидкие дрожжи применяются для приготовления как пшеничного, так и ржаного теста, причем ржаное тесто готовится почти исключительно на закваске или жидких дрожжах. В таком тесте наряду с процессом спиртового брожения происходит также процесс молочнокислого брожения и одновременно с этиловым спиртом и углекислым газом накапливаются также молочная кислота и некоторое количество уксусной. Следовательно, в конечном счете газообразующая способность любого теста зависит от количества и скорости образования в нем СО2. Газоудерживающая способность теста зависит прежде всего от свойства содержащихся в тесте белков, от количества и качества белков клейковины. В пшеничном тесте они образуют тот растяжимый, эластичный каркас, в котором накапливаются пузырьки СО2, поднимающие тесто и оказывающие на клейковину «расслабляющее» действие. Этот каркас во время брожения теста постепенно расширяется.

Когда тесто ставят в печь, то под влиянием высокой температуры, достигающей внутри мякиша 97-99 градусов, происходит коагуляция, свертывание белков, образуется белковый каркас готового хлеба, и достигнутый в результате брожения объем теста при этом как бы фиксируется, закрепляется. Газоудерживающая способность ржаного теста также зависит от белков, от их количества и физических свойств.

Хлеб как источник белка и незаменимых аминокислот.

При учете пищевой ценности любого продукта, особенно продукта такой первостепенной важности, как хлеб, необходимо учитывать не только общее содержание в нем белка, но также и его качественный состав, т.е. содержание в белке незаменимых аминокислот. Произведенное учеными сравнение содержания отдельных аминокислот в белке изделий из пшеничной муки первого сорта с аминокислотной формулой сбалансированного питания показало, что в белках этой группы изделий существует резкая диспропорция незаменимых аминокислот. Так, если количество валина достигает 141,5%, фенилаланина 221% по отношению к оптимальному, а содержание лейцина, изолейцина и треонина близко к норме, то количество триптофана, лизина и метионина составляет лишь 54; 56,5 и 65% нормы. При достаточном содержании в питании богатых лизином продуктов (молочные продукты, мясо, рыба) недостаточность хлеба, особенно белого, по лизину может не вызывать тревоги. Однако, когда в питании повышается удельный вес хлеба и других зерновых продуктов, то вопрос о способах повышения содержания лизина в хлебе приобретает очень важное значение. Обогащение хлеба лизином может быть осуществлено либо добавлением к муке натуральных продуктов, богатых белком вообще и лизином в частности, либо путем добавления концентратов или чистых препаратов лизина. Среди различных натуральных продуктов особого внимания, ввиду высокого содержания лизина, заслуживает соевая мука, дрожжи, сухое обезжиренное молоко, зародыши злаков и подсолнечниковые или хлопчатниковые пищевые жмыхи. Понятно, что натуральные продукты имеют то преимущество, что кроме повышенного содержания белка вообще они содержат также значительные количества витаминов, минеральных веществ и других дополнительных факторов питания. Таким образом, применяя натуральные обогатители, мы можем комплексно обогащать хлеб.

Хлеб как источник витаминов.

Содержание витамина в хлебе зависит прежде всего от содержания его в муке. Зерно пшеницы и ржи, а следовательно и получаемая из них мука, фактически лишены витаминов А, С и D, и чем мука беднее отрубями и частичками зародыша, тем беднее она и витаминами группы В и токоферолами. Поэтому естественно, что белый хлеб, получаемый из муки низких выходов, чрезвычайно беден витаминами, в то время как хлеб из обойной муки или муки 100% выхода содержит их гораздо больше. Среднее содержание витаминов в хлебе из муки различных сортов (в мг на 100г продукта)

Существенным источником витаминов в хлебе служат дрожжи и закваски. Пекарские дрожжи по сравнению с зерном и мукой содержат весьма значительное количество витаминов В1, В2 и никотиновой кислоты. Партешко исследовал 94 образца хлеба и хлебобулочных изделий, приготовленных из муки высшего сорта (выход - до 15% - на прессованных дрожжах), хлеб из муки первого сорта (выход муки - 10-45% - на жидких дрожжах), хлеб из муки второго сорта (выход - 75-78% - на жидких дрожжах) и хлеб из обойной муки (выход - 97,5% - на закваске). При определении содержания витамина В1 в этих изделиях были получены следующие результаты (в мкг %):

Булочные изделия из муки высшего сорта - 78 Хлеб из муки первого сорта - 155 Хлеб из муки второго сорта - 248 Хлеб из обойной муки - 205.

Эти цифры характеризуют содержание в хлебе свободной его формы, тиамина в связанной форме в хлебе не обнаружено. Чем выше сорт муки, тем меньше в ней периферических частей зерна, тем беднее она витаминами, в том числе и витамином В1. Однако чрезвычайно важно кроме сорта муки учитывать ее выход, так как при современных системах помола мука одного и того же сорта может быть взята из различных частей зерна и выпущена с различным выходом. В результате мука из одной и той же пшеницы, одного и того же сорта, но при различных способах помола будет содержать различное количество тиамина. Аналогичная зависимость относится и к хлебу. Кроме содержания витаминов в исходном сырье (мука, дрожжи, закваска) весьма важным фактором, от которого зависит конечное содержание того или иного витамина в хлебе, является его разрушение в условиях выпечки. Наиболее исследованы термолабильность витамина В1 и его потери, происходящие в процессе выпечки. Данные опытов показывают, что потери этого витамина при выпечке пшеничного хлеба сравнительно невелики, но могут в значительной степени колебаться (8-30%) - здесь решающим фактором оказывается продолжительность выпечки хлеба. Витамин В1 легко разрушается при нагревании его в щелочной среде. Поэтому в хлебе, приготовленном на прессованных или жидких дрожжах, в котором рН обычно колеблется около 5,7, происходит небольшое его разрушение, но в мучных изделиях, приготовляемых на химических щелочных разрыхлителях - соде и углекислом аммонии, большая часть витамина В1 разрушается. В этом случае сохранение витамина В1 зависит почти исключительно от рН. Потеря витаминов, особенно рибофлавина, установлена рядом авторов в процессе хранения хлеба. В опытах, проведенных Бердсоллом и Теплай, булки весом примерно 284г, приготовленные из теста, обогащенного витамином, немедленно после выемки их из печи и охлаждения упаковывали в алюминиевую фольгу, или вощеную бумагу, или целлофан с применением горячей заклейки и хранили в течение 14 дней при температуре 23-25 градусов при искусственном освещении. В течение первых семи дней хранения установлены большие потери рибофлавина у хлеба, упакованного в вощеную бумагу или целлофан, и значительно меньшие потери у хлеба в алюминиевой фольге. Во всех случаях наблюдались небольшие потери влажности. Булки, упакованные в фольгу, кроме того, лучше сохраняли первоначальный аромат и структуру мякиша. Булки, хранившиеся в целлофане, после семи дней приобретали неприятный запах. Следовательно, чтобы хлеб мог служить достаточным источником указанных витаминов группы В, он должен быть ими обогащен. Это в первую очередь относится к рибофлавину, содержащемуся в весьма малых количествах даже в хлебе из обойной муки. Что касается хлеба из муки первого или высшего сорта, то он требует обогащения тиамином, рибофлавином и никотиновой кислотой.

Хлеб как источник минеральных веществ.

Вопрос о роли минеральных веществ зерна, муки и хлеба в снабжении человеческого организма этими веществами, также как и вопрос о белковом и витаминном составе хлеба, приобретает особую остроту и актуальность при повышенном потреблении хлеба и сравнительно большой дозе зерновых продуктов в диете.

Содержание минеральных веществ в муке и хлебе наиболее высоко в муке из цельного зерна и приготовленном из нее хлебе, а наиболее низко в муке высшего сорта и соответствующем хлебе.

При исследовании минерального состава пшеницы, муки и хлеба, совершенно очевидно, что содержание всех макро- и микроэлементов в процессе помола существенно уменьшается. Что же касается хлеба, то повышенное содержание минеральных веществ следует объяснить обогащением его за счет дополнительных ингредиентов, вносимых в тесто в процессе замеса. Таким образом, если с точки зрения мукомола низкое содержание в муке минеральных веществ - признак муки высшего или первого сорта, то с точки зрения пищевой промышленности это признак менее полноценного продукта. С точки зрения физиологии питания наибольшее значение среди минеральных компонентов зерна имеют кальций, а также фосфор и железо, усвояемость которых в значительной степени снижается из-за образования нерастворимых солей фитиновой кислоты.

В таблице приведены данные, характеризующие покрытие суточной потребности человека в отдельных минеральных веществах при потреблении 500 г хлеба:

При этом обращает на себя внимание недостаточность хлеба из любой муки в кальции и вместе с тем значительное содержание в хлебе фосфора и особенно железа. Особое значение для понимания роли минеральных веществ зерна в питании человека имеет вопрос о соотношении кальция и фосфора. Недостаточное снабжение кальцием взрослого человеческого организма, и особенно детского, приводит, как известно, к нежелательным последствиям, выражающимся в недостаточном отложении кальциевых солей в костях. Наилучшая форма кальция, особенно легко усваиваемая человеческим организмом, - это кальций молока и различных молочных продуктов. В молоке соотношение фосфорной кислоты и кальция 3:2, что является почти оптимальным, в то время как в хлебе это соотношение примерно 7:1. В этом случае единственный метод обогащения хлеба кальцием, который может считаться идеальным, это введение обезжиренного молока - натурального продукта, содержащего все минеральные вещества, витамины и белки.

2. Способы улучшения качества и пищевой ценности хлеба

Весь изложенный ранее материал указывает, что промышленная обработка зерна на мельнице приводит к тому, что мука высших сортов - продукт, наиболее ценный в обыденной жизни и торговой практике, - с точки зрения ее пищевой ценности значительно менее полноценна, чем зерно, из которого она была получена. Вместе с тем даже мука из цельного зерна отличается низким содержанием таких жизненно важных веществ, как соли кальция, рибофлавин и лизин. Естественно, что вопрос о пищевой ценности злаков и хлеба не может не привлекать к себе пристального внимания ученых различных областей. Естественно также, что проведены многочисленные опыты по повышению пищевой ценности хлеба, поставленные на основе разных принципов и предлагающие различные методы решения вопроса.

Повышение выхода муки.

Вопрос о том, какой хлеб более питателен - «белый» или «черный», т.е. из муки высших или низших сортов, и каковы пути повышения его пищевой ценности, является весьма актуальным. Первый эксперимент, имевший целью сравнить пищевую ценность «черного» и «белого» пшеничного хлеба, был осуществлен французским физиологом Мажанди, кормившим одновременно двух собак хлебом: одну «черным», а другую - «белым». Оказалось, что собака, питавшаяся «белым» хлебом, вскоре заболела и погибла, в то время как собака, получавшая «черный хлеб», была в прекрасном состоянии. Этот опыт служит первым доказательством более высокой пищевой ценности хлеба из обойной муки. Аналогичные результаты были получены Осборном и Менделем в опытах с молодыми белыми крысами, получавшими более разнообразную диету, которая состояла из того или иного продукта помола пшеницы (мука высшего сорта, отруби, зародыши), коровьего масла и солевой смеси. На диете из муки высшего сорта крысы очень плохо росли и развивались; значительно лучший рост они показали на диете из пшеничных зародышей и отрубей. Когда же диета содержала муку из цельного пшеничного зерна, то в течении нескольких поколений Осборн и Мендель наблюдали нормальный рост животных. Все эти опыты согласно показывают, что хлеб из муки, содержащей все части зерна, несомненно, обладает гораздо более высокой пищевой ценностью, чем хлеб из муки высшего сорта. Вместе с тем еще раз нужно подчеркнуть, что преимущества пищевой ценности хлеба из цельного зерна выступают особенно ярко в условиях однообразной диеты, содержащей значительное количество зерновых продуктов, и сглаживаются при условии ее достаточного разнообразия.

Понятно, что простое увеличение выходов муки является наиболее примитивным способом повышения пищевой ценности получаемого из нее хлеба. Гораздо более целесообразной была бы разработка такой усовершенствованной схемы помола, при которой в максимальной степени были бы отделены от зерна неперевариваемые желудочно-кишечным трактом человека оболочки зерна и вместе с тем полностью были бы направлены в муку зародыш и алейроновый слой - части зерна, наиболее богатые витаминами, минеральными веществами и полноценными по своему аминокислотному составу белками. Тарутин дал весьма подробную и совершенную схему выделения и очистки зародышей пшеницы для использования их в витаминной промышленности, хлебопечении и в кондитерском производстве. Им разработана также детальная технологическая схема помола пшеницы, обеспечивающая попадание зародыша и щитка в муку, а следовательно, получение «высоковитаминной» муки. Представляют определенный интерес опыт Англии и Канады по изменению и усовершенствованию схемы помола пшеницы для получения высоковитаминной муки. Поскольку было показано, что витамином В1 особенно богаты щиток и зародыш, английские и канадские мукомолы стремились таким образом построить технологическую схему помола зерна, чтобы по возможности максимальное количество этих частей зерна попадало в муку. При этом особенные старания прилагались к тому, чтобы обеспечить попадание в муку щитка, содержащего 60% всего имеющегося в муке тиамина.

Основные изменения в технологической схеме помола для максимального включения зародыша и щитка в муку 85% выхода, сводятся к следующему:

1) уменьшение влажности пшеницы, поступающей на помол на 1,5-2%; 2) увеличение выходов муки на первой и второй драных системах; 3) более тщательная очистка отрубей на последних драных системах; 4) увеличение скорости подачи продукта на первые размольные системы; 5) применение рифленых вальцов в некоторых размольных системах.

Последнее является наиболее важным усовершенствованием схемы, позволяющим извлекать из отрубей значительное количество фрагментов щитка. Несмотря на все преимущества высоковитаминной муки, содержащей в своем составе щиток и зародыш, она имеет один недостаток: не выносит длительного хранения и легко прогоркает, особенно при неблагоприятных условиях хранения. Поэтому, подчеркивая всю убедительность доводов о высокой пищевой ценности такой муки, нельзя не указать на необходимость изыскания дешевых, удобных и безвредных антиоксидантов, добавление которых к муке обеспечило бы ее сохранность и препятствовало бы ее прогорканию.

Специальная обработка отрубей для повышения их усвояемости.

Опытным путем было показано, что содержимое клеток алейронового слоя лишь с большим трудом подвергается воздействию пищеварительных соков, и поэтому, несмотря на значительное содержание в этих клетках белка и жировых веществ, они являются в определенной степени балластом. Многочисленны попытки повысить различным путем перевариваемость веществ, содержащихся в клетках алейронового слоя. Одни авторы предлагают механическую обработку отрубей для их измельчения и повышения доступности содержимого клеток действию пищеварительных соков. Другие идут по пути биохимической обработки отрубей, действуя на них теми или иными ферментами или микроорганизмами.

Метод, впервые предложенный русским врачом Скоробогачем, гораздо проще методов механического измельчения отрубей. Он показал, что простым и вместе с тем весьма эффективным способом повышения перевариваемости отрубей является их гидротермическая обработка паром под давлением. Значительно позже такой же способ повышения перевариваемости и усвояемости отрубей предложил Клопфер. Получающийся продукт - «отруби Клопфера» - широко рекламировался как хорошо усваиваемая и высокопитательная примесь к сортовой муке.

Эффективный метод биохимической обработки отрубей был предложен А.И.Опариным с соавторами. Их метод заключается в заваривании и осахаривании отрубей и последующем заквашивании полученного затора. Этот метод приготовления теста имеет явные преимущества, что проявляется во внешнем виде хлеба и в значительном увеличении перевариваемости пепсином белков хлеба.

Обогащение хлеба дрожжами.

Пивные и специальные пищевые дрожжи многократно применялись для обогащения хлеба. Большой интерес, проявляемый с этой точки зрения к дрожжам, объясняется чрезвычайно высоким содержанием в них белка и витаминов группы В.

Содержание белка в дрожжах достигает 50-60% к сухой массе, а в пересчете на перевариваемый белок - 40-50%. Наконец, что очень важно, дрожжевой белок содержит в своем составе чрезвычайно большое количество лизина, недостаток которого, как уже отмечалось выше, является главной причиной неполноценности белков муки и хлеба. По содержанию витаминов группы В дрожжи также представляют собой чрезвычайно богатый продукт. В настоящее время широко используются сухие (инстантные) дрожжи для производства хлеба и хлебобулочных изделий. Такие дрожжи имеют преимущество быстрого подъемного действия на тесто в отличие от жидких дрожжей. Например Ирано-Австрийская фирма «Бирлик и Р» предлагает на российский рынок сухие дрожжи «Фариман», выработанные из натурального сырья, а также обогащенные 17 видами витаминов и 9 видами минеральных веществ. Они применяются для всех видов хлеба из пшеничной и ржаной муки.

Обогащение хлеба зародышами злаков и препаратами клейковины.

Усиленно обсуждается вопрос о применении в мукомолье и хлебопечении специальных белковых добавок к муке для повышения содержания в готовом продукте белка и тех или иных незаменимых аминокислот. Поэтому ряд экспериментальных исследований, как химического, так и физиологического характера, ставит задачей определение аминокислотного состава и биологической ценности таких богатых белком продуктов, как пшеничные и кукурузные зародыши, пивные и пищевые дрожжи, подсолнечниковые жмыхи, соя. Высокое содержание в зародыше зерна витаминов и белка, с одной стороны, и большое количество получаемых при переработке кукурузы зародышей - с другой, заставляют обратить внимание на возможность их пищевого применения в качестве весьма богатого питательными веществами продукта. Опыты А.А.Завьялова показали, что при добавлении к пшеничной муке первого сорта 25% муки из пшеничных зародышей содержание белка в хлебе может быть увеличено почти вдвое, а содержание тиамина и рибофлавина также повышается в значительной степени.

Зародыши злаков могут быть использованы не только для обогащения витаминами и белками хлеба в диете здоровых людей, но также как чрезвычайно ценный источник дополнительных факторов питания в диете людей, страдающих от различных нарушений обмена. Пищевая ценность зародышей пшеницы исключительно велика. В них содержится 33-39% белка (в пересчете на сухой вес), 21-30% сахаров, 13-19% липидов, 4,6-6,7% минеральных веществ и значительное количество витаминов В1, В2, В6, РР и группы Е - соответственно 6,2; 1,45; 2,5; 7,5 и 15,8мг%.

Произведенная Блоком и Боллинг биологическая оценка белков кукурузных зародышей по сравнению с белками цельного молока показала, что белки зародышей незначительно превосходят белок молока по своей биологической ценности. Использование зародышей для обогащения сортовой муки наталкивалось на затруднение, заключающееся в том, что зародыш вызывает сильное расплывание теста и ухудшение структуры мякиша в связи с наличием в зародышах глютатиона. Однако Грейв и Ле-Клерк показали, что предварительное замачивание зародышей в воде в течение нескольких часов дает возможность затем получить прекрасный хлеб, содержащий до 10% пшеничных зародышей и вместе с тем очень хороший по цвету, объему, пористости и структуре мякиша.

Известны также другие способы устранения отрицательного влияния глютатиона на физические свойства теста и качество хлеба: применение окислителей типа бромата калия; прогревание зародышей, использование для предварительной обработки зародышей пара; поджаривание в течение 3 минут при температуре 285 градусов; высушивание обезжиренных зародышей с первоначальной влажностью 14,9% до влажности 4% в течение 8 часов; добавление фосфолипидов; автоклавирование в течение 20 минут при 120 градусах. В настоящее время многие зарубежные и отечественные фирмы предлагают добавки к хлебу, содержащие пшеничные зародыши. Бельгийская фирма MultiGerm производит концентрированную смесь для производства хлеба с натуральным составляющим BIOGERM («биогерм») - это пшеничный зародыш, полученный методом холодной прессовки. В результате технологии холодной прессовки зародыш полностью сохраняет свои питательные вещества и активность, а также высокую концентрацию витамина Е. В смесь входят также пшеничная клейковина, аскорбиновая кислота и фермент альфа-амилаза. Положительное влияние зародыша: придает хлебу приятный цвет, надолго сохраняет хлеб свежим, улучшает вкусовые качества, а для теста - это равномерное распределение пор, пластичность и удобство для механической обработки . BIOGERM имеет еще одно важное преимущество - длительный срок хранения - 6 месяцев сухом и прохладном помещении. Использование клейковины в хлебопечении известно уже начиная с 1912 года (Микини) для приготовления специальных сортов хлеба для диабетиков и страдающих ожирением, а также для массового потребления. Микини и Писсбург разработали способ и предложили оборудование для сушки сырой клейковины в вакууме. Высушенная клейковина была использована Эпштейном для разработки рецептов черного и белого клейковинного хлеба. Во ВНИИ хлебопекарной промышленности выпекали специальный диетический белково-пшеничный хлеб из муки первого сорта с добавкой сухой клейковины, полученной высушиванием на барабанной сушилке с последующим дроблением в дисковой дробилке. Добавление 25% сухой клейковины существенно снижало качество хлеба. Качество его было ниже по сравнению с хлебом с сырой клейковиной, что, по мнению авторов, связано с ее денатурацией в процессе высушивания при высокой температуре (150 градусов). Для устранения недостатков высушивание клейковины необходимо проводить на распылительных сушильных устройствах. Сухая неденатурированная клейковина очень перспективна и эффективна для использования в хлебопечении. Она повышает содержание белка в хлебе, улучшает его аромат. Однако получение неденатурированной клейковины экономически нецелесообразно ввиду повышения стоимости хлебобулочных изделий.

Белки из семян подсолнечника, хлопчатника, гороха, арахиса и конских бобов. Богатым источником белка является жмых, получаемый из семян подсолнечника и хлопчатника. Однако большая часть работ была проведена либо с цельными семенами масличных культур, либо с получаемыми из них кормовыми продуктами - отходами маслобойного или маслоэкстракционного производств. В настоящее время из семян масличных изготовляются продукты специально для питания человека. Это так называемые пищевые жмыхи из семян подсолнечника, арахиса и хлопчатника, содержащие значительное количество белка. Исследование питательной ценности этих белковых продуктов и их влияния при добавлении на питательную ценность пшеничной муки, проведенное Джонсом и Дивайн, показало, что они являются весьма ценными белковыми добавками, которые могут частично заменить в зерне высококачественные белки животного происхождения.

Было показано, что полученный из жмыхов сухой белковый концентрат с влажностью 8-10%, содержащий от 78 до 81% чистого белка, может с успехом применяться при выпечке хлеба как добавка, повышающая содержание белка в хлебе. Произведенные в заводских условиях выпечки ржаного хлеба с добавкой 10% белковой муки показали, что хлеб получается вполне удовлетворительный как по физическим качествам, так и по вкусу; вместе с тем содержание белка в хлебе было повышено вдвое. Улучшители. Немецкий концерн «Ирекс» поставляет на рынок улучшители для пшеничных сортов хлеба, сухие и жидкие закваски, готовые смеси и концентраты для приготовления хлеба.

В производстве улучшителей используются продукты переработки солода. Наименования и применение: «Фарин-экстра» (дозировка 0,2-0,5% от массы теста), «Форекс» (дозировка 0,5-1,0%), «Мастер», «Мелла ФГ плюс» - они используются при любом способе тестоприготовления. Наличие активных амилолитических ферментов в Форексе и Мастере позволяет заменить высокорецептурные виды изделий на сорта с относительно низким содержанием жира и сахара без ухудшения их вкусовых свойств. Улучшитель «Классик» - обладает отбеливающей способностью, благодаря присутствию соевой муки с высокой липоксигеназной активностью. Его использование позволяет повысить объем готовых изделий, улучшить их вкус, аромат и внешний вид.

«Панифарин» - улучшитель, использующийся при производстве ржаных и ржано-пшеничных сортов хлеба для увеличения объема и улучшения состояния мякиша, а также при приготовлении пшеничных сортов в случае использования муки с низким содержанием клейковины. Применение сухих и жидких заквасок сокращает длительность процесса приготовления ржаного и ржано-пшеничного хлеба до 2,5-3 часов. Сухая «Фортшрит» и жидкая «Флюссигзауер» закваски позволяют решить вопрос дозировки в соответствии с типом дозаторов, применяемых на предприятии. При этом использование закваски Фортшрит возможно при производстве традиционных сортов хлеба.

Нормативные документы на сорта хлеба (ржано-пшеничного): «Андреевский», «Андреевский новый», «Глофа» и «Глофа новый» кроме заквасок предусматривают использование продуктов, приготовленных на основе солода: «Натурин» и «Глофа» - это заменители отечественного красного ржаного солода.

Для упрощения технологического процесса и получения хлеба высокого качества используются концентраты и готовые смеси. Например смесь «Совитал» - состоит из ржаной и пшеничной муки, муки из цельного зерна, сухой клейковины, семян подсолнечника, льна и других культур - используется 20, 30, 50 и 100% смеси.

Основное назначение улучшителя - это повышение способности теста удерживать газ, ускорение процесса брожения, улучшение качества хлеба в целом (внешний вид, консистенция и т.д.). Таким требованиям удовлетворяют практически все улучшители, представленные на рынке. Например, улучшитель хлеба «Эконом» (производство Турции), в состав которого входят: мука пшеничная, соевая, овсяная, эмульгатор Е-472е, аскорбиновая кислота - антиоксидант, альфа-амилаза, сахароза.

У нас в стране также имеется большое количество разработок улучшителей для различных видов муки. Государственный научно-исследовательский институт хлебопекарной промышленности (ГосНИИХП) разработал улучшители «Фортуна», «Шанс», обеспечивающие ускорение процесса тестоприготовления, повышение качества хлеба из пшеничной муки со средними и низкими хлебопекарными свойствами. Такие улучшители по своим технологическим характеристикам не уступают лучшим зарубежным образцам, а по экономичности превосходят их, так как расход улучшителей составляет 0,15-0,3% к массе муки по сравнению с 0,3-0,5% зарубежных аналогов. «Фортуна» и «Шанс» используются в сухом виде при приготовлении теста опарным, безопарным или ускоренным способами. ГосНИИХП выпускает также многофункциональные добавки «Полимол 1,2,3» на основе натуральных кислотосодержащих компонентов - они предназначены для производства любых сортов хлеба из ржаной муки и смеси ее с пшеничной, хлеба из пшеничной муки второго сорта и диабетических сортов. «Полимол» сокращает время брожения теста, способствует получению хлеба с эластичным мякишем и развитой пористостью, замедляет процесс черствения, он выполняет две функции одновременно - улучшителя и закваски, поэтому тестоприготовление с этой добавкой осуществляют ускоренным способом. Улучшитель «Амилокс» имеет сходные качества, но больше разновидностей (№1-6), направленных на использование в различных системах приготовления теста (однофазный - безопарный, ускоренный, двухфазный - опарный и порционный замес, непрерывный замес) и различного качества исходной муки (со средними хлебопекарными свойствами, с растяжимой клейковиной, с излишне растяжимой клейковиной и со средними хлебопекарными свойствами). В его состав входят ферментные препараты амилолитического действия, аскорбиновая кислота, минеральные соли, наполнитель и др. Его использование обеспечивает выработку продукции с высоким объемом и формоустойчивостью, эластичным и светлым мякишем, удлиненным сроком хранения готовых изделий (до 4-х суток).

Фирма «Нива» (г. Москва) разработали и запатентовали эффективные улучшители Экстра, Экспресс, Экстра - Р, Агат, применение которых приводит к:

снижению расплываемости подовых изделий;

уменьшению крошковатости мякиша;

продлеванию срока сохранения свежести изделий;

увеличению выхода изделий на 1,5-2%.

Эти улучшители рекомендуется использовать на пекарнях при ускоренных способах приготовления хлеба, а на хлебозаводах - и при традиционных способах (опарном, безопарном).

3. Состояние и перспективы развития производства функциональных и лечебно профилактических хлебобулочных изделий

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. На рис. 3 указана структура производства диетических сортов хлеба по группам выпускаемых изделий.

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. Всесоюзным научно-исследовательским институтом зерна проводится разработка рациональных схем получения муки, обеспечивающих попадание зародыша, щитка в муку, однако при этом уменьшается сохраняемость ее из-за более интенсивного разложения жиров.

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.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом хлебопекарной промышленности (ВНИИХП) предложен 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.