Разработка технологии хлебобулочных изделий функционального назначения с использованием биофлавоноидов зеленого чая

Актуальность темы

В настоящее время одной из приоритетных задач государства является восстановление структуры питания, повышение его качества. «Концепция государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 года» определила основные подходы и задачи по созданию новых пищевых продуктов, в том числе и хлебобулочных изделий, обладающих функциональными свойствами, и предназначенных как для массового профилактического, так и лечебного питания.

Создание и активное внедрение в структуру питания продуктов массового потребления, обогащенных функциональными ингредиентами и позволяющих эффективно осуществлять коррекцию пищевого статуса, является приоритетным направлением развития пищевой промышленности в Европейских странах, США и Японии.

Одним из путей реализации задач по созданию отечественного ассортимента специализированных хлебобулочных изделий является использование натуральных ингредиентов, повышающих содержание комплекса биологически активных веществ, недостаток которых затрудняет полноценное использование основных пищевых нутриентов.

В настоящее время на основе принципов доказательной медицины получены новые данные в отношении биологической роли для человека минорных биологически активных соединений, к числу которых относятся различные группы флавоноидов, физиологические функции которых разнообразны и важны для снижения риска развития многих распространенных заболеваний. С соединениями фенольной структуры связаны в основном полезные свойства многих пищевых продуктов растительного происхождения.

Несмотря на немногочисленность данных о суммарном потреблении флавоноидов уровень их потребления в разных странах существенно различается и в значительной степени зависит от пищевых предпочтений и доступности основных пищевых продуктов. Основными источником поступления флавоноидов в организм человека с пищей является зеленый чай (48% от общего потребления).

В связи с этим разработка технологии хлебобулочных изделий с использованием биофлавоноидов зеленого чая, обеспечение их сохранности в готовых изделиях является актуальной и имеет научное и практическое значение.

Цель и задачи исследований. Целью настоящих исследований явилась разработка технологии хлебобулочных изделий функционального назначения с использованием биофлавоноидов зеленого чая.

В соответствии с поставленной целью были определены основные направления исследований:

• исследование влияния способа приготовления и рецептуры теста с добавлением экстракта зеленого чая на качество хлебобулочных изделий и свойства теста из пшеничной и ржаной муки;

• исследование влияния экстракта зеленого чая на биотехнологические свойства хлебопекарных дрожжей;

• исследование влияния способа приготовления, рецептуры теста и способа выпечки (в формах или на поду) на сохранность флавоноидов в хлебобулочных изделиях;

• разработка новых видов хлебобулочных изделий, обогащенных флавонои-дамипроизводственные испытания и внедрение в промышленность разработанных изделий и технологий;

• разработка, утверждение, экспертная оценка и согласование нормативной документации;

• обоснование экономической эффективности разработок.

Научная новизна. Научно обосновано применение экстракта зеленого чая для обогащения биофлавоноидами хлебобулочных изделий функционального назначения.

Установлено влияние экстракта зеленого чая на процессы созревания теста (реологические свойства, газообразование, газоудерживающую способность) и качество готовых изделий (удельный объем, формоустойчивость, реологические свойства мякиша) в зависимости от различных технологических факторов: вида муки, дозировки экстракта зеленого чая, рецептуры и способа приготовления теста. Показана целесообразность внесения экстракта зеленого чая в количестве 0,5% к массе муки при приготовлении хлебобулочных изделий из пшеничной муки независимо от способа приготовления и рецептуры теста.

Методом гель-фильтрации установлено взаимодействие флавоноидов зеленого чая с фракциями белков клейковины со среднеи низкомолекулярной массой с образованием агрегатов большей молекулярной массы.

Установлено, что внесение экстракта зеленого чая в состав питательной средымелассы повышает биотехнологические свойства (генеративную и газообразующую активность) хлебопекарных дрожжей в зависимости от дозировки экстракта зеленого чая и исходной культуры дрожжей. Определена оптимальная дозировка экстракта зеленого чая в количестве 0,25% к объему питательной среды.

Впервые проведены комплексные исследования влияния рецептуры, способа приготовления теста и способа выпечки хлебобулочных изделий на сохранность флавоноидов в готовых изделиях, обусловливающие теоретические и практические аспекты разработки технологии новых видов изделий функционального назначения.

Определены оптимальные дозировки рецептурных компонентов (3% сахара и 3% масла подсолнечного), способ приготовления (модифицированная интенсивная «холодная» технология) и способ выпечки (на поду) хлебобулочных изделий, обеспечивающие максимальную сохранность флавоноидов в ходе технологического процесса.

На способ производства хлеба из пшеничной муки с использованием экстракта зеленого чая получен патент Российской Федерации № 2 246 218.

Практическая значимость. Разработана технология хлебобулочных изделий функционального назначения с использованием экстракта зеленого чая. Это открывает новые возможности для совершенствования ассортимента, усиления профилактического потенциала питания за счет полезных свойств традиционных продуктов питания.

Разработаны хлебобулочные изделия — лепешки пшеничные «Походные» с экстрактом зеленого чая, на которые утверждена нормативная документация (Лепешки пшеничные «Походные». ТУ, ТИ, РЦ 9115−014−17 533 367−05). В условиях производства ГУП г. Москвы БКК «Серебряный бор» и ОАО «Калинин-градхлеб» (г. Королев) проведены промышленные апробации лепешек пшеничных «Походных» (акты производственных испытаний от 22.07.04 г. и 21.04.06.).

Разработаны хлебобулочные изделия — лепешки ржаные «Сельские» с экстрактом зеленого чая, на которые утверждена нормативная документация (Лепешки ржаные «Сельские». ТУ, ТИ, РЦ 9113−015−17 533 367−05), проведена промышленная апробация их производства в условиях ГУП г. Москвы БКК «Серебряный бор» (акт производственных испытаний от 22.07.04 г.).

Адаптирована к хлебобулочным изделиям методика количественного определения содержания суммы флавоноидов в растительном сырье в пересчете на рутин, которая позволяет осуществлять контроль закладки флавоноидов и степень их сохранности в готовом продукте.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, 2003;2004 гг.), III Международной конференции «Современное хлебопечение-2003» (Москва, 2003 г.), II и III Юбилейной Международной выставке — конференции «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (Москва, 20 042 005 гг.), Международной молодежной конференции «ИБХФ РАН-ВУЗы» (Москва, 2005 г.).

Разработки экспонировались на II и III Юбилейной международной выставке — конференции «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» и награждены дипломами «За разработку хлебобулочных изделий с добавлением экстракта зеленого чая» и «За разработку технологии лепешек из пшеничной муки с экстрактом зеленого чая и высокое качество продукции».

Работа выполнена на кафедре «Технологии хлебопекарного и макаронного производств» МГУПП.

По результатам исследований опубликовано 13 работ.

1. Обзор литературы.

Питание является одним из важнейших факторов, определяющих состояние здоровья населения. От обеспеченности населения здоровым питанием зависит не только благополучие отдельных людей, но и общества в целом.

В России проблема питания была и остается одной из самых важных как в социально-экономическом, так и медицинских аспектах [123, 145, 150]. Основные негативные тенденции в современном питании связаны с чрезмерным потреблением высококалорийных продуктов и устойчивым дефицитом поступающих с пищей жизненно важных пищевых веществ, в первую очередь витаминов, макрои микроэлементов (кальция, йода, железа, фтора, селена и др.), полноценных белков, пищевых волокон, а так же нерациональным их соотношением. Белковая и витаминная недостаточность — один из важнейших аспектов продовольственной проблемы [41, 54, 71, 84, 140, 143].

Концепция оптимального питания оказывает влияние на решение актуальных проблем, связанных с разработкой специальных продуктов и рационов питания, изысканием новых ресурсов пищевых веществ, повышением пищевой и биологической ценности традиционных продуктов питания, среди которых важную роль играют хлебобулочные изделия [11, 123, 150, 160]. Правильно подобранный сбалансированный состав натуральных веществ, являющихся дополнительными рецептурными компонентами хлебобулочных изделий, позволяет скорректировать питательную и профилактическую ценность пищевого рациона.

Выводы.

Проведены комплексные исследования по разработке технологии хлебобулочных изделий функционального назначения с использованием биофлаво-ноидов зеленого чая. На основании полученных результатов сделаны нижеследующие выводы:

1. Научно обосновано применение экстракта зеленого чая в производстве хлебобулочных изделий функционального назначения.

2. Установлено влияние экстракта зеленого чая процессы созревания теста и качество готовых изделий в зависимости от вида муки, дозировки экстракта зеленого чая, рецептуры и способа приготовления теста. Показана целесообразность внесения ЭЗЧ в количестве 0,5% к массе муки при приготовлении хлебобулочных изделий из пшеничной муки при всех исследованных способах приготовления теста и рецептурах.

3. Установлено, что ЭЗЧ улучшает реологические свойства теста, измеряемые на фаринографе: эластичности теста — на 30,8%, устойчивости — на 29,4%, сопротивляемости — на 33,3%. Показатель контрольного газообразования в тесте с ЭЗЧ увеличивается на 31,9%, газоудерживающей способности теста — на 65,0%, период созревания теста сокращается на 15 мин.

4. Установлено, что внесение в основной субстрат ЭЗЧ в количестве 0,25% к объему питательной среды повышает биотехнологические свойства хлебопекарных дрожжей: удельная скорость роста дрожжей возрастает на 34,040,0%, мальтазная активность — на 5−7 мин, газообразование — на 106−205 см3. Использование в рецептуре дрожжей, выращенных на питательной среде с ЭЗЧ, улучшает свойства теста и качество хлеба.

5. Адаптирована к хлебобулочным изделиям методика количественного определения содержания суммы флавоноидов в растительном сырье в пересчете на рутин, позволяющая осуществлять контроль закладки и степень сохранности флавоноидов в готовом продукте, обеспечивающей его профилактический эффект.

6. Установлено, что способ приготовления теста, состав рецептуры и способ выпечки влияют на сохранность флавоноидов в готовых изделиях. В зависимости от способа приготовления теста сохранность флавоноидов в готовых изделиях составляет 26,7−67,5%, в зависимости от рецептуры — 35,0−53,0%. Наибольшее содержание флавоноидов отмечается у подовых изделий малого развеса, содержащих больше корки.

7. Разработана технология приготовления хлебобулочных изделий — лепешек из пшеничной муки на основе интенсивной «холодной» технологии с внесением 0,5% ЭЗЧ, 3% сахара и 3% масла подсолнечного к массе муки. Данная технология позволяет максимально сохранить флавоноиды в ходе технологического процесса и получить изделия с хорошими потребительскими свойствами.

8. Установлено, при потреблении человеком 300 г изделий, обогащенных фла-воноидами, обеспечивается потребность человека в биологически активном компоненте на 31,6%, что позволяет отнести данный вид изделия к хлебобулочным изделиям функционального назначения.

9. На новые виды изделий с экстрактом зеленого чая разработана и утверждена нормативная документация: ТУ 9115−014−17 533 367−05. Лепешки пшеничные «Походные (Технические условия, ТИ, РЦ) — ТУ 9113−015−17 533 367−05. Лепешки ржаные «Сельские» (Технические условия, ТИ, РЦ).

10. Проведены производственные испытания и внедрение разработанных изделий и технологий в условиях ГУП г. Москвы БКК «Серебряный бор» и ОАО «Калининрадхлеб» (г. Королев).

11. На способ производства хлеба из пшеничной муки с использованием экстракта зеленого чая получен патент Российской Федерации № 2 246 218.