ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ЗЕРНОБОБОВЫХ ПРЕМИКСОВ ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты исследования функциональных свойств и технологического потенциала зернобобовых премиксов для производства зернового хлеба повышенной пищевой и биологической ценности. Сформулированы основные преимущества комбинирования зернового, псевдозернового и бобового сырья в составе премиксов для зернового хлеба: уменьшение доли ценного зернового сырья, повышение пищевой и биологической ценности готовой продукции. В качестве основных ингредиентов премиксов использовали заводскую смесь из дроблённого до средней крупности зерна местных сортов пшеницы, зерно (семена) сорго сорта Чиляки местное улучшенное, амаранта зернового сорта Универсал и нута сорта Юлдуз. Были разработаны три варианта премиксов с заменой зерна пшеницы в количестве 10,0 (смесь 1), 50,0 (смесь 2) и 100% (смесь 3) смесью из остального сырья. Установлено, что увеличение дозировки смеси из зерна (семян) сорго, амаранта и нута в составе зернобобового премикса способствовало повышению пищевой и биологической ценности данного полуфабриката, что позволяет более эффективно использовать наиболее перспективные для Узбекистана соле- и засухоустойчивые сельскохозяйственные культуры, особенно сорго и амарант, а также высокоурожайные и традиционные - нут.

АBSTRACT

The article presents the results of a study of the functional properties and technological potential of leguminous premixes for the production of grain bread of increased nutritional and biological value. The main advantages of combining grain, pseudo-grain and legume raw materials in the composition of grain bread premixes are formulated: reducing the share of valuable grain raw materials, increasing the nutritional and biological value of finished products. As the main ingredients of the premixes, a factory mixture of locally grown wheat grains crushed to medium size, local improved sorghum grain (seeds), amaranth of the Universal grain variety and chickpeas of the Yulduz variety was used. Three variants of premixes have been developed with the replacement of wheat grain in the amount of 10.0 (mixture 1), 50.0 (mixture 2) and 100% (mixture 3) with a mixture of the rest of the raw materials. It was found that an increase in the dosage of a mixture of grain (seeds) of sorghum, amaranth and chickpeas as part of a leguminous premix contributed to an increase in the nutritional and biological value of this semi-finished product, which makes it possible to more effectively use the most promising salt and drought-resistant crops for Uzbekistan, especially sorghum and amaranth, as well as high-yielding and traditional chickpeas.

Ключевые слова: зернобобовый премикс, зерно, пшеница, сорго, амарант, нут, химический состав, биологическая ценность.

Кeywords: leguminous premix, grain, wheat, sorghum, amaranth, chickpeas, chemical composition, biological value.

Введение. В последнее время хлеб, особенно зерновой, рассматривается как функциональный продукт, способствующий в определённой степени коррекции здоровья человека в соответствии с его физиологическим состоянием и воздействием различных внешних факторов [1;с.117-118, 2;с.10-12].

Введение в рецептуру хлеба ингредиентов, обладающих определёнными функциональными свойствами, позволит решить в определённой степени проблему дефицита или профицита тех или иных биологически активных веществ в зависимости от целевого предназначения данной продукции [3;с.6].

Весьма перспективными являются технологии зернового хлеба целевого назначения с использованием функциональных композитных смесей, в частности зернобобовых премиксов из различного, в том числе и нетрадиционного, сырья [4;с.137-142, 5;с.30-33].

Немаловажным критерием отбора сырья является его доступность, то есть объёмы производства потенциальных ингредиентов смеси должны быть в промышленных масштабах. Особый упор рекомендуется делать на собственные сырьевые ресурсы, а именно на перспективные для Узбекистана высокоурожайные соле- и засухоустойчивые сельскохозяйственные культуры, объёмы производства которых планируется наращивать особенно на маргинальных, природно-засоленных и потенциально опасных для развития вторичного засоления землях (45,7 % орошаемой земельной площади Узбекистана имеет разную степень засоления) в условиях крайнего дефицита воды. В данном аспекте весьма перспективным и полноценным субститутом зерну пшеницы в производстве премиксов для зерновых видов хлеба могут служить зерно (семена) сорго, амаранта и нута, значительно превосходящие другие культуры по способности давать стабильно высокие урожаи в столь неблагоприятных агрометеорологических условиях республики.

Цель работы заключалась в оптимизации состава функционального премикса на основе отечественного зернового и бобового сырья для повышения пищевой и биологической ценности хлеба.

Методы и объекты исследования. Объекты исследования – хлебопекарные зернобобовые премиксы. Объект сравнения – зерно пшеницы. В исследовании использовали зерно (семена) сорго сорта Чиляки местное улучшенное (II-ая группа злаковых –просовидные), амаранта зернового сорта Универсал (злакоподобные или псевдозерновые) и нута сорта Юлдуз (зерновые бобовые или зернобобовые).

Расчёт пищевой ценности премиксов производился по методике, разработанной ВНИИХП, с суммированием массовых долей основных макро- и микроэлементов, содержащихся в каждом виде сырья, без учёта их потерь в процессе подготовки и производства данного продукта.

Результаты и обсуждения. Разработаны составы премиксов (смесей) с заменой зерна пшеницы в количестве 10,0 (смесь 1), 50,0 (смесь 2) и 100% (смесь 3) смесью остального сырья в различном соотношении для 100 г продукта (табл. 1).

Установлено, что со снижением содержания зерна пшеницы в смесях закономерно уменьшались значения их водопоглотительной способности соответственно от 120,0 до 92,0 %, что обусловлено снижением массовой доли пищевых волокон в них, отличающихся повышенной водопоглотительной способностью.

Установлено, что во всех 3-х исследуемых составах премиксов преобладала средняя фракция – 60,0… 63,0% от общей массы. Значения крупной и мелкой фракций были практически одинаковыми, содержание дунстов не превышало 7,0%, а муки – 4,0% от общей массы.

Таблица 1.

 Рецептура и показатели качества зернобобовых премиксов (смесей)

Рисунок 1. Гранулометрический состав (крупность) хлебопекарных зернобобовых премиксов в % по фракциям:

Кр – крупная, Ср – средняя, Мл – мелкая, ДЖ – дунст жёсткий, ДМ -  дунст мягкий, М - мука

Следовательно, данные смеси по крупности можно характеризовать как «средние», что важно, так как крупные и особо крупные частицы зерна могут придавать хлебу грубый вкус и подгорать на поверхности корки в процессе выпечки. Показатели, характеризующие пищевую ценность зернобобовых премиксов, приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Пищевая ценность зернобобовых премиксов

Установлено (табл.2), что снижение дозировки зерна пшеницы (пшеничная крупка) в составе смесей приводило к увеличению массовой доли белков относительно зерна пшеницы соответственно на 3,0, 15,3 и 30,6 % (отн.). Данная тенденция закономерно приводила и к росту массовой доли незаменимых аминокислот (НАК) и лизина, соответственно, в 1,5 до 2,1 и 2,0 и 3,0 раза в смесях 2 и 3. Аминокислотный скор (АКС) по одной из наиболее важных незаменимых аминокислот - лизину увеличился на 8, 38 и 66% (абс.). Следует отметить, что лизин входит в триаду аминокислот, особенно учитываемых при определении общей полноценности питания: триптофан, метионин, лизин.

Оптимальное соотношение этих аминокислот составляет: 1:2:3,5(4) или 1:3:3, если взять метионин + цистин (серосодержащие аминокислоты) [6]. Отмечено улучшение сбалансированности указанных аминокислот, то есть их соотношение практически соответствовало рекомендуемым пропорциям. При этом в смесях отмечено снижение массовой доли пищевых волокон, что не желательно, исходя из целевого назначения готовой продукции, а именно для производства зернового хлеба для профилактического и лечебного питания при основных гериатрических синдромах старческой астении (мальнутриция, саркопения). Особо важное значение в данном контексте является наличие аминокислот с разветвлённой структурой алифатической боковой цепи, так называемых ВСА аминокислот (англ. branched-chain amino acids, BCAA), к коим относятся валин (поддерживает баланс азота, участвует в восстановительных процессах), лейцин (стимулирует синтез белка, регулирует уровень сахара в крови) и изолейцин (участвует в энергетическом обмене, обеспечивает восстановление мышц) [7].

Далее была проведена серия пробных лабораторных выпечек хлеба с использованием смесей 2 и 3. В качестве прототипа использовали стандартную унифицированную рецептуру на хлеб Барвихинский зерновой [8;с.393]. Дальнейшие исследования проводили с использованием смесей 2 и 3 (табл. 1). Качество хлеба оценивали по требованиям ГОСТ 25832-89 (табл. 3).

Таблица 3.

Влияние зернобобовых премиксов (смесей) на качество хлеба

В полученных смесях для премиксов соотношение белков и углеводов также приближено к оптимальному соотношению, а именно 1 : 4, в отличие от соотношения белков и жиров. Однако, данное обстоятельство не является аргументом против исследуемых премиксов, так как в конечном итоге планируется снижение энергетической ценности (калорийности) хлеба целевого назначения. Обратная зависимость от дозировки зерна пшеницы с составе смесей установлена для их минерального состава, а именно отмечено увеличение показателя зольности при снижении дозировки заменяемого зерна, соответственно, на 5,5, 26,8 и 54,3% (отн.). При этом полученные смеси имели относительно низкую минеральную ценность из-за несбалансированности состава по соотношению Са, Р и Mg.

Анализ учёта основных групп бактерий и дрожжей показал, что все компоненты зернобобового премикса содержат молочнокислые бактерии рода Lactobacillus и дрожжи Saccharomycetales, что очень важно, так как именно данные микроорганизмы являются естественным микробиомом пшеничного теста.

Заключение. Полученные изделия по органолептическим и физико-химическим показателям соответствовали нормам ГОСТ 25832-89. При этом опытные образцы отличались от контрольного (прототип) более яркой и интенсивно окрашенной коркой, явно выраженным приятным вкусом и ароматом (смесь 2) и лёгким привкусом и запахом нута (смесь 3). По основным показателям лучшими были признаны образцы хлеба с использованием премикса из смеси 2.      Таким образом, обоснована целесообразность использования исследуемого сырья в установленных комбинациях в виде премикса, что позволит значительно упростить процесс приготовления хлеба и избежать неточности при дозировании сырья. Немаловажно также и то, что данное сырьё подвергается только дроблению (измельчение) до крупок среднего размера, в отличие от муки, что позволит также снизить и себестоимость готовой продукции.

Список литературы:

1. Корячкина С.Я. Инновационные технологии хлебобулочных, макаронных и кондитерских изделий: монография / С.Я. Корячкина, Н.А. Березина, Ю.В. Гончаров [и др.]; под редакцией д-ра техн. наук, проф. С.Я. Корячкиной. – Орел: ФГОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК», 2011. – 265 с.
2. Поландова Р.Н. Новые концептуальные подходы к развитию современных технологий хлебопечения России/Р.Д. Поландова // Хлебопечение России. - 2004. - № 1.- С. 10-12.
3. Пронь О.В. Об оптимизации состава блинной муки / О.В. Пронь, Г.Г. Дубцов, Е.В. Мельник // Кондитерское и хлебопекарное производство. - 2005. - № 5. - С.6.
4. Рустемова А.Ж. Применение зернобобовой смеси для хлебобулочных изделий/ А.Ж. Рустемова, М.Б. Ребезов //Аграрная наука. -2023. - №1(8). – С.137-142.-URL: https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-373-8-137-142.
5. Стабровская О.И. Многокомпонентные смеси производства хлебобулочных изделий/О.И.Стабровская, А.С.Романов, О.Г.Короткова// Техника и технология пищевых производств. – 2009.-№2.- С.30-33.
6. Аминокислотный синтез. Бактериальный синтез аминокислот. – URL: https://propionix.ru/probiotiki-i-sintez-aminokislot [дата обращения 12.08.2024 г.].
7. BCAA — роль в организме и эффективность при занятиях спортом. - URL: https://geneticlab.ru/blog/bcaa-rol-v-organizme-i-effektivnost-pri-zanyatiyakh-sportom/(дата обращения: 22.10.2024).
8.  Пашук З.Н. Технология производства хлебобулочных изделий: справочник/З.Н. Пашук, Т.К. Апет, И.И. Апет. – СПб.: ГИОРД, 2009. – 400 с.
9. Muzafarova Kh.M. - Organization of nutrition for the elderly/ Kh.M. Muzafarova, M.T. Kurbanov, D.M.Muzafarova//Results of National Scientific Research. scientific journal. – 2022. - Volume 1| Issue 9. URL: https://academicsresearch.com/index.php/rnsr/index.