Использование муки зародышевого продукта пшеницы в составе жиромучной композиции для производства мучных кондитерских изделий типа печенья

АННОТАЦИЯ

В данной работе рассмотрены вопросы применения жиромучных и мучнистожировых композиций (ЖМК и МЖК), мучной составляющей которых является необезжиренная мука зародышевого продукта пшеницы (М_ЗП), для получения функциональных мучных кондитерских изделий на примере сахарного, затяжного и сдобного печенья. Основанием выбора данного способа применения М_ЗП является то, что методы непосредственного  использования зародышевого продукта пшеницы (ЗПП) или необезжиренной муки из него, предложенные до сих пор исследователями сопряжены проблемами нестойкости ЗПП или М_ЗП при хранении, причиной которых является быстрое прогоркание собственных липидов. А предварительная термообработка при температуре до 130⁰С горячим воздушным потоком или другими способами не столь эффективны и довольно дорого обходятся. В основу эффективности получения и применения ЖМК и МЖК положена смешение в определенных пропорциях необезжиренной муки зародышевого продукта пшеницы (МЗП) свежего выпуска с нагретым до 70-105⁰С безводным жиром или смесью жиров и масел. При этом одновременно с термообработкой происходит и повышение концентрации жира в среде, что наряду инактивацией ферментов М_ЗП способствует ещё и предотвращению микробной контаминации при хранении. Эти жировые композиции отличаются ещё и достаточной сбалансированностью жирнокислотного состава.

Представлены результаты исследований свойств теста и готовых изделий с применением ЖМК и МЖК,  которые свидетельствуют о целесообразности их использования вместо маргарина или сливочного масла в рецептурах для получения функционального печенья высокого качества.

ABSTRACT

In the article questions concerning the use of fat-floury and floury-fat compositions, the flour component of which is the non-defatted flour of wheat germ product (F_WG), are considered to produce functional flour confectionery products on the example of sugar, short dough and better biscuits. The reason of choosing this method of using F_WG is that methods of direct use of wheat germ product (WGP) or non-defatted flour from it proposed so far by researchers, are connected with problems of WGP instability or F_WG during storage the cause of which is the rapid rancidity of own lipids. A preliminary thermal treatment at temperature up to 130⁰С by hot air flow or other methods is not so effective and quite costly. Mixing in certain proportions of non-defatted flour of wheat germ product (FWG) of fresh production with anhydrous fat or mixture of fats and oils heated to 105⁰С is the basis of the efficiency of production and application of fat-floury and floury-fat compositions. In addition, simultaneously with the heat treatment there is increase of fat concentration in the medium that along with inactivation of enzymes F_WG prevents microbial contamination during the storage. These fat compositions are different in sufficiently balanced fatty acid composition. 

   Research results of properties of dough and finished products using fat-floury and floury-fat compositions which indicate the feasibility of their use instead of margarine or butter in recipes to produce functional biscuits of high quality are presented. 

Мучные кондитерские изделия – печенья, различные песочные изделия относятся к самым жиро- и сахароёмким продуктам питания, которые всегда имеют  устойчивую  тенденцию  повышенного  спроса  населения. Среди этих изделий по объему производства лидирующее  положение  занимают печенья – затяжные, сдобные и особенно - сахарные. Современные достижения динамично развивающейся науки о питании ставят требования по обеспечению функциональных свойств продуктов питания. В связи с этим, за последнее время с целью повышения биологической ценности мучных кондитерских изделий, в том числе печенья, обосновано и предложено применение многих видов нетрадиционного сырья, среди которых особого внимания, в силу своего происхождения, уникально богатого состава и свойств, заслуживает зародышевый продукт пшеницы [1; 2; 4].

Зародышевый продукт пшеницы (ЗПП) это побочный продукт мукомольного производства, который является своеобразным природным суперконцентратом активных веществ. В нём содержится большое количество витаминов (В₁, В₂, В₃, В₆, РР, F, К, Е и др.), макро­ и микроэлементов, биофлавоноидов, органических кислот, клетчатки, сахаров (преимущественно моносахаридов), незаменимых аминокислот. Особенно существенно содержание витамина Е (токоферола),  в связи с чем он обладает антиоксидантными свойствами. Лишь немногие натуральные пищевые продукты содержат 11 витаминов из 13 известных в настоящее время, абсолютная необходимость которых для организма не вызывает сомнений. Имеет хорошо сбалансированный аминокислотный состав, аминокислотный скор практически всех незаменимых аминокислот белков пшеничных зародышей выше 100 %, исключение составляют только серосодержащие аминокислоты, аминокислотный скор которых 82 % [2]. Необезжиренная мука зародышевого продукта пшеницы (М_ЗП )  содержит 25…26 % белков, 42…43 % углеводов (примерно половину составляют моносахариды), 10…11 %  жира, 4…5 %  минеральных веществ, 6…7 % клетчатки. Содержащееся в М_ЗП масло характеризуется, в среднем, соотношением полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) семейств ω6: ω3, равным 7÷8:1 [5].

Однако, непосредственное использование зародышевого продукта или необезжиренной муки из него  сопряжено проблемами нестойкости его при хранении, даже после производственной обработки (очистка, сушка, размол), причиной которых является быстрое прогоркание собственных липидов. А предварительная термообработка при температуре до 130⁰С горячим воздушным потоком или другими способами, предложенными до сих пор, не столь эффективны и довольно дорого обходятся. В связи с этим ранее проведенными нами исследованиями [3, 5]  была установлена эффективность технологии получения жиромучных и мучнистожировых композиций (ЖМК и МЖК), в основу которой положена смешение в определенных пропорциях необезжиренной муки зародышевого продукта пшеницы (МЗП)  свежего выпуска с нагретым до 70-105⁰С безводным жиром (пальмовым, топленым сливочным маслом, кондитерским, кулинарным жиром или смесью жиров и масел). При этом одновременно с термообработкой происходит и повышение концентрации жира в среде, что наряду инактивацией ферментов М_ЗП способствует ещё и предотвращению микробной контаминации при хранении.

Эти жировые композиции отличаются ещё и достаточной сбалансированностью жирнокислотного состава как по соотношению насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот (НЖК : МНЖК : ПНЖК), так и по соотношению ПНЖК семейств ω6: ω3.

Исходя из вышеизложенного, целью работы является исследование влияния замены рецептурного количества жирового продукта предложенными функциональными  ЖМК и МЖК на качество печенья – сахарного, затяжного и сдобного.

В качестве контрольных выбраны, наиболее типичные и широко известные рецептуры сахарного, затяжного и сдобного печенья. Это сахарное печенье из пшеничной муки I сорта «Наша марка», затяжное печенье  из пшеничной муки I сорта «Крокет» и  сдобное печенье из пшеничной муки высшего сорта, который так и называется «Сдобное». При предварительном подборе ЖМК или МЖК исходили из соотношений рецептурных количеств жирового продукта (в основном это маргарин) и муки пшеничной в выбранных контрольных вариантах, а также из данных литературных источников [2], которые свидетельствуют о положительном влиянии на качество полуфабрикатов и готового печенья замены до 10-15 % рецептурного количества пшеничной муки измельченными в муку ЗПП или зародышевыми хлопьями.  Анализ выбранных  унифицированных рецептур показывает, что такую замену обеспечивает использование вместо маргарина или сливочного масла следующих рекомендуемых [5] безводных ЖМК и МЖК: для затяжного печенья – с соотношением (в %) жирового составляющего к М_ЗП 40:60 (обеспечит  замену 13% пшеничной муки на М_ЗП); для сахарного печенья - с соотношением жирового составляющего к М_ЗП 50:50 (обеспечит также замену 13% пшеничной муки на М_ЗП); для сдобного печенья - с соотношением жирового составляющего к М_ЗП 70:30 (обеспечит замену 15% пшеничной муки на М_ЗП). При этом в используемых МЖК и ЖМК для затяжного и сахарного печенья жировая составляющая состоит из 70% пальмового и 30% соевого масел, что вместе с ботаническим содержанием зародышевого масла в М_ЗП обусловливает функциональные  свойства (композиции этого ряда условно обозначены как ПМ(70%)+МС(30%)+М_ЗП). А в ЖМК, используемой для сдобного печенья жировая составляющая состоит из 50% сливочного топленого, 25% подсолнечного и 25% соевого масел, что также вместе с ботаническим содержанием зародышевого масла в М_ЗП обусловливает функциональные  свойства (композиции этого ряда условно обозначены как СТМ(50%)+МП(25%)+МС(25%)+М_ЗП ).

При расчетах было соблюдено условие, что общая сумма сухих веществ, также как и содержание жира и общего сахара не изменялась. Приготовления полуфабрикатов и готовых изделий - затяжного, сахарного и сдобного печенья проводились по соответствующим традиционным технологиям.

Для сравнительного изучения реологических свойств теста  проанализировали общую, пластическую и упругую деформацию путём пенетрации, результаты которых представлены в табл. 1.

Таблица 1

Реологические свойства теста для исследованных образцов печенья

Данные результатов исследований в табл. 1 свидетельствуют о том, что при использовании ЖМК вместо маргарина и сливочного масла в рецептуре сахарного и сдобного печенья значение общей и пластической деформации несколько возрастает. Однако упругая деформация уменьшается в тесте сахарного печенья  и остаётся почти неизменной для теста сдобного печенья по отношению к контролью. Это означает, что реологические свойства теста  улучшаются,  особенно заметно для сахарного печенья. А при использовании МЖК вместо маргарина в рецептуре затяжного печенья значения общей, пластической и упругой деформации снижаются. Это свидетельствует об укреплении теста, что очевидно при обычно меньшем содержании жира в рецептуре затяжного печенья связано взаимодействием влаги с пищевыми волокнами М_ЗП, входящей в состав МЖК. Однако следует отметить, что снижение общей и особенно пластической деформации незначительны на фоне снижения упругой деформации, что свидетельствует об улучшении реологических свойств теста также и для затяжного печенья.

Результаты исследований качества готовых изделий приведены в табл. 2

 Таблица 2

 Показатели качества исследованных образцов печенья

Как следует из результатов, представленных в таблице 2, все образцы печенья соответствуют регламентированным требованиям, однако показатель намокаемости печенья во всех опытных образцах имеет более повышенное значение, что коррелирует с реологическими данными  теста, а также с изменениями плотности печенья, представленными ниже на рисунке 1.

Рисунок 1.  Плотность образцов печенья

Так как почти половину жировых составляющих в использованных функциональных ЖМК представляют растительные масла, то для  оценки  способности  сдобного  печенья  удерживать жир в процессе хранения образцы печенья были завернуты в пористую фильтровальную бумагу и хранились в условиях лаборатории в течение 30 дней при нерегулируемой  комнатной температуре  (22±6)°С.  В процессе хранения визуально оценивалась миграция масла из изделий в фильтровальную бумагу.  Отмечено,  что  уровень  миграции  масла  из исследованного  образца  печенья  с  ЖМК практически  не отличался от контрольного образца сдобного печенья. Вероятно это обусловлено положительным влиянием пищевые волокон М_ЗП  в составе ЖМК.

Таким образом, установлена эффективность применения М_ЗП  в составе ЖМК и МЖК в рецептурах печенья и других мучных кондитерских изделий, приготовляемых на основе сахарного, затяжного и сдобного теста, для получения функциональных продуктов.