Технологические аспекты управления структурно-механическими свойствами мякиша пшеничного хлеба

Данная работа посвящена исследованию структурно-механических свойств мякиша пшеничного хлеба через 12 часов после выпечки и далее через каждые 24 часа в течение 108 часов хранения. В основе данного исследования лежит изучение процесса ретроградации крахмала, который представляет собой переход аморфной структуры зерен крахмала в кристаллическое состояние, что предопределяет повышение значений показателей твердости и индекса твердости мякиша. Целью работы является исследование влияния состояния углеводно-амилазного и белково-протеиназного комплекса пшеничной муки посредством внесения солода пшеничного и сухой клейковины на структурно-механические свойства мякиша хлебобулочных изделий и на скорость их черствения при хранении. В данной работе используются мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта, солод пшеничный, клейковина сухая, хлеб из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта, изготовленный безопарным способом посредством проведения пробной лабораторной выпечки. В статье установлено влияние дозировки пшеничного солода и сухой пшеничной клейковины на изменение водопоглощения пшеничного теста в процессе замеса, на его реологические свойства, на структурно-механические характеристики мякиша пшеничного хлеба, изготовленного при проведении пробной лабораторной выпечки, а также на скорость его черствения при хранении. Оптимальная дозировка пшеничного солода составила 5%, что обеспечило число падения, равное 235 с. Дозировка сухой клейковины 3% обеспечила общее содержание клейковины в тесте 31,3%, влажность теста 43,1% и консистенцию теста, равную 640 е.Ф. Совместное внесение пшеничного солода и сухой пшеничной клейковины обеспечили уменьшение индекса твердости мякиша пшеничного хлеба на 55% и скорости его черствения в 3,3 раза.

1. Носова, М. В., Дремучева, Г. Ф., Костюченко, М. Н., Смирнова, С. А. (2019). Влияние мультиэнзимной композиции на степень черствости батонов нарезных из пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта. Хлебопечение России, 2, 39– 43.

2. Kostyuchenko, М., Martirosyan, V., Nosova, M., Dremucheva, G., Nevskaya, E., Savkina, O. (2021). Effects of α-amylase, endo-xylanase and exoprotease combination on dough properties and bread quality. Agronomy Research, 19(S3), 1234–1248. https://doi.org/10.15159/AR.21.067

3. Liu, W., Brennan, M. A., Serventi, L., Brennan, C. S. (2017). Effect of cellulase, xylanase and α-amylase combinations on the rheological properties of Chinese steamed bread dough enriched in wheat bran. Food Chemistry, 234, 93–102. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.04.160

4. Sluková, M., Kubín, M., Horáčková, Š., Příhoda, J. (2015). Application of amylographic method for determination of the staling of bakery products. Czech Journal of Food Sciences, 33(6), 507–512. https://doi.org/10.17221/184/2015-CJFS

5. Dahiya, S., Bajaj, B. K., Kumar, A., Tiwari, S. K., Singh, B. (2020). A review on biotechnological potential of multifarious enzymes in bread making. Process Biochemistry, 99, 290–306. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2020.09.002

6. Rayas-Duarte, P., Murtini, E. S. (2020). Bread staling. Chapter in a book: Breadmaking (Third Edition). Woodhead Publishing, 2020. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102519-2.00019-0

7. Chen, Y., Gavaliatsis, T., Kuster, S., Städeli, C., Fischer, P., Windhab, E. J. (2021). Crust treatments to reduce bread staling. Current Research in Food Science, 4, 182–190. https://doi.org/10.1016/j.crfs.2021.03.004

8. de Beer, T. (2023). Quality assessment of wheat flour, dough, and bread. Chapter in a book: ICC Handbook of 21st Century Cereal Science and Technology. Academic Press, 2023. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-95295-8.00002-2

9. Karim, A. A., Norziah, M. H., Seow, C. C. (2000). Methods for the study of starch retrogradation. Food Chemistry, 71(1), 9–36. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(00)00130-8

10. Gray, J. A., Bemiller, J. N. (2003). Bread staling: Molecular basis and control. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2(1), 1–21. https://doi.org/10.1111/J.1541-4337.2003.TB00011.X

11. Eliasson, A. C. (2020). Wheat starch structure and bread quality. Chapter in a book: Breadmaking (Third Edition). Woodhead Publishing, 2020. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102519-2.00005-0

12. Сметанин, Д. О. (2023). Определение критических точек показателей состояния углеводно-амилазного комплекса пшеничной муки. Международная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов отделения сельскохозяйственных наук Российской академии наук. Москва: Федеральный научный центр пищевых систем им. В. М. Горбатова, 2023.

13. Лейберова, Н. В., Панкратьева, Н. А., Заворохина, Н. В., Чугунова, О. В. (2019). Влияние содержания амилозы в пшеничной муке на процесс черствения и показатели качества хлеба в процессе хранения. Хранение и переработка сельхозсырья, 2, 93–101. https://doi.org/10.36107/spfp.2019.156

14. Ауэрман, Л. Я. (2005). Технология хлебопекарного производства. СПб.: Профессия, 2005.

15. Шмалько, Н. А. (2022). Подбор закона распределения для числа падения пшеничной муки. Хранение и переработка сельхозсырья, 1, 116–132.

16. Barrero, J. M., Mrva, K., Talbot, M. J., White, R. G., Taylor, J., Gubler, F. et al. (2013). Genetic, hormonal, and physiological analysis of late maturity alphaamylase in wheat. Plant Physiology, 161(3), 1265–1277. https://doi.org/10.1104/pp.112.209502

17. Delwiche, S. R., Vinyard, B. T., Bettge, A. D. (2015). Repeatability precision of the falling number procedure under standard and modified methodologies. Cereal Chemistry, 92(2), 177–184. https://doi.org/10.1094/cchem-07-14-0156-r

18. Gerits, L. R., Pareyt, B., Delcour, J. A. (2015). Wheat starch swelling, gelatinization and pasting: Effects of enzymatic modification of wheat endogenous lipids. LWT — Food Science and Technology, 63(1), 361–366. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2015.02.035

19. Marti, A., Cardone, G., Nicolodi, A., Quaglia, L., Pagani, M. A. (2017). Sprouted wheat as an alternative to conventional flour improvers in bread-making. LWT, 80, 230–236. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.02.028

20. Эррера, В. Э. (2019). Определение числа падения на приборах ПЧП-3 и ПЧП-7. Хлебопродукты, 8, 24–25.

21. Эррера, В. Э. (2019). Определение Автоматическая система определения истинного значения числа падения Эталоник. Хлебопродукты, 5, 31–33.

22. Жук, Е. А., Кондаков, К. С., Кибкало, И. А. (2020). Изучение состояния углеводно-амилазного комплекса зерна сорго через определение числа падения. Кукуруза и сорго, 4, 25–29. https://doi.org/10.25715/a4303-5647-5344-u

23. Шмалько, Н. А., Никитин, И. А., Штерман, С. В., Сидоренко, М. Ю. (2022). Определение условий процесса клейстеризации крахмалистого геля при изучении числа падения. Пищевая промышленность, 12, 6–9. https://doi.org/10.52653/PPI.2022.12.12.001

24. Березина, Н. А. (2022). Исследование технологического показателя «число падения» поликомпонентных мучных смесей с белоксодержащим сырьем. Продукты питания. Новые технологии: сборник научных статей. Орел: Орловский государственный аграрный университет имени Н. В. Парахина.

25. Chen, J.-S., Deng, Z. -y., Wu, P., Tian, J.-C., Xie, Q.-G. (2010). Effect of gluten on pasting properties of wheat starch. Agricultural Sciences in China, 9(12), 1836– 1844. https://doi.org/10.1016/S1671-2927(09)60283-2

26. Гурьева, К. Б., Когтева, Е. Ф., Белецкий, С. Л. (2018). Изменение белковопротеиназного комплекса пшеничной муки при длительном хранении. Хлебопродукты, 12, 56–59.

27. Гурьева, К. Б., Белецкий, С. Л., Хаба, Н. А. (2020). Оценка белково-протеиназного комплекса зерна пшеницы после длительного хранения. Хлебопродукты, 7, 34–36.

28. Витол, И. С., Панкратов, Г. Н., Мелешкина, Е. П., Кандроков, Р. Х. (2019). Особенности состава и белково-протеиназного комплекса муки из двухкомпонентной зерновой смеси и семян льна. Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов, 6, 83–88.

29. Гурьева, К. Б., Белецкий, С. Л., Хаба, Н. А. (2020). Белково-протеиназный комплекс пшеницы после длительного хранения. Товаровед продовольственных товаров, 9, 69–72.

30. Медведев, П. В., Федотов, В. А. (2020). Современные подходы к оценке и управлению качеством продукции хлебопекарного производства. Хлебопечение России, 4, 33–37.

31. Wang, L., Li, Y., Guo, Z., Wang, H., Wang, A., Li, Z., et al. (2023). Effect of buckwheat hull particle-size on bread staling quality. Food Chemistry, 405(A), Article 134851. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.134851

32. Haghighat-Kharazi, S., Kasaai, M. R., Milani, J. M., Khajeh, K. (2020). Antistaling properties of encapsulated maltogenic amylase in gluten-free bread. Food Science and Nutrition, 8(11), 5888–5897. https://doi.org/10.1002/FSN3.1865

33. Черных, В. Я., Иванов, В. С. (2019). Регулирование сахарообразующей способности хлебопекарной муки. Монография, М.: ООО «Буки Веди».

34. Черных, В. Я., Кононенко, В. В., Максимов, А. С. (2020). Влияние продолжительности хранения хлебобулочных изделий на показатели твердости и эластичности мякиша. Хлебопечение России, 2, 19–27.

35. Perten, H. (1964). Application of falling number method for evaluating alphaamylase activity. Cereal Chemistry, 41(3), 127–139.

36. Hug-Iten, S., Handschin, S., Conde-Petit, B., Escher, F. (1999). Changes in starch microstructure on baking and staling of wheat bread. LWT — Food Science and Technology, 32(5), 255–260. https://doi.org/10.1006/fstl.1999.0544

37. Scanlon, M. G., Zghal, M. C. (2001). Bread properties and crumb structure. Food Research International, 34(10), 841–864. https://doi.org/10.1016/s0963-9969(01)00109-0

38. N., Yu., Laurenz, R., Siler, L., P. K. W. Ng., Souza, E., Lewis, J. M. (2015). Evaluation of alpha-amylase activity and falling number around maturity for soft white and soft red wheat varieties in Michigan. Cereal Research Communications, 43(4), 672–681. https://doi.org/10.1556/0806.43.2015.026

39. GTA Wheat Trading Standards (2024). Grain Trade Australia. Section 2 — Wheat Trading Standards. 2022/2023 Season. Retrieved from https://www.graintrade.org.au/sites/default/files/Standards/Section%2002%20-%20Wheat%20Trading%20Standards%202022-2023.pdf Accessed July 18, 2024.

40. Home Grown Cereals Authority (2014). Guide to cereals in the UK. Retrieved from http://web.archive.org/web/20190719211510/https://cereals.ahdb.org.uk/media/658213/hgca-cereal-a5-16pp-final.pdf. Accessed July 18, 2024.

41. Маслов, А.В., Мингалеева, З.Ш., Ямашев, Т.А., Шибаева, Н.Ф. (2022). Изучение влияния комплексной растительной добавки на свойства мучных смесей и пшеничного теста. Техника и технология пищевых производств, 52, 3, 511–525. http://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-3-2385

42. Ямашев, Т.А., Мусина, А.М., Мусина, Г.М., Салахова, А.И., Решетник, О.А. (2015). Влияние овсяного солода на реологические характеристики пшеничного теста. Вестник Технологического университета. 18, 23, 60–62.

43. Marchetti, L., Cardos, M., Campana, L., Ferrero, Cr. (2012). Effect of glutens of different quality on dough characteristics and breadmaking performance. LWT — Food Science and Technology, 46(1), 224–231. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2011.10.002

44. Егошина, Т. (2009). Влияние сухой пшеничной клейковины на качество булочки французской. Студенческая наука и XXI век, 6, 16–19.

45. Погонец, Е. В. (2014). Влияние сухой пшеничной клейковины на качество пшенично-тритикалевого хлеба. Техника и технология пищевых производств, 2(33), 61–65.

46. Tebben, L., Chen, G., Tilley, M., Li, Y. (2020). Individual effects of enzymes and vital wheat gluten on whole wheat dough and bread properties. Integrated Food Science, 85(12), 4201–4208. https://doi.org/10.1111/1750-3841.15517