Необходимость наращивания производства обогащенных, функциональных пищевых продуктов и проблема обеспечения продовольственной безопасности страны являются в настоящее время основными вопросами пищевой промышленности.
Хлеб занимает ведущее место в пищевом рационе, является одним из основных источников энергии, белка и углеводов. Однако при современном уровне потребления хлебобулочных изделий население РФ получает не более 15% необходимого количества пищевых волокон. Как известно, при выработке высокосортной муки удаляются оболочки, алейроновый слой и зародыши, в результате чего снижается содержание витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон. Поэтому перспективным направлением является производство хлеба из биоактивированного зерна. Он обладает не только хорошими вкусовыми качествами, но и содержит на 40-55% больше белка, жиров и пищевых волокон, на 60-80% - витаминов Е и группы В по сравнению с хлебом из пшеничной муки [1].
Биоактивация зерна - это контролируемый процесс влагонасыщения зерна, протекающий в присутствии воды, тепла, воздуха и являющийся началом прорастания, в ходе которого происходит трансформация высокомолекулярных веществ в легкодоступные формы. За счет этого биоактивированное зерно является источником биологически активных веществ [2, 3]. На кафедре технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств Воронежского государственного университета инженерных технологий разработаны различные технологии и ассортимент хлебобулочных изделий из биоактивированного зерна. Однако, несмотря на преимущества хлеба из биоактивированного зерна пшеницы, отличающегося повышенным содержанием пищевых волокон, минеральных веществ и витаминов по сравнению с традиционными видами хлеба, в нем снижено содержание белка и наблюдается дефицит лизина [4, 5].
Химический состав зародышей пшеницы обусловливает перспективность их использования в производстве новых видов пищевых продуктов диетического (профилактического и лечебного) назначения на основе зерновых культур. Использование зародышей зерна пшеницы в технологии хлебобулочных изделий приводит к повышению их пищевой и биологической ценности, ресурсосбережению [6]. В настоящее время в технологии хлебобулочных изделий широко используются продукты переработки пшеничных зародышей: масло, хлопья, жмых и мука из жмыха [7, 8]. При получении жмыха из зародышей пшеницы в нем также практически полностью сохраняются биологически активные вещества. Он является источником полноценного белка, отличается высоким содержанием незаменимых аминокислот, ненасыщенных жирных кислот, витаминов и минеральных веществ 9, 10.
Цель исследования - повышение пищевой ценности хлеба из биоактивированного зерна пшеницы за счет применения муки из жмыха пшеничных зародышей.
Материал и методы
Для исследования использовали пшеницу (ГОСТ Р 52554-2006), дрожжи хлебопекарные прессованные (ГОСТ Р 54731-2011), соль поваренную пищевую (ГОСТ Р 51574-2000), воду питьевую (СанПиН 2.1.4.1074-01), композицию хмелевую ≪Ингредиент КХ≫ (ТУ 9199-001-47418712-02), муку из жмыха пшеничных зародышей (ТУ 9293010-05079029-00).
Для исследования были взяты изделия из биоактивированного зерна пшеницы, приготовленные на густой закваске ≪Хмелевой злаковой≫: 1-й - хлеб ≪Экохмель≫ (контроль), 2-й - хлеб ≪Элит≫.
Анализ аминокислотного состава биоактивированного зерна пшеницы и муки из жмыха пшеничных зародышей проводили методом ионообменной хроматографии на автоматическом аминокислотном анализаторе ААА Т-339 (≪MIKROTECHNA≫, Чехия), содержание триптофана определяли по методу Лоренцо-Андрю и Франдзена, белок - по ГОСТ 10846-91, водорастворимые углеводы - по ГОСТ Р 51636-2000, пищевые волокна - по ГОСТ 13496.2-91, витаминный состав - по ГОСТ 29138-91, 29139-91, минеральный состав - по ГОСТ 30502-97, 26657-97, 26929-94, 26570-85.
Для приготовления хлебобулочных изделий предварительно зерно пшеницы очищали от сорной и зерновой примеси, мыли и оставляли для набухания в воде. При приготовлении закваски зерно подвергали только набуханию в воде, а при получении теста его дополнительно проращивали в течение 10-12 ч. Хлеб готовили с внесением 51,7% закваски ≪Хмелевой злаковой≫ из биоактивированного зерна пшеницы влажностью 50% и кислотностью 10,0 град, содержащей 0,05% композиции хмелевой. В тесто для опытного образца хлеба дополнительно вносили муку из жмыха зародышей пшеницы (табл. 1).
)
Расчет пищевой, биологической и энергетической ценности изделий из биоактивированного зерна пшеницы, приготовленных на густой закваске ≪Хмелевой злаковой≫, а также степень покрытия суточной потребности в веществах был проведен по программе ≪COMPLEX≫, разработанной на кафедре технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств ФГБОУ ВО ≪Воронежский государственный университет инженерных технологий≫. Содержание витаминов рассчитывали с учетом коэффициентов сохраняемости.
Результаты и обсуждение
Основную пищевую ценность в муке из пшеничных зародышей представляют белок, пищевые волокна, минеральные вещества.
Из табл. 2 видно, что содержание белка в муке из жмыха зародышей пшеницы на 2,8% больше, чем в биоактивированном зерне. Это подтверждается ранее полученными данными о химическом составе исследуемого сырья [9].
В биоактивированном зерне пшеницы и муке из жмыха зародышей пшеницы преобладали такие минеральные вещества, как фосфор и магний. В муке из жмыха зародышей пшеницы кальция содержится больше в 1,5 раза, магния - в 2,7 раза и фосфора - в 3,6 раза, чем в биоактивированной пшенице. Содержание железа в 2,3 раза больше в муке зародышей пшеницы, чем в биоактивированном зерне. Мука из зародышей пшеницы отличается высоким содержанием цинка по сравнению с биоактивированной пшеницей.
По содержанию витаминов исследуемые образцы практически не отличались.
Из табл. 3 видно, что биологическая ценность белка и аминокислотный скор (АС) по лизину в муке из жмыха зародышей пшеницы были выше на 12 и 40,5% по сравнению с указанными показателями для биоактивированной пшеницы. По содержанию лейцина, триптофана, фенилаланина и тирозина биоактивированная пшеница превосходит муку из зародышей пшеницы.
)
Анализ химического состава нетрадиционного сырья показал, что в муке из жмыха зародышей пшеницы содержится больше белка, пищевых волокон, лизина, минеральных веществ по сравнению с биоактивированным зерном пшеницы. Это свидетельствует о целесообразности использования муки из жмыха зародышей пшеницы в хлебопекарном производстве для повышения пищевой и биологической ценности изделий.
Результаты расчета пищевой, биологической и энергетической ценности, степени покрытия суточной потребности в веществах при употреблении изделий из биоактивированного зерна пшеницы, приготовленных на густой закваске, указаны в табл. 4, 5. При этом 2-й хлеб, приготовленный с использованием муки из жмыха пшеничных зародышей, по химическому составу превосходит контрольный образец хлеба.
)
Содержание белка в опытном образце на 19,0% больше, чем в контрольном, фосфора - на 13,0%, цинка - на 50,0%. По содержанию витаминов, пищевых волокон и энергетической ценности изделия отличались незначительно.
Удовлетворение суточной потребности организма в белке и лизине при потреблении 100 г 2-го хлеба составит 12,7 и 9,3%, что на 2,0 и 3,0% соответственно больше по сравнению с контрольным образцом хлеба.
Биологическая ценность 2-го хлеба незначительно превышала биологическую ценность хлеба сравнения и составляла 70,8%.
Таким образом, в ходе проведенных исследований показано повышение пищевой ценности (по содержанию белка, фосфора и цинка) хлеба из биоактивированного зерна пшеницы за счет внесения муки из жмыха пшеничных зародышей. Потребление 100 г хлеба с мукой из жмыха зародышей пшеницы обеспечит удовлетворение суточной потребности в белке на 12,7%, жире - на 1,8%, углеводах - на 9,8%, пищевых волокнах - на 19,0%, 5 минеральных веществах - на 4,5-28,9%, витаминах В2, Е и В1 - на 31,1-90,0%, незаменимых аминокислотах - на 9,3-19,5%. Установлено, что биологическая ценность изделий с применением муки из жмыха пшеничных зародышей достигала 70,8%, что свидетельствует о целесообразности ее использования в технологии приготовления зернового хлеба.
Литература
1. Витавская А.В., Хасиев Х.Х., Пронина Ю.Г. Зерновой хлеб - уникальное питание // Научные итоги года: достижения, проекты, гипотезы. 2011. № 1-1. С. 286-290.
2. Корячкина С.Я., Кузнецова Е.А., Гуляева Е.В. Совершенствование технологии и повышение пищевой ценности хлеба из целого зерна // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 1. С. 42-45.
3. Климова Е.В., Самофалова Л.А. Биоактивация витаминного комплекса семян гречихи и сои на ранних фазах прорастания и динамика миграции водорастворимых витаминов при экстракции // Хранение и переработка сельхозсырья. 2006. № 8. С. 51-53.
4. Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевой продукции. М. : Дели Принт, 2007. 539 с.
5. Санина Т.В., Магомедов Г.О., Алехина Н.Н. Хлеб из биоактивированного зерна пшеницы : монография. Воронеж : ВГТА, 2008. 172 с.
6. Шевцов А.А., Алексеева Т.В. Пшеничные зародыши : монография. Воронеж : ВГТА, 2008. 251 с.
7. Haller D., Grune T., Rimbach G. (Hrsg.). Biofunktionalitat der Lebensmittelinhaltsstoffe. Berlin : Springer-Verlag, 2013. Bd XVIII. 347 s.
8. Романова О. В. Злаки и проростки : целебник. СПб. : Вектор, 2009. 111 с.
9. Родионова Н.С., Алексеева Т.В. Теоретические аспекты разработки технологии и компонентного состава растительной комплексной пищевой системы на основе продуктов глубокой переработки низкомасличного сырья : монография. Воронеж : ВГУИТ, 2014. 224 с.
10. Исследование процесса набухания жмыха зародышей пшеницы / Алексеева Т.В., Загорулько Е.А., Родионова Н.С. и др. // Фундамент. исследования. 2013. № 6. С. 1324-1328.