Материал: Казаков Е.Д., Карпиленко Г.П. - Биохимия зерна и хлебопродуктов

ГЛАВА 18 ___________________________________________________________

pa его пористости в отличие от пшеничного играют второсте- пенную роль. Цвет муки и способность ее к потемнению при производстве ржаного хлеба несущественны. Их учитывают только при оценке качества сеяной муки.

Наибольшее значение в оценке качества ржаного хлеба при- дают физическим свойствам мякиша (степени липкости, за- минаемости, влажности или сухости на ощупь). Для ржаного хлеба, особенно из обойной и обдирной муки, характерны по сравнению с пшеничным меньший объем, темноокрашенные мякиш и корка, меньшая пористость и более липкий мякиш.

Если при оценке хлебопекарного достоинства пшеничной муки решающую роль отводят белково-протеиназному комп- лексу, то для ржаной муки наибольшее значение приобретает утлеводно-амилазный комплекс. Ржаная мука отличается по- вышенным содержанием собственных Сахаров, левулезанов, водорастворимых коллоидных полисахаридов — полифрукто- зидов, более низкой температурой клейстеризации крахмала, большей его атакуемостью и наличием в муке даже из непро- росшего зерна а-амилазы. Сахаро- и газообразующая способ- ность ржаной муки никогда не вызывает заботы хлебопека (она всегда более чем достаточна).

В образовании вязких свойств ржаного теста большую роль играют набухание крахмала и гидратация слизей. Более низ- кая температура клейстеризации, большая атакуемость, высо- кая активность амилазного комплекса, создают благоприят-

ные условия для гидролиза крахмала при брожении теста и выпечки ржаного хлеба, что составляет еще одну особенность хлебопекарного достоинства зерна ржи. В формировании фи- зических свойств ржаного теста участвуют белковые вещества. Особенность белков ржаной муки заключается в том, что, не- смотря на сходство с белками пшеницы, наличия глиадино- вой и глютениновой фракции, они способны к быстрому и интенсивному набуханию, пептизированию, переходу в состо- яние коллоидного раствора, не образуют упругопластичного структурного каркаса теста.

Активность протеиназ — заметный фактор реологичес- ких свойств ржаного теста, поскольку ферментативная де-

загрегация белков повышает их способность переходить в

______________________РЖАНАЯ МУКА И ПОЛУЧЕНИЕ ИЗ НЕЕ ХЛЕБА

водный раствор. Улучшающее влияние гидротермической

обработки на проросшие зерна ржи и прогрев ржаной муки в основном — следствие изменений белково-протеиназного комплекса. Все эти особенности ржаной муки составляют

основу специфической деформационной характеристики теста — его высокую вязкость и резко пониженную величи- ну упругой деформации.

У ржаного хлеба объем и структура мякиша в отличие от пшеничного колеблются в меньших пределах. Это обусловле- но особенностями углеводно-амилазного и белково-протеи- назного комплексов зерна ржи. По хлебопекарным достоин- ствам сорта нормально вызревшей ржи, полноценной не имеют заметных различий между собой.

§ 3. ПРОИЗВОДСТВО РЖАНОГО ХЛЕБА

Отличительная особенность ржаного теста — его высокая кислотность. Кислотность готового выброженного теста из ржаной обойной муки доводят примерно до 12°. Повышенная кислотность, в частности содержание молочной кислоты, бла- гоприятно влияет на физические свойства ржаного теста, спо- собствует пептизации белков и одновременно набуханию час- ти белков.

Повышенная кислотность тормозит действие а-амилазы при выпечке, сокращает период образования под ее влиянием декстринов, что предотвращает повышенную липкость и за- минаемость мякиша готового хлеба. Высокой кислотности до- стигают замешиванием ржаного теста на густых и жидких зак- васках из муки, воды и старой порции закваски или теста. Они содержат дрожжи и молочнокислые бактерии, вызывающие брожение теста и образующие молочную и уксусную кислоты. Соотношение количества дрожжей и молочнокислых бакте- рий в ржаном тесте равно 1:100.

Приготовление теста на густых заквасках при интенсивном кислотонакоплении придает хлебу специфический вкус и аро- мат. Таким хлебом питается население центральных и север- ных районов нашей страны. Хлеб на жидких заквасках при

меньшей интенсивности кислотонакопления в тесте менее

ГЛАВА 18 __________________________________________________________

кислый и ароматный. Такой хлеб распространен в южных рай- онах России.

Во ржи содержится активный фермент тирозиназа, окис- ляющий аминокислоту тирозин в меланины, окрашенными в черный или коричнево-черный цвет. Темный цвет ржаного хлеба, по-видимому, частично объясняется именно действи- ем тирозиназы.

§4. ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ДОСТОИНСТВА РЖАНОЙ МУКИ

ИКАЧЕСТВА РЖАНОГО ХЛЕБА

Для оценки хлебопекарных достоинств ржаной муки ис- пользуют требования, приведенные в стандарте, и дополни- тельные методы.

Хлебопекарные достоинства ржаной муки в отличие от пшеничной зависят преимущественно от состояния ее угле- водно-амилазного комплекса (особенно крахмала) и его из- менений при брожении, расстойке и выпечке под влиянием амилолитических ферментов. Зерно ржи по своим свойствам часто подвергается прорастанию на корню, чему способству- ют природно-климатические условия основных районов ее выращивания. Прорастание сопровождается значительной активацией ферментов зерна — протеиназы и особенно а- амилазы, что увеличивает автолитическую активность муки, получаемой из такого зерна, и представляет собой наиболее частую причину неполноценности ржаной муки. Из большого количества методов определения хлебопекарного достоин- ства ржаной муки наиболее часто применяют методы, оце- нивающие величину автолитической активности и отдель- ных ее компонентов.

Автолитическую активность ржаной муки (способность образовывать водорастворимые вещества при нагревании) оп- ределяют по автолитической пробе автолизом мучной болтуш- ки с последующим определением количества водораствори- мых веществ при помощи прецизионного рефрактометра.

Ржаная обойная мука с количеством водорастворимых веществ до 55% на сухое вещество, ржаная обдирная, ржано-пшенич-

_________________ РЖАНАЯ МУКА И ПОЛУЧЕНИЕ ИЗ НЕЕ ХЛЕБА

ная и сеяная с содержанием водорастворимых веществ до 50% обладают нормальными хлебопекарными достоинствами. При больших количествах водорастворимых веществ хлебопекар- ные качества муки снижаются и ухудшаются по мере увеличе- ния содержания этих веществ. Для быстрого (экспрессного) определения хлебопекарного достоинства ржаной муки при- меняют выпечку колобка из 50 г муки и 41 мл воды при темпе- ратуре 230 °С в течение 20 мин. После охлаждения колобок оценивают органолептически по объему, внешнему виду, ок- раске поверхности, отсутствию или наличию разрывов и вы- плавов мякиша, цвету и состоянию мякиша; в колобке опре- деляют количество водорастворимых веществ. Хорошие результаты дает амилограф (ротационный вискозиметр), гра- фически фиксирующий на ленте самопишущего прибора из- менение вязкости водно-мучной суспензии. Полученная кри- вая (амилограмма) позволяет определить максимальную вязкость болтушки по высоте подъема кривой (основной показатель) и температуру начала ее клейстеризации.

Определение автолитических свойств ржаной муки по числу падения стандартизован в качестве метода изменения активности а-амилазы зерна и муки. Число падения опре- деляют продолжительностью опускания (с) стандартизо- ванного стержня в калиброванную пробирку, находящуюся

в кипящей водяной бане и содержащую суспензию из муки и воды.

Пробные лабораторные выпечки для оценки качества ржа-

ной муки в лабораториях мукомольных заводов и хлебозаводов не применяют из-за продолжительности и многофазности при- готовления необходимых для этого заквасок, неустойчивости и различия их бродильной активности, а также трудности сохра- нения их в активном состоянии. Пробные выпечки из ржаной муки используют иногда в исследовательской работе. Качество ржаного хлеба, особенно из обойной и обдирной муки, значи- тельно отличается от качества хлеба из пшеничной муки. Для него характерны меньший объем, более темноокрашенные мя- киш и корка, меньший процент пор и относительно более лип- кий мякиш.

ГЛАВА 18 ___________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.В чем заключаются различия в химическом составе ржа ной и пшеничной муки?

2.Каковы различия в составе и свойствах белков и клейко вины ржаной и пшеничной муки?

3.Как влияет углеводно-амилазный комплекс ржаной муки на качество хлеба?

4.По каким показателям характеризуется технологическое достоинство ржаной муки?

5.В чем заключаются особенности производства ржаного теста?

6.По каким показателям оценивают качество ржаного хле- ба? Каковы отличия хлебопекарного качества ржано-пшенич- ной муки по сравнению с пшеничной и ржаной мукой?

Глава 19

ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ ХЛЕБА

§1. ПИТАНИЕ

Врезультате широких эпидемиологических исследований,

атакже организованного в последние годы мониторинга со- стояние питания населения России установлены основные по- казатели нарушения пищевого статуса в стране.

Кним относятся:

—дефицит животных белков, составляющий 15—20% ре комендуемых норм, особенно в группах населения с низким уровнем материальной обеспеченности;

—избыточное потребление животных жиров и выраженный дефицит полиненасыщенных жирных кислот;

—большой дефицит у 70—100% населения витамина С, у 60—80% витаминов группы В, у 40—60% б-каротина;

—недостаточность потребления многих минеральных ве ществ и микроэлементов — кальция, железа, йода, фтора, се лена, цинка;

—дефицит пищевых волокон;

—ведущее значение разрушающего влияния на здоровье на селения приобрел дефицит микронутриентов — витаминов, мик роэлементов, отдельных полиненасыщенных жирных кислот.

Особое внимание специалисты отводят недостатку каль- ция, железа, йода, микроэлементов. Недостаточное количе- ство кальция, особенно у лиц пожилого возраста, приводит к развитию остеопороза (дистрофия костной ткани, и истонче- ние, искривление многих структурных ее элементов), что при- водит к повышенной ломкости костей.

Недостаток железа, особенно у беременных женщин и де- тей раннего возраста, сопровождается развитием анемии — ма-

ГЛАВА 19

локровием, т. е. уменьшением гемоглобина — дыхательного пигмента, переносящего кислород из легких в ткани и участву- ющего в переносе углекислого газа из тканей в легкие.

При недостатке в организме йода, особенно у детей до 17 лет, в период интенсивного развития центральной нервной системы ослабляются интеллектуальные способности.

Дефицит микронутриентов порождает, прежде всего, рез- кое уменьшение резистентности (устойчивости организма к воздействию различных повреждающих факторов).

Врезультате ограничивается перечень потребляемых необ- ходимых продуктов и заменяется хлебом, хлебопродуктами и картофелем. При всех их достоинствах они не обеспечивают требуемых нутриентов при нормальном статусе питания насе- ления.

Воснове рационального питания лежат три естественных закона. Первым из них является соответствие энергозатрат энер- гопотреблению, энергетический баланс организма. Второй за-

кон требует обязательности потребления основных пищевых веществ (белков, жиров и углеводов) в физиологически необхо- димых количествах и их соотношениях. Третий закон призван научно обоснованно регулировать потребление продуктов пи- тания по группам населения и во многих случаях индивидуаль- но в зависимости от роста, пола, состояния здоровья, выполня- емой работы и среды обитания людей. Отступление от этих

законов неизбежно приведет к нарушению пищевого статуса и к алиментарно-зависимым заболеваниям.

Какое место занимает в этом статусе хлеб? Исторически сложилось и до сих пор остается незыблемым, что хлеб яв- ляется продуктом номер один, основой питания. Он отли- чается многими особенностями. По сравнению со всеми

другими продуктами в хлебе наиболее полно представлены необходимые питательные вещества. В этом смысле хлеб — уникальный продукт: наиболее длительный период време-

ни можно питаться только хлебом и крупами с добавлением картофеля без серьезных заболеваний и не утрачивая рабо- тоспособности.

Есть у хлеба одна особенность, которой нет у других про- дуктов — неприедаемость. Хлеб мы употребляем ежедневно

ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ ХЛЕБА

в течение всей жизни и не один раз. И все же он никогда не- приедается. Хлеб обладает постоянной, не снижающейся при ежедневном употреблении усвояемостью. Высокая усвояе- мость хлеба связана с особенностями его химического соста- ва и благоприятным состоянием слагающих его веществ. Бел- ки находятся в денатурированном состоянии, крахмал частично клейстеризован, частично карамелизован и частич- но перешел в растворимое состояние, жир — в виде эмульсии или абсорбирован белками и крахмалом, соль и сахар — в ра- створенном виде, оболочечные частицы — пищевые волокна (клетчатки, гемицеллюлозы) — в набухшем и размягченном состоянии. Вещества хлеба в ходе его приготовления стано- вятся легко доступными для действия ферментов, участвую- щих в процессах пищеварения. Повышенная усвояемость хле- ба связана также с его строением и консистенцией. Мягкая консистенция позволяет легко и полностью уже во рту из- мельчить его до кашицеобразного состояния. Хлеб придает массе остальной поглощаемой пищи благоприятную конси- стенцию и структуру, способствующую наиболее эффектив- ной работе пищеварительного тракта, и это обеспечивает более полное усвоение организмом супа, соусов, масла, ва- ренья, овощей и т. д. В питании человека хлеб имеет огром-

ное теплофизиологическое значение в связи с его такими ценными свойствами как вкус, аромат, эластичность и по- ристость мякиша, цвет корки, внешний вид. Хлеб обладает отличной текстурой, которую за рубежом высоко ценят, а мы обычно не обращаем внимания. Текстура — это трудно- определяемая, внутренняя упорядоченность структуры про- дуктов питания, связанной с реологией и деформацией. К текстурным параметрам относят вязкость, скольжение, эластичность, временной параметр, способность дисперсно восстанавливать исходную структуру, разрушенную механи- ческим воздействием. Текстурные свойства продукта ощуща- ются при прикосновении руками, попадании в рот, при же- вании, глотании, определяют вкусовые ощущения, что является сигналом в центральную нервную систему, которая передает ощущения, сопровождающие восприятие пищи. Текстура отличается от других органолептических показате-

ГЛАВА 19

лей. Она входит в число подсознательных информаций. Тек- стура связана с пониманием психологии, психореологии, физики. Текстура, хороший вкус и запах свежего хлеба воз- буждает аппетит и активность пищеварительных органов.

Именно это свойство продуктов для питания имел в виду И.П. Павлов, когда говорил, что полезная еда есть еда с аппе- титом, еда с испытываемым наслаждением; всякая другая еда, еда по расчету, по приказу признается уже с большей или меньшей степенью злом, и «инстинкт человеческого здоро- вья побуждает об его устранении».

Хлеб неотделим от зерна, и это увеличивает его социально- экономическое значение. Огромное преимущество зерна, без которого нет хлеба перед другими видами продовольствия (мас- ла, молочных продуктов) заключается в том, что его можно

хранить долгие годы и перевозить на тысячи километров без особой тары и применения технических средств — холодиль- ных и других дополнительных установок, требующих большо- го количества энергии. В самых сложных и трудных условиях его можно без особых усилий и оборудования превратить в до- ступную для питания форму. И наконец, еще одно достоин- ство хлеба, приобретающее зачастую решающее значение — он дешевле других важных пищевых продуктов.

§ 2. УСВОЯЕМОСТЬ ХЛЕБА

Усвояемость влияет на величину биологической и энерге- тической ценности продукта. Усвояемость хлеба и его отдель- ных компонентов зависит от многих причин: индивидуальных особенностей человека, его состояния, вкуса к данному сорту хлеба, степени измельчения муки и ее выхода, химического состава и состояния отдельных веществ хлеба, его качества, влажности мякиша и других. Имеет значение и то, с чем упот- ребляют в пищу хлеб: усвояемость белков, жиров и углеводов в смешанной пище намного выше, чем в однородной. Тщатель-

ные исследования этого вопроса были проведены в Институте питания АМН (табл. 106). Как видно из таблицы, усвояемость пшеничного хлеба в целом и по важнейшим веществам выше, чем усвояемость ржаного. Особенно велика разница в усвояе-

___________________________________ ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ ХЛЕБА

Таблица 106

Усвояемость пшеничного и ржаного хлеба из муки различных выходов, %

* Мука мелкого помола

мости белка. Снижение выхода пшеничной и ржаной муки сопровождается возрастанием усвояемости.

§ 3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯЦЕННОСТЬ (КАЛОРИЙНОСТЬ) ХЛЕБА

Средний состав пищевых продуктов, в том числе зерна и хлеба, изложены в справочных таблицах содержания основ-

ных пищевых веществ и энергетической ценности пищевых продуктов, одобренных Министерством здравоохранения РФ. В табл. 107 приведено содержание основных пищевых веществ в разных сортах хлеба. По мере снижения выхода муки кало- рийность повышается. Наибольшей обменной энергией обла- дают хлебные изделия с наименьшей влажностью и максималь- ным содержанием жира. К таким хлебным изделиям относятся

сдобные сухари и сдобные сорта баранок из пшеничной муки высшего и 1 -го сорта. При употреблении 350 г хлеба в сутки (из пшеничной муки 1 -го сорта — нарезной батон) взрослый че- ловек получает 775 ккал, или 31% суточной нормы.

§ 4. ХЛЕБ КАКИСТОЧНИКБЕЛКА И НЕЗАМЕНИМЫХАМИНОКИСЛОТ

Для взрослого человека требуется в сутки 73 г белков. Со- держание белка колеблется в хлебе (г/100 г): из ржаной муки —