Удосконалення технології хліба з вівсяного толокна

Abstract

Дисертаційну роботу присвячено науковому обґрунтуванню та удосконаленню технології хліба з вівсяного толокна. Перспективним є розширення асортименту аглютенових хлібних виробів, зокрема з використанням нетрадиційної сировини. З цієї точки зору заслуговує на увагу використання вівсяного толокна та структуроутворювальних компонентів – глюкано-дельта-лактону та казеїну, що сприяє формуванню структури тіста та хліба й допускається в безглютеновій дієті. Результати аналізу показали, що в літературі відсутні систематизовані дані щодо використання такої композиції сировинних компонентів для аглютенових хлібних виробів. Тому дослідження щодо її застосування в технології вівсяного хліба є актуальними. Це дозволить розширити асортимент, створити хліб із високими органолептичними та фізико хімічними показниками, подовженими термінами зберігання та низькою відпускною ціною. Використання вівсяного толокна, яке є джерелом вітамінів, мінеральних речовин, харчових волокон, дозволить покращити харчову цінність готових виробів. Доведено, що вівсяне толокно має на 12,8 % більшу водопоглинальну здатність, ніж пшеничне борошно, що слугувало передумовою для підвищення вологості тіста за умови його використання. За даними досліджень вуглеводно амілазного комплексу визначено, що вівсяне толокно характеризується низькою газоутворювальною здатністю, внаслідок недостатньої кількості моно- та дисахаридів, що забезпечують живлення для дріжджів. До того ж, вівсяне толокно має незначну активність амілолітичних ферментів, що відображається на процесі розпушення тістових заготовок та процесі спиртового бродіння в аглютенових тістових напівфабрикатах. 3 На основі проведених експериментальних та виробничих випробувань розроблено рецептури та технологічний режим виготовлення безглютенових хлібних виробів з вівсяного толокна з використанням ГДЛ та казеїну. Так, за вмісту в складі структуроутворювачів ГДЛ та казеїну в кількості 1,0% та 5,0% до маси борошна відповідно, об’єм хліба порівняно з контролем збільшився на 12,5 %. Вміст органічних кислот в тісті з вівсяного толокна підвищується на 7 %, що сприяє поліпшення смакових характеристик готових хлібних виробів з досліджуваними рецептурними складовими. Встановили зменшення показника розпливання тістового напівфабрикату із застосуванням структуроутворювачів по відношенню до контрольного зразка., що підтверджує закономірності змін ефективної в’язкості тістових зразків. Підтверджено, що сумісне внесення глюкано-дельта-лактону та казеїну у тісто з використанням вівсяного толокна позитивно впливає на активність дріжджових клітин під час бродіння. Даний ефект пояснюється кращою доступністю цукрів, сформованих в ході гідролізу, до дріжджових мікроорганізмів та більш інтенсивним виділенням молекул діоксиду вуглецю. В цьому випадку підіймальна сила дріжджів зростає на 11,8 % порівняно зі зразком тіста, виготовленим на основі включення ГДЛ без додавання казеїну. На основі порівняльної оцінки впливу глюкано-дельта-лактону та казеїну на перебіг технологічного процесу та якість аглютенових виробів розроблено оптимальне співвідношення структуроутворювачів. В результаті проведених досліджень встановлено, що застосування структуроутворювачів в технології вівсяного хліба інтенсифікує газоутворення та кислотонакопичення в процесі дозрівання тіста, підвищує газоутримувальну здатність тіста з вівсяного толокна, внаслідок чого готові хлібні вироби характеризуються покращеними структурно механічними властивостями. Досліджено показники якості готових хлібних виробів, виготовлених на основі вівсяного толокна у поєднанні з ГДЛ та казеїном. На підставі проведених розрахунків встановлено, що виробництво хлібних виробів з вівсяного толокна із застосуванням ГДЛ (хлібний виріб «Вівсяний») та міцелярного казеїну (хлібний виріб «Вівсяний-покращений») є економічно 4 ефективним, що пояснюється значно нижчою відпускною ціною даної продукції у порівнянні з існуючими хлібними виробами на українського ринку. За результатами розрахунків очікувана економічна ефективність від реалізації хліба «Вівсяний» та хліба «Вівсяний-покращений» становить 197,88 грн та 209,93 грн за 1 кг відповідно. На сьогоднішній день вартість одного безглютенового хлібного виробу на вітчизняному ринку коливається в діапазоні від 82 до 249 гривень за 0,25–0,35 кг. Тому, аналіз економічної ефективності виробництва розроблених хлібних виробів з вівсяного толокна доводить доцільність виробництва. Запропоновані технологічні рішення підтверджено патентом на корисну модель. Здійснено апробацію технології розроблених виробів у виробничих умовах закладів ресторанного господарства м. Києва та у навчальному процесі НУХТ. The dissertation is devoted to the scientific substantiation and improvement of the technology of bread products through the use of oat fiber and structurizers. 9 It is promising to expand the range of aggluten bread products, in particular with the use of non-traditional raw materials. From this point of view, the use of oat fibre and structure-forming components such as glucan-delta-lactone and casein, which contributes to the formation of the structure of dough and bread and is allowed in a gluten-free diet, is noteworthy. The results of the analysis showed that there is no systematic data in the literature on the use of such a composition of raw materials for gluten-free bread products. Therefore, research on its use in oatmeal bread technology is relevant. This will allow expanding the product range, creating bread with high organoleptic and physicochemical characteristics, extended shelf life and low selling price. The use of oat bran, which is a source of vitamins, minerals and dietary fibre, will improve the nutritional value of finished products. It has been proved that oatmeal has a 12,8% higher water absorption capacity than wheat flour, which was a prerequisite for increasing the moisture content of the dough to 14% when used. According to the carbohydrate-amylase complex studies, oat bran is characterised by low gas-forming capacity due to the insufficient amount of mono- and disaccharides that provide nutrition for yeast. In addition, oat fibre has a low activity of amylolytic enzymes, which affects the process of loosening dough pieces and the process of alcoholic fermentation in agglutinous dough semi-finished products. On the basis of the experiments and production tests, formulations and technological regime for the production of gluten-free oatmeal bread products enriched with milk proteins due to the inclusion of casein and GDL were developed. Thus, with the content of GDL and casein in the structure-forming agents in the ratio of 1,0%: 5,0%, the volume of bread increased by 12,5% compared to the control. The content of organic acids in the oatmeal dough increased by 7 %, which contributes to the improvement of the taste characteristics of finished bread products with the studied recipe ingredients. A decrease in the spreading index of the dough semi-finished product with the use of structuring agents was found in relation to the control sample, which confirms the patterns of changes in the effective viscosity of the dough samples. It has been confirmed that the combined introduction of glucan-delta-lactone and casein into the dough using oatmeal has a positive effect on the activity of yeast molecules 10 during fermentation. This effect is explained by the better availability of sugars formed during hydrolysis to yeast microorganisms and the more intense release of carbon dioxide molecules. In this case, the yeast lifting power increases by 11,8 % compared to the dough sample prepared on the basis of GDL inclusion without the addition of casein. Based on a comparative assessment of the effect of glucan-delta-lactone and casein on the technological process and the quality of agglutinating products, the optimal ratio of structure forming agents was developed. As a result of the research, it was found that the use of structuring agents in oatmeal bread technology intensifies gas formation and acid accumulation during the maturation of the dough, increases the gas retention capacity of oatmeal dough by 5 %, resulting in finished bread products with improved structural and mechanical quality indicators. Study of the quality indicators of finished bread products prepared on the basis of oat fibre in combination with GDL and casein. Based on the calculations carried out, it was found that the production of oat fibre bread products using GDL (bread product «Ovsyaniy» and micellar casein (bread product «Ovsyaniy-improved») is cost-effective, which is explained by the significantly lower selling price of these products compared to existing bread products on the Ukrainian market. According to the calculations, the expected economic efficiency from the sale of Oatmeal bread and Oatmeal Improved bread is UAH 197,88 and UAH 209,93 per 1 kg, respectively. Today, the cost of one gluten-free bread product in the domestic market ranges from UAH 82 to 249 per 0,25-0,35 kg. Therefore, the analysis of the economic efficiency of the production of the developed oat fibre bread products proves the feasibility of production. The proposed technological solutions are confirmed by a utility model patent. The technology of the developed products has been tested in the production conditions of restaurant establishments in Kyiv and in the educational process of the NUFT.