Результаты исследований и их обсуждение

Исследование процесса подготовки зерна для приготовления зернового хлеба ЭК-способом выпечки

Процесс подготовки зерна к производству включает этапы очистки, мойки, дезинфекции, шелушения и диспергирования зерна.

Первым этапом подготовки зерна к производству является его очистка. В работе для производства зернового хлеба из диспергированной зерновой массы использовали зерно, прошедшее предварительную очистку на мелькомбинате ЗАО «Хлебопродукт № 2» (г. Оренбург) и отвечающее по безопасности требованиям санитарных правил и норм.

Непосредственно перед приготовлением зернового полуфабриката зерно подвергали дополнительной очистке, мойке и дезинфекции. Использованный в работе способ дезинфекции зерна перманганатом калия эффективен, доступен и безопасен. К тому же дезинфекция зерна перманганатом калия широко известна, апробирована и применяется при промышленном производстве солода. Добавление перманганата калия в замочную воду для дезинфекции зерна оказывает стимулирующее действие на прорастаемость зерна.

После дезинфекции водным раствором перманганата калия зерно трехкратно промывали проточной водопроводной водой, чтобы смыть дезинфицирующее средство и остаточные примеси.

Исследование процесса замачивания зерна для приготовления зернового хлеба ЭК-способом выпечки

Для изучения влияния шелушения зерна на процесс замачивания, зерно перед мойкой, дезинфекцией и увлажнением обрабатывали на лабораторной обоечно-щеточной машине до отделения оболочек в количестве 5 % от массы зерна, т.е. степень шелушения составляла 5 %. Выбранная степень шелушения объясняется тем, что при удалении плодовых оболочек больше 5 - 6 % 99

теряется назначение технологии хлеба из целого зерна, которое заключается в сохранении как можно большего количества пищевых волокон.

Шелушенное и нешелушенное зерно замачивали в течение 24 часов анаэробно, в избыточном количестве воды, из расчета 1,5 л воды (температурой 20 - 25 °C) на 300 г зерна. При исследовании процесса замачивания шелушенного и нешелушениого зерна каждые 0,33 ч снимали показатели влажности зерна.

Выбранный анаэробный способ замачивания, по сравнению с аэробным, значительно проще с технической стороны, не требует мер по обеспечению аэрации, а конечную влажность зерна можно регулировать, контролируя время нахождения его в воде. Однако длительное нахождение зерна во влажной среде в условиях нехватки кислорода приводит к тому, что оно переходит на анаэробный тип дыхания, вследствие чего изменяется характер протекающих в нем биохимических процессов, что приводит к его порче. В ходе проведенных исследований было подтверждено положение о порче зерна при длительном его замачивании, так через 24 ч замачивания зерно приобретало неприятный кислый запах, что свидетельствовало о его микробиологической порче.

Анаэробный способ замачивания, по сравнению с аэробным, может иметь положительное значение для показателя гликемического индекса готового зернового хлеба, который зависит от состава его углеводов. При анаэробном способе увлажнения зерна гидролиз крахмала происходит в меньшей степени, чем при аэробном. Чем меньше гидролизован крахмал зерна до простых сахаров, тем меньше показатель гликемического индекса по глюкозе у готовых изделий. Таким образом, анаэробный способ замачивания зерна целесообразно предусматривать при разработке технологии зернового хлеба, имеющего диабетический характер и рекомендуемого в качестве лечебнопрофилактического для категории людей больных ожирением и сахарным диабетом.

Так как при выбранном способе замачивания происходит быстрая микробиологическая порча зерна, длительное замачивание проводить нежелательно. В связи с этим, в работе была поставлена задача установления минимального необходимого времени увлажнения зерна, достаточного для проведения дальнейшей операции диспергирования зерна.

На рисунке 2.2 представлен характер изменения влажности в процессе анаэробного замачивания для шелушенного и нешелушениого зерна.

Из кривых графика, представленного на рисунке 2.2 видно, что первые 30 минут замачивания зерно интенсивно впитывает влагу, в дальнейшем скорость увлажнения зерна снижается и через 2,5 ч замачивания влажность зерна увеличивается незначительно. При этом шелушенное зерно за 2,5 ч увлажняется до влажности 40 - 45 %, для нешелушенного зерна это значение составляет 33 - 37 %. Проводить увлажнение дольше 2,5 ч нецелесообразно, т.к. это приведет к увеличению микробиологической загрязненности, удлинению технологического процесса, повышению себестоимости готового продукта. К тому же, установленное время увлажнения достаточно для дальнейшего эффективного диспергирования зерна.

График изменения влажности зерна в процессе увлажнения

Рисунок 2.2 - График изменения влажности зерна в процессе увлажнения

Анализ кривых увлажнения показал, что влажность шелушенного зерна возрастает несколько быстрее, чем нешелушенного, что обуславливается отсутствием оболочек и более легким проникновением влаги в зерновку.

Первый час замачивания зерно интенсивно впитывает влагу. К 2,5 - 3 ч замачивания интенсивный захват зерном влаги прекращается и далее происходит медленное, едва заметное, нарастание влажности зерна.

Это можно объяснить тем, что первоначальный «захват» воды плодовыми оболочками к 2,5 - 3 ч замачивания уже завершен, происходит внутренний влагоперенос в тело зерновки. При этом в результате расклинивающего действия молекул воды в зерновке образуются микротрещины, которые заполняются водой. После этого процесс несколько замедляется до появления новых микротрещин.

Шелушенное зерно увлажняется больше нешелушенного на 6 - 7 %. Кислотность зерна в процессе замачивания в течение 2,5 ч увеличилась с 1,8 град, до 2,1 град, для шелушенного зерна и до 2,3 град, для нешелушенного зерна. Кислотность шелушенного зерна в конце увлажнения ниже кислотности нешелушенного зерна, что объясняется более легким переходом части кислореагирующих соединений в воду из-за отсутствия в шелушенном зерне части оболочек.

Содержание сухих веществ, перешедших в воду, в которой замачивалось шелушенное зерно, составило 0,8 %, для нешелушенного зерна это значение составляет 0,3 %. Это объясняется тем, что удаление части оболочек способствует большему переходу сухих веществ зерна в замочную воду.

При замачивании зерна в воде может происходить изменение количества витаминов в исходном сырье и замочной воде. Можно предположить переход части витаминов из оболочечных частиц и неотделенных зародышей шелушенного зерна в воду. Из чего следует предположение, что длительное увлажнение может отрицательно сказаться на сохранности витаминов в зерне.

В работе исследовали влияние шелушения зерна на сохранность витаминов Bi, Вг, РР и незаменимой аминокислоты лизин в процессе замачивания.

Определение витаминов и лизина в зерне в процессе замачивания проводили через 0, 3, 6, 9, 12 и 24 часов увлажнения. Содержание витаминов в контрольных точках замачивания представлено в таблице 2.5.

Анализ полученных данных свидетельствует, что операция шелушения зерна приводит к снижению содержания витаминов в зерне, то есть, с удалением оболочечных частиц и части зародыша удаляются и содержащиеся в них витамины и другие биологически активные вещества.

Таблица 2.5 - Содержание витаминов Bi, В2, РР и лизина в зерне в процессе его увлажнения

Продолжительность замачивания.ч____

Содержание витаминов Bi, В2, РР и лизина, мг/100 г

Нешелушенное зерно

Замочная вода нешелушенного зерна

Шелушенное зерно

Замочная вода шелушенного зерна

d со

0

лизин

ffl

d

00

лизин

00

СО

Си

лизин

СО

Г1

со

Си

лизин

0

0,320±0,068

0,081 ±0,017

0 МП о о' -н о о

320,00±0,79

1

1

1

о о

о

о

0,060±0,012

3,750±0,803

312,00±0,92

1

1

?

1

3

0,320±0,080

о о” -Н о ОС о о”

4,340±0,920

320,00±0,68

0,021±0,004

0,0023±0,0005

О о”

О

о"

* *

0,283±0,060

0,059±0,016

3,638±0,706

312,00±0,89

0,026±0,007

0,0025±0,0005

0,120±0,091

* *

6

0,310±0,020

0,079±0,020

о

o' -н мп

319,30±0,70

о

о о

00 мп о

О

0,0024±0,0004

0,180=1=0,020

0,70±0,03

0,282±0,044

0,057±0,038

3,582±0,617

00

o'

-н 00 с'з

0,028±0,069

0,0026±0,0007

0,165±0,044

0,71±0,02

9

мп МП о o' -Н о

СП o'

0,079±0,018

4,300±0,570

ся

о“ -н о

о

СП

0,062±0,006

0,0025±0,0007

о

о о"

о

ся о"

0,90+0,06

0,281 ±0,053

0,057±0,024

3,555±0,576

311,06±0,80

о о' +1 о

о o'

0,0027±0,0008

ся 00 о o' ±

оо о'

0,92±0,06

12

0,306±0,060

0,078±0,020

4,252±0,887

О' о о”

о ОС

ОС

СП

0,064±0,011

0,0030±0,0004

0,255±0,049

1,20±0,09

0,281 ±0,076

0,057±0,026

3,548±0,326

оо

о' ± МП

о'

0,030±0,041

о о о о" -Н

ся О о о'

0,195±0,078

1,20±0,08

24

0,300±0,070

о о" -н ос

о o'

4,230±0,965

318,60±0,76

0,065±0,010

0,0031±0,0007

0,281 ±0,061

о о о" -Н о

-о о о“

о ос ся

О

о -н

мп О о"

о

00 o' ± о

мп сп

о' ±

о

0,031 ±0,067

0,0028±0,0005

0,210±0,043

1,70±0,09

Примечание: ** - следы

Анализ значений таблицы 2.5 показал, что при замачивании зерна в воде вместе с комплексом сухих веществ (сахара, азотистые, минеральные и другие вещества) происходит переход витаминов Bi, В?, РР и лизина в замочную воду. Через 3 ч после начала замачивания содержание витаминов в исходном зерне изменяется незначительно. Через 6 ч замачивания нешелу-шенного зерна в воде витамина В| в зерне пшеницы остается 96,9 %, витамина Вг - 97,5 %, витамина РР - 96,1 %. В замочную воду при этом, вместе с другими сухими веществами, перешло витамина Bi - 18,1 %, витамина В2 -3,0 %, витамина РР - 4,0 %. Полученные данные показывают, что суммарное содержание витамина Bi в замочной воде и в зерне пшеницы после 6 часов оказалось на 5,8 % выше его первоначального количества до замачивания, что очевидно, обусловлено началом процесса прорастания зерна при замачивании в воде, в результате которого происходит синтез витаминов. Однако, большая их часть переходит из зерна в замочную воду.

В шелушенном зерне спустя 6 ч замачивания содержание витаминов Bi, В2, РР составило соответственно 91,0; 95,0 и 95,5 %. В замочной воде их содержание составило витамина В] - 9,0 %, витамина В2 - 4,3 %, витамина РР - 4,2 %. В отличие от нешелушенного зерна прироста содержания витамина В, после 6 часов замачивания шелушенного зерна не наблюдалось. Это связано с тем, что при шелушении зерна происходит частичное или полное разрушение его зародыша.

Через 24 ч замачивания нешелушенного зерна содержание витаминов Bi, В2, РР в зерне и замочной воде составило соответственно 93,8; 96,3; 94,2 % и 23,4; 3,8; 6,3 %. В конце замачивания также наблюдается увеличенное содержание витамина В! в замочной воде, обусловленное процессами прорастания зерна. Следует отметить, что наиболее интенсивное накопление витамина В, происходит через 3 - 6 ч замачивания, дальнейшее анаэробное замачивание приводит к началу процесса закисания зерна и ингибированию процесса его прорастания. После 6 ч замачивания увеличение содержания витамина Bi происходит незначительно.

Содержание витаминов Bi, Bi, РР в шелушенном зерне и замочной воде через 24 ч замачивания составило соответственно 90,3; 95,0; 94,4 % и 10,0; 4,7; 5,6 %. Согласно полученным данным, больший переход в замочную воду, как для нешелушенного зерна, так и для шелушенного зерна, характерен для витамина В|.

Неоднозначные зависимости снижения в процессе замачивания витаминов в исходном шелушенном и нешелушенном зерне связаны с одной стороны, с изначально меньшим их содержанием в шелушенном зерне, за счет удаления оболочечных частиц, локализирующих витамины Bi, Вэ, РР и, с другой стороны, большим переходом сухих веществ шелушенного зерна в воду из-за отсутствия в нем оболочечных частиц.

Содержание лизина при замачивании зерна в воде меняется незначительно. Через 6 ч замачивания в замочной воде отмечены лишь следы лизина. Через 24 ч замачивания переход лизина из нешелушенного зерна составил 0,4 %, для нешелушенного - 0,5 %.

Выявленное снижение содержания лизина хорошо согласуется с данными, полученными Маркитановой О.А., которая отмечает, что общее количество аминокислот в зерне после замачивания снижается по сравнению с зерном до замачивания [112]. Уменьшение содержания аминокислот, в том числе незаменимых, в процессе замачивания можно объяснить повышенной протеолитической активностью ферментов зерна в процессе замачивания и переходом водорастворимых фракций белка в замоченную воду.

Проведенные исследования свидетельствуют о том, что шелушение зерна приводит к уменьшению витаминов в зерне. Замачивание шелушенного зерна в воде приводит к дополнительной потере витаминов в замочную воду.

Анализируя полученные данные, выявили целесообразность сокращения длительности замачивания зерна, что позволит снизить потери витаминов зерна в замочную воду и позволит сократить длительность всего процесса производства зернового ЭК-хлеба.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >