Пищевые добавки используемые в хлебопечение
Понятия качества и свежести хлебобулочных изделий рассматривают с точки зрения параметров срока хранения, возможностей транспортировки, сохранения структуры мякиша и потребительских качеств, куда стали включаться добавки улучшители, позволяющие также убрать из хлеба вещества, провоцирующие набор веса, синдром раздраженного кишечника и симптомокомплекс, связанный с непереносимостью лактозы. Сегодня перед хлебопекарными предприятиями стоит задача предоставить потребителю хлеб, который радует не только румяной корочкой и тающим во рту мякишем, но и помогает заботиться о здоровье.
Классификация улучшителей для хлебопечения
Производители применяют добавки для повышения хлепопекарных качеств используемой муки. В целом улучшители можно разделить на 5 групп:
- окислительные – аскорбиновая кислота и перекись кальция, их аналоги;
- восстановительные – эльцистеин, тиосульфат натрия;
- ферментные;
- ПАВ — эмульгаторы;
- комплексные.
Также могут добавляться стабилизирующие и другие добавки, способствующие повышению качества готового продукта.
Тенденции обновления производства: тренд low-FODMAP
Производители и продавцы хлебобулочных изделий, независимо от региона, отмечают снижение спроса на традиционные сорта хлеба. Потребители не утратили платежеспособности, более того, отмечают, что готовы приобретать хлеб по более высокой стоимости. При этом есть оговорки:
- в нем не должно быть лактозы – в России у 40% населения наблюдается ее непереносимость;
- изделия должны быть без глютена – критерий сформировался под влиянием приверженцев безглютеновой диеты;
- должны отсутствовать FODMAP, или «вызывающие брожение олиго-, ди- и моносахариды и полиолы».
При этом хлеб должен оставаться мягким, пышным, с тающей текстурой мякиша, но способствовать не только сытости, но и поддержанию здоровья кишечника, нормального веса.
Команда ученых из австралийского Monash University, доказала, что СРК, или синдром раздраженного кишечника связан не с глютеном, а именно с «fermentable oligo-, di-, and monosaccharides and polyols». Эти углеводы плохо поддаются усвоению в кишечнике и в результате вызывают процессы брожения. По статистике с симптомами СКР к гастроэнтерологам обращается до 70% россиян.
Именно FODMAP, а не глютен виновны в том, что после употребления в пищу хлеба, человек ощущает боли, рези, вздутие, приступы диареи или запора.
В хлебобулочных изделиях источником FODMAP являются в первую очередь рожь и пшеница. Опыт технологов компании LEIPURIN демонстрирует возможности применения инновационных заквасок биопаст, которые позволяют освободить хлеб от негативных составляющих, при этом оставив полезные витамины и растительные волокна. В подтверждение приводится следующий аргумент:
Финны употребляют в 40 раз больше ржаного хлеба чем жители России, но при этом проблема СКР, как и в других европейских странах, колеблется на отметке в 20%, против 70% в РФ.
Это связано с переходом производителей на технологии, поддерживающие принципы здорового питания.
В частности, биопасты LEIPURIN основаны на длительном брожении и пастеризации, их производство занимает 36 часов. При сбраживании ржаной муки применяются уникальные штаммы лактобактерий — L.Casei, L.Paracasei, L. Salivarius. В результате получается:
- закваска, где содержание вредных FODMAP практически нулевое;
- сохраняется польза ржаной муки и комфортная кислотность;
- хлеб сохраняет свежесть до 7 дней, у него приятный вкус и аппетитный аромат;
- тесто на закваске нового поколения хорошо проходит обработку на линии, не требуя переоборудования;
- изделия демонстрируют хороший объем и устойчивость формы;
- биопасты не содержат добавок с кодом Е, потребитель увидит «чистую этикетку».
Аналитики пищевой промышленности уверены, тренд ЗОЖ в следующие 5 лет будет только набирать обороты. Производители, желающие удержать потребителя, должны предлагать не только вкусные, но полезные и безопасные хлебобулочные изделия, соответствующие актуальному запросу.
Назначение хлебопекарных улучшителей
За мягкость и тающую структуру хлебного мякиша отвечают зерна крахмала, благодаря своей способности связывать молекулы воды. В процессе выпечки крахмал клейстеризуется – приобретает аморфное физическое состояние, но с течением времени влага теряется, и молекулярная сетка крахмала возвращает кристаллическое состояние. Крахмальные зерна уменьшаются в объеме, оставляя воздушные прослойки – хлеб высыхает, начинает крошиться. Задача технологов состоит:
- в ограничении ретроградационных процессов крахмала (потери влаги);
- усилении связи молекул воды с другими составляющими теста.
В рецептуре основными ингредиентами являются: хлебопекарная мука (пшеничная, ржаная), вода, яйца, жиры, сахара.
Присутствие сахаров, в том числе, молочной лактозы помогают дольше сохранить мягкость, а также образовать аппетитную корочку. Тем не менее, следует помнить, что они же перекрывают доступность хлеба для людей с диабетом и непереносимостью лактозы.
Хлебопекарные улучшители не являются пищевыми добавками – это отдельные, самостоятельные группы.
Чтобы связать молекулы воды, иметь возможность снизить миграцию влаги от мякиша к корочке и внутрь упаковки; повысить количество воды для замеса теста и сделать мякиш более мягким используют влагоудерживающие агенты и гидроколлоиды.
- Глицерин, сорбидол – компоненты, составляющие 2-4% от массы муки по ТТК, используются для удержания влаги. Однако, глицерин может дать нежелательный аромат и привкус конечному продукту, что скажется на негативной оценке потребителем.
- Амилазы и эмульгаторы – предотвращают черствение. Эмульгатор моноглицерид препятствует раскручиванию молекулы амилозы, тормозит рекристаллизацию крахмальных цепочек.
Обогащенные ферментами улучшители вносят в муку или опару, после чего при замешивании в тестомесном аппарате происходит равномерное перераспределение составляющих на общий объем.
Температурные параметры ферментов в производстве улучшителей
Природа происхождения амилаз определяет их возможность сохранять активность при разном температурном режиме в процессе выпечки. Высвобождаются амилозы в процессе клейстеризации зерен крахмала, когда они взрываются и высвобождают молекулы амилозы. Наиболее активны ферменты в первые минуты запекания теста, а с повышением температуры активность большинства ферментов подавляется.
- Грибковые амилазы инактивируются при температуре 55-60°С;
- зерновые — 70-75°С;
- бактериальные — выше 90°С.
Температурная отметка в центре мякиша достигает 95-98°С. В этом режиме продуцировать декстрины могут амилазы бактериальной природы, более того, остаточная активность некоторых сохраниться уже после выпечки. Эти свойства используют производители хлебопекарных улучшителей для обеспечения начальной мягкости хлеба и повышенной влажности.
Хлебопекарные улучшители на российском рынке
CRV-Bacery собрали на своем ресурсе ответы на популярные вопросы относительно хлебопекарных улучшителей.
Опыт показал, что пекари при умеренном курсе евро к рублю отдают предпочтение улучшителям европейских производителей. Меньше всего доверия к китайским образцам. При повышении курса евро, производители хлеба ищут альтернативу среди отечественных аналогов.
В отличие от американских производителей, наши не используют ГМО сою и кукурузу в хлебобулочных изделиях, а бромат каря в РФ вообще запрещен. При выпечке экохлеба используются традиционная рецептура с минимизацией или полным отказом от добавок.
- На российском рынке из импортных наименований предлагаются комплексные улучшители «Фортш-Рит», «Совитал-Микс», «Форекс».
- Российские аналоги — «Панифарин» и «Мажимикс», «Орбита», «Браво», «Огат».
Азодикарбонамид – вещество, запрещенное в странах ЕС, но при этом активно применяемое в США. В частности, его используют для приготовления булочек крупнейшие сети фастфуда. В России он запрещен к применению в чистом виде. Если этот компонент обнаружен в составе хлеба, людям с проблемами дыхательных путей следует воздержаться от покупки, так как исследования показали негативное влияние этого улучшителя на работу дыхательной системы.
Необходимость просветительской работы с населением
В отличие от европейского потребителя, россияне имеют меньшую осведомленность о роли улучшителей в производстве хлеба, и о новых технологиях, применяемых для изготовления продукции, способствующей здоровому питанию. Например, в Финляндии до 90% населения разбираются в новинках хлеба и понимают особенности предлагаемых продуктов, в то время как в России такая осведомленность характерна для 15-17% населения.
В восприятии наших соотечественников также сильны негативные установки – «химия зло». При этом большинство людей не разводят хлебопекарные улучшители и такие вещества как сода, уксус, аскорбиновая кислота, которые также являются по природе «химией». Применение улучшителей позволяет ускорить процессы замеса теста, выпечки, получить мягкую текстуру с продолжительным сроком хранения. Умеренное, целесообразное использование позволит оградить потребителя от патогенной микрофлоры, которая может быть занесена с мукой.
Заключение
Современный рынок требует от производителей хлеба новых подходов, которые бы помогли не только удержать покупателя, но повысить качество и безопасность продукции. Ориентирование на категорию ЗОЖ позволяет привлечь людей, для которых ранее хлебобулочные изделия были недоступны – диабетики, люди, не переносящие лактозу, с расстройствами пищеварения.
Улучшители способствуют повышению качества сырья для массовой выпечки, так как на качество муки влияет большое число факторов. Крупные производители отдают предпочтение европейским и отечественным добавкам, способствующим пролонгированию сроков хранения и улучшению органолептических свойств конечного продукта.
При покупке улучшителей важно внимательно относиться к китайским и американским брендам. Азиатские образцы характеризуются низким качеством, а в американских присутствуют вещества, запрещенные или ограниченно допущенные к применению в нашей стране.
Соблюдение технологии производства позволяют получить не только безопасные, но и полезные для человека хлебобулочные изделия, свободные от веществ, провоцирующих неприятную симптоматику.
Также среди населения РФ растет число людей, тщательно выбирающих продукт по составу, отдающих предпочтение экологичным рецептурам, либо хлебу, обогащенному полезными для здоровья добавками. Люди готовы покупать хлеб, ориентируясь на его качество, а не только ценовой диапазон.
В отечественном хлебопечении до недавнего времени в основном использовали амилолитические ферментные препараты грибного происхождения, которые расщепляют крахмал с образованием моно- и дисахаров и декстринов:
— Амилоризин П10х (α-амилаза);
— Глюкоаваморин Г20х (глюкоамилаза).
Кроме этого в ГосНИИХП изучена возможность применения препаратов гемицеллюлазы, в том числе пентозаназы (ксиланазы), р-галактозидазы, глюкозооксидазы, липоксигеназы, липазы и определенно их значение в процессе тестоприготовления. Учитывая отсутствие в России промышленного производства необходимого ассортимента ферментных препаратов для хлебопечения, разработаны технологии применения ферментных препаратов ведущих фирм мира, например, фирмы NovoNordisk – Фунгамил, Пентопан, Новозим, Новамил, Глюзим и другие [6, 5, 2].
Однако степень влияния на сахароообразующую, газообразующую способности теста, качество хлеба амилолитических ферментных препаратов, полученных от разных фирм, может быть различна даже при одинаковой активности.
Действие всех ферментных препаратов тем заметнее, чем длительнее процесс созревания теста. В связи с чем необходимо устанавливать количество ферментного препарата в зависимости от способа тестоприготовления и продолжительности брожения полуфабрикатов [5].
Так, ферментный препарат Новамил (фирма NovoNordisk, Дания), содержащий бактериальную мальтогенную α-амилазу, предназначен для удлинения срока сохранения свежести хлеба за счет существенного снижения скорости рекристаллизации амилопектиновой фракции крахмала. При температуре клейстеризации крахмала этот фермент расщепляет амилозу и амилопектин с образованием в основном олигосахаридов, которые замедляют процессы черствения хлеба. Внесение этого препарата в тесто оказывает положительное влияние на объем хлеба, существенно улучшает структурно-механические свойства мякиша, увеличивает срок сохранения свежести готовых изделий до 5-7 суток.
Фермент липаза (ферментный препарат Новозим 766) осуществляет гидролиз триацилглицеридов с образованием жирных кислот, моно- и диглицерилов, которые обладая эмульгирующими свойствами , а также способностью образовывать комплексные соединения со структурными компонентами теста [1].
Помимо ферментных препаратов микробиологического происхождения в хлебопечении используют ферментно-активные растительные материалы – солод, солодовую муку или препараты на их основе, соевую муку с активной липоксегиназой [6].
5. Поверхностно-активные вещества (эмульгаторы) используются в хлебопечении в качестве добавок для повышения качества пищевых продуктов при выпечке. Эмульгаторы в тесте нужны для более качественного замешивания жиров, формирования каркаса клейковины, повышения водопоглощающей способности муки. На сегодняшний день для использования в хлебопекарной промышленности разработано и предложено большое количество разнообразных по химической природе ПАВ:
— анионоактивные – диссоциирующие в водных растворах с образованием отрицательно заряженных ионов (стеароиллактилат натрия и олеоиллактилат натрия – лактилаты натрия (Е-481), его добавление к пшеничной муке с применением дрожжей улучшает стабильность теста и качество готовых продуктов; это достигается, благодаря взаимодействию в тесте эмульгатора, жира и крахмала, которое приводит к более равномерному распределению жира, при этом лактилат натрия сосредотачивается на границе поверхностей между клейковиной и крахмальным зерном. Образование геля и набухание крахмала замедляется, что создает однородную и стабильную структуру хлебного мякиша);
— неионогенные – не диссоциирующие на ионы (моно- и диглицериды жирных кислот (Е-472), эфиры моно- и диглециридов уксусной и жирных кислот (Е-472а); моноглицеридные продукты, обладая достаточной поверхностной активностью, могут образовывать стабильные эмульсии типа масло-вода; благодаря этому при изготовлении теста эти продукты обеспечивают хорошее распределение между жиром и водой, что приводит к увеличению объема хлеба и ровной пористости, а также значительно снижают склонность хлеба к затвердеванию и зачерствению;
— амфотерные – соединения со смешанной ионогенной функцией (фосфатиды, лецитины и другие) [8, 7, 6, 2].
6. Минеральные соли – активаторы бродильной способности хлебопекарных дрожжей, усиливая процесс накопления углекислого газа в полуфабрикатах, дадут разный результат при коротком брожении теста и повышенном количестве дрожжей и при длительном процессе и небольшом расходе дрожжей. Определенное значение имеет качество дрожжей. Минеральные соли применяются в качестве дрожжевого питания, необходимы для жизнедеятельности дрожжей, регулируют давление в дрожжевой клетке, являются активаторами и стабилизаторами ферментативной активности, улучшают структурно-механические свойства теста. Внесение минеральных солей улучшает консистенцию и эластичность теста, а также интенсифицирует газообразование теста. При этом в основном применяют фосфаты натрия, калия, кальция, магния, аммония, полифосфаты, аммонийные соли, карбонаты, лактаты кальция, сульфаты кальция, аммония [6, 5, 1].
7. Консерванты – антимикробные агенты, предназначены для того, чтобы долгое время сохранять продукты годными к употреблению. В хлебопечении применяются пропионаты (пропионат натрия – Е281), подавляющие развитие плесневых грибов [8].
3. Характеристика хлебопекарных улучшителей.
Для сложных технологических процессов используют комплексные многокомпонентные хлебопекарные улучшители, сухие закваски (подкислители). Из них мы подробно остановимся на сухой пшеничной клейковине и комплексных хлебопекарных улучшителях [1].
Сухая пшеничная клейковина (глютен).
Основной проблемой питания в мире является недостаток белка и его несбалансированность в пищевом рационе людей. Белковые вещества, содержащиеся в зерне, образуя белковый комплекс, обусловливают качество зерна, поскольку в процессе его переработки в муку, а затем в тесто, белки образуют единый структурный каркас. Основу этого каркаса составляет взаимодействие, главным образом, двух групп белков – глиадина и глютенина, т.е. технологические свойства муки, ее способность давать высококачественный хлеб и макаронные изделия определяет не весь белок в целом, а только те белковые вещества, которые не растворяются в воде и солевых растворах и образуют вещество, называемое клейковиной.
В последние годы в хлебопекарной промышленности России значительно расширилась практика использования сухой пшеничной клейковины (СПК) импортного производства. Ее растущее потребление обусловлено необходимостью корректировки хлебопекарных свойств пшеничной муки с пониженным содержанием клейковины, со слабой клейковиной, а также для достижения высокого качества слоеных изделий, приготовленных на основе замороженных полуфабрикатов, группы изделий диетического назначения.
Функциональные свойства сухой клейковины заключаются в высокой (250-300 %) адсорбционной способности, образовании стабильной упругоэластичной пространственной структуры и термоустойчивости при температуре 85 ºС [1].
Эффективность применения СПК состоит в повышении водопоглотительной способности теста, улучшении его реологических свойств, основы качества хлеба. СПК позволяет создавать стабильную структуру теста, контролировать его растяжимость, увеличивать газоудерживающую способность, улучшать структурно-механические свойства характеристики теста, и, следовательно, качество конечного продукта- хлебобулочных изделий. Также СПК позволяет увеличить сроки сохранения свежести готовых изделий, снизить крошковатость мякиша, увеличить выход готовых изделий на 2-7 %. Использование СПК позволяет стабилизировать качество муки и получить муку с заранее заданными качествами [9, 1].
Комплексные хлебопекарные улучшители.
В последние годы в хлебопекарной промышленности применяются комплексные улучшители, содержащие в оптимальных соотношениях несколько добавок различной природы и принципа действия. Использование таких комплексных улучшителей позволяет одновременно воздействовать на основные компоненты муки, повысить эффективность каждого компонента улучшителя за счет синергизма их действия и тем самым снизить расход и упростить способы их использования.
Общий расход таких комплексных добавок составляет от 0,01 до 3,5 % к массе муки. При этом эффективность улучшителей повышается за счет введения в их состав наполнителей, имеющих технологическое значение (сухой клейковины, соевой муки, крахмалов, сахаров и других) [2, 5, 4].
УКХ производят во многих зарубежных странах, а в России насчитывается не менее 5 фирм, вырабатывающих их в промышленном масштабе. Для производства УКХ в России применяют только пищевые добавки, разрешенные органами Госсанэпиднадзора. В ГосНИИХП, ведущем научном центре хлебопекарной промышленности России, разрабатывают научные основы оптимизации композиционного состава и количественного соотношения компонентов, технологий приготовления и применения УКХ. Так, для практических целей созданы и производят двух-, трех- и многокомпонентные улучшители (Амилокс, Фортуна, Шанс, Мультэнзим, серии БИК, Биомикс, улучшители фирм Пуратос (Бельгия), Лесаффр (Франция), Пакмая (Турция), Долер (Германия), Ново Нордиск (Дания)) [6, 2].
Применение УКХ приводит к повышению газообразования при брожении, улучшению свойств теста, качества хлеба в следствие одновременного воздействия на углеводный и белково-протеиназный комплекс муки, а также ферментные системы дрожжевых клеток. Состав УКХ оптимизируют в основном в зависимости от влияния их на реологические свойства теста, газообразование при брожении, показатели качества хлеба. При формировании состава УКХ для корректировки хлебопекарных свойств муки выявлено, что введение в УКХ триполифосфата натрия улучшает реологические свойства теста и качество хлеба, особенно муки с короткорвущейся клейковиной: увеличение удельного объема хлеба из муки пшеничной первого сорта составило 15-22 %, общей сжимаемости мякиша — 30-45, пористости — 3-4 %. Использование аскорбиновой кислоты повышает в наибольшей степени качество хлеба из муки со слабой клейковиной. При приготовлении хлеба из муки с пониженной газообразующей способностью эффективность УКХ была максимальной при содержании в них амилолитических ферментных препаратов [6].
Способы применения хлебопекарных улучшителей изложены в «Технологической инструкции по применению улучшителей при производстве хлеба и хлебобулочных изделий из пшеничной муки», а также приведены в нормативной документации на улучшители [2].
Заключение.
Целенаправленное использование различных групп пищевых добавок и хлебопекарных улучшителей позволяет регулировать ход технологического процесса, формировать определенные свойства теста и улучшать качество хлебобулочных изделий при переработки муки с нестабильными хлебопекарными свойствами [1].
Список использованной литературы.
1. Матвеева И. В. Микроингредиенты и качество хлеба // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. – 2000. — №1. – с. 28-31.
2. www.korovay.lg.ua
3. www.apk-inform.com
4. www.fnd.com
5. www.mazpek.ru
6. www.hleb.net
7. Моноглицеридные продукты в хлебопечение // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. – 2000. — №1. – с. 34.
8. www.1-sovetnik.com
9. www.mazpek.ru