Розробка технології хліба полб’яного та пшеничного зернового з використанням ферментних препаратів: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: 05.18.01 – технологія хлібопекарських продуктів, кондитерських виробів та харчових

Abstract

Дисертацію присвячено науковому обгрунтуванню технології полб’яного та пшеничного зернового хліба з використанням ферментних препаратів Целюладу, Ксилоладу та Глюкозооксидази для підвищення його якості. У праці показано доцільність використання зерна полби для виробництва зернового хліба з підвищеним вмістом білка, харчових волокон, вітамінів, мінеральних речовин. З використанням математичних методів експериментально-статистичного моделювання та оптимізації обгрунтовано дозування дослідних ферментних препаратів, сумісне внесення яких у полб’яне та пшеничне тісто на стадії його приготування зумовляє інтенсифікацію в ньому біохімічних і мікробіологічних процесів, покращення його структурно-механічних властивостей. У результаті підвищується фізико-хімічні й органолептичні показники якості, покращується перетравлюваність білків і вуглеводів хліба, а також триваліший час зберігається його свіжість. Диссертация посвящена научному обоснованию технологии полбяного и пшеничного зернового хлеба с использованием ферментных препаратов Целлюлада, Ксилолада и Глюкозооксидазы для повышения его качества. В работе показана целесообразность применения зерна полбы для производства зернового хлеба с повышенным содержанием белка, пищевых волокон, витаминов, минеральных веществ. С использованием математического методов экспериментально- статистического моделирования и оптимизации обоснованы дозировки исследуемых ферментных препаратов, совместное введение которых на стадии приготовления зернового полбяного и пшеничного теста приводит к интенсификации в нем биохимических и микробиологических процессов,

улучшению его структурно-механических свойств. В результате повышаются физико-химические и органолептические показатели качества, улучшается перевариваемость белков и углеводов хлеба, а также в течение более длительного периода сохраняется его свежесть. Разработана технология зернового полбяного и пшеничного хлеба, которая апробирована и внедрена на хлебопекарных предприятиях г.Харькова и Харьковской области, а также в учебный процесс ХГУПТ. Рассчитана экономическая эффективность от реализации новой продукции. The thesis is devoted to scientific substantiation of the technology of emmer and wheat grain bread with the improved quality by using enzyme preparations of Tselyulad, Ksylolad and Glucose oxidase. Chemical composition and technological properties of emmer and wheat grain is analyzed. It is shown that emmer contains 36.7% more protein and 24.0% more dietary fiber, the same do vitamins B1, B2, PP and microelements comparatively to wheat. It is found that emmer grain contains 33.8% more gluten, which is more resilient and less stretch comparing to wheat gluten. Emmer is also characterized by higher autolytic activity and sugar creation ability. Comparison of the properties of emmer and wheat dough shows that first of them has higher hydration capacity, lesser development time and stability. Investigation of grain transformations during its steeping shows that due to the smaller force and more compounds with higher water binding capacity, emmer grain more rapidly gets the required moisture content and rheological properties for further disintegration than wheat grain. More intensive alteration of the condition of proteins and proteases as well as carbohydrates and amylases of emmer than wheat is observed. Despite that, emmer bread is characterized by even higher quality than wheat one due to the shorter duration of emmer steeping and higher gluten content on it. Based on these results as well as microbiological changes of emmer and grain during its steeping, the recommended parameters of grain soaking are 15×602 and 18×602 s respectively for emmer and wheat grain in 0.5% solution of acetic acid at 20 °C, the proportion of grain to solution is 1: 1.5. With the use of mathematical method of experimental and statistical modeling and optimization, the amount of enzyme preparations of Tselyulad, Ksylolad and Glucose oxidase is found. They are (% by the weight of grains): 0,038, 0,076 and 0,010 for emmer bread and 0,036, 0,065 and 0,007 for wheat respectively. It is proven that under the influence of the researched enzyme preparations, reduction of the content of cellulose and hemicelluloses and specifically pentosanes on grain dough takes place, as well as gluten strengthening, which leads to the improvement of elasticity, gas-retaining ability, adhesion characteristics and increasing of binding water content on grain dough. The research revealed that the studied enzymes promote more intensive microbiological processes in the dough, which testifies itself in accelerating acid and gas generation. This is due to the increase in the amount of nutritious for fermenting microflora substances in the dough, by the increased pliability of starch to amylase action as a result of bonds destruction between starch and non–starch polysaccharides under the influence of the studied enzymes. Based on the results of experimental studies, the technology of emmer and wheat grain bread with the use of enzyme preparations of Tselulad, Ksylolad and Glucose oxidase at the stage of dough kneading is developed. It is shown that grain bread lased with enzyme preparations has more colored crust, better surface and crumb condition, characterized by higher at 35.0 and 31.6% rates of specific volume. An assortment of grain emmer and wheat bread “Berezhansky” and “Hetmansky” with the use of enzyme preparations is proposed. It is found that emmer bread contains more protein and dietary fiber in comparison to wheat bread. The developed products are recommended for the nutrition of wide range of consumers as well as for the prevention of the diseases of digestive tract, obesity, metabolic interference etc. In terms of in vitro it is found that products made with the addition of enzyme preparations, characterized by a higher digestibility of protein and carbohydrates compared to reference samples through better crumb structure and increased access to the action of digestive enzymes of protein and carbohydrate compounds. It is shown that grain bread produced with addition of enzyme preparations has lоnger shelf life than the samples without it. New technologies are tested and implemented at the bakeries of Kharkiv and Kharkiv region as well as during the educational process of Kharkiv State University of Food Technology and Trade.