2.1. Краткая характеристика объектов исследований и методика проведения экспериментов

Исследования по изучению возможности применения порошка корня девясила высокого при производстве хлеба из муки пшеничной высшего сорта проводились в условиях лаборатории технологического факультета на кафедре «Технология производства и экспертиза продуктов из растительного сырья».

Исследования по оценке качества готового продукта проводили по органолептическим и физико-химическим показателям хлеба, выработанного из муки пшеничной высшего сорта. На контрольном варианте опыта хлеб выпекали только из муки пшеничной высшего сорта без добавления, каких либо добавок. На других вариантах опыта выпечку хлеба проводили с добавлением к массе муки порошка корня девясила высокого в количестве 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0%. Схема опыта приведена в таблице 2

Таблица 2

Схема опыта по изучению влияния порошка корня девясила высокого на качество хлеба из муки пшеничной высшего сорта

Варианты опыта	Количество муки, %	Количество порошка корня девясила, %	Поваренная соль, %	Дрожжи хлебопекарные прессованные, %
Мука пшеничная высшего сорта (100%) - контроль	100,0	-	1,50	3,0
Мука 100,0% + порошок корня девясила 1,0%	100,0	1,0	1,50	3,0
Мука 100,0% + порошок корня девясила 2,0%	100,0	2,0	1,50	3,0
Мука 100,0% + порошок корня девясила 3,0%	100,0	3,0	1,50	3,0
Мука 100,0% + порошок корня девясила 4,0%	100,0	4,0	1,50	3,0
Мука 100,0% + порошок корня девясила 5,0%	100,0	5,0	1,50	3,0

Пробную лабораторную выпечку хлеба из муки пшеничной высшего сорта проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 27669-88 «Мука пшеничная хлебопекарная. Метод пробной лабораторной выпечки» [20].

Из муки, воды, соли, дрожжей и порошка корня девясила с содержанием от 1,0 до 5,0% замешивали тесто температурой 32°С безопарным способом. Брожение теста проводили в термостате при этой же температуре в течение 170 минут. Через 60 и 120 минут после начала брожения тесто подвергали обминке, затем из выброженного теста формировали тестовые заготовки, которые помещали на расстойку. После расстойки производили выпечку при температуре 220...230°С в течение 20 минут.

Качество хлеба по органолептическим и физико-химическим показателям качества оценивали через 3…4 часа после выпечки.

2.2. Методика определения показателей качества сырья и готовой продукции

Отбор проб муки пшеничной высшего сорта, применяемой для проведения исследований, проводили в соответствии с методикой изложенной в ГОСТ 27668-88 «Мука и отруби. Приемка и методы отбора проб» [17].

Влажность муки определяли по ГОСТ 9404-88 «Мука и отруби. Метод определения влажности» [15].

Влажность определяли в двух параллельных навесках массой 5,00±0,01 г. Навески помещали в бюксы, закрывали их крышками и ставили в эксикатор. По достижении в камере сушильного шкафа температуры 130°С отключали термометр и разогревали шкаф до 140°С. Затем включали термометр и быстро помещали открытые бюксы с навесками в шкаф, устанавливая бюксы на снятые с них крышки. Высушивание проводили в течение 40 мин при температуре 130°С. По окончании высушивания бюксы с мукой вынимали из шкафа, закрывали крышками и переносили в эксикатор для охлаждение. Охлажденные бюксы взвешивали с погрешностью не более 0,01 г.

Количество и качество клейковины в муке пшеничной высшего сорта определяли в соответствии с требованиями ГОСТ 27839-88 «Мука пшеничная. Методы определения количества и качества клейковины» [18].

Для определения количества клейковины из муки выделяли навеску 25 г с таким расчетом, чтобы получить выход сырой клейковины не менее 4 г. Муку в фарфоровой чашке смешивали с 14 мл воды температурой 18±2^оС и замешивали тесто однородной консистенции, которому придавали форму шара. Шарик теста закрывали в фарфоровой чашке на 20 мин. Затем проводили отмывание клейковины вручную над густым капроновым ситом до тех пор, пока вода, стекающая при отжимании клейковины над стаканом воды, не станет почти прозрачной.

Отмытую клейковину отжимали между ладонями до тех пор, пока она не начнет слегка прилипать к рукам, вытирая руки, время от времени сухим полотенцем. Отжатую клейковину взвешивали, затем повторяли алгоритм и снова взвешивали. Если разница между двумя взвешиваниями не превышала ±0,1 г, то отмывку клейковины заканчивали. Количество сырой клейковины выражали в процентах к навеске муки и определяли по формуле:

, (2.2.1)

где m_k - масса клейковины, г;

m_н - масса навески муки, г.

Качество сырой клейковины определяли по степени деформации на приборе ИДК. Для этого из окончательно отмытой клейковины выделяли навеску 4 г, обминали ее 3-4 раза пальцами, делали шарик и помещали его на 15 мин в чашку с водой (с температурой 18±2^оС).

Работу на приборе ИДК проводили следующим образом: на столик прибора помещали навеску клейковины, и при нажатии кнопки включения реле времени груз свободно опускался на клейковину. По истечении 30 с на табло выводился результат. Результат выражали в условных единицах прибора ИДК, в зависимости от этого клейковину относили к соответствующей группе качества (табл. 3).

Таблица 3

Группы качества клейковины по результатам прибора ИДК

Показания прибора в условных единицах	Группа качества	Характеристика клейковины
0 - 30	III	Неудовлетворительная крепкая
35 - 50	II	Удовлетворительная крепкая
55 - 75	I	Хорошая
80 - 100	II	Удовлетворительная слабая
105 и более	III	Неудовлетворительная слабая

Определение числа падения на приборе ПЧП-3 проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 27676-88 «Зерно и продукты его переработки. Метод определения числа падения» [12].

Навеску муки помещали в вискозометрическую пробирку, наливали 25 см³ воды, закрывали и встряхивали, открывали пробирку и колесиком шток мешалки снимали прилипшие частицы продукта и присоединяли их к общей массе суспензии. Помещали пробирку на водяную баню, закрепив ее так, чтобы фотоэлемент находился напротив шток – мешалки. В это же время автоматически включается счетчик времени. Через 5 секунд начинает работать шток – мешалка, которая перемешивает суспензию в пробирке. Через 60 секунд шток-мешалка автоматически останавливается в верхнем положении, после этого начинается ее свободное падение. За окончательный результат определения числа падения принимали среднее арифметическое значение результатов параллельного определения двух навесок, допустимое расхождение между которыми не должно превышать 10%.

Определение водопоглотительной способности муки пшеничной высшего сорта (ВПС) проводили в соответствии с ГОСТ Р 51404-99 «Мука пшеничная. Физические характеристики теста. Определение водопоглощения и реологических свойств с применением фаринографа». Показатель водопоглощения муки характеризует объем воды, который необходим для замеса теста определенной консистенции [19].

Навеску муки массой 50 г помещали в тестомесилку, закрывали крышкой до конца замеса и открывали только при внесении воды. В процессе замеса теста добавляли воду в тестомесилку течение 25 секунд для достижения нужной консистенции теста. В это время перо самописца фиксировало на бланке диаграммы линию записи за 1 мин. Если тесто имело слишком крепкую консистенцию, чтобы получить максимальное значение, равное 500 ЕФ. По окончании замеса теста тестомесилку очищали.

По результатам замеса образца муки при требуемой консистенции в пределах 480…520 ЕФ рассчитывали точный объем воды V_с, соответствующий требуемой консистенции, равной 500 ЕФ, по формуле:

V_c=V+0,016(c-500), (2.2.2)

где V – объем добавленной воды, см³;

с – требуемая максимальная консистенция в единицах фаринографа.

Максимальная консистенция в единицах фаринографа вычисляется по формуле:

(2.2.3)

где с₁ – максимальное значение верхнего контура фаринограммы, ЕФ;

с₂ –максимальное значение нижнего контура фаринограммы, ЕФ.

Для вычисления средней величины используют результаты двухкратных измерений V_c при условии, что различие между ними не превышает 0,5 см³ воды.

Определение кислотности проводили по ГОСТ 27493-87 «Мука и отруби. Метод определения кислотности по болтушке» [16]. Кислотность - важный показатель качества муки, характеризующий степень свежести.

Кислотность муки определяли следующим образом: к навеске муки массой 5,00±0,01г приливали 50 см³ дистиллированной воды, перемешивая в колбе емкостью 100 см³ взбалтыванием до исчезновения комочков. После перемешивания добавляли 3 капли 1% фенолфталеина и титровали раствором NaOH концентрацией 0,1 моль/дм³ до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 20…30 секунд. Кислотность муки К_м (град) определяли объемом раствора гидроксида натрия концентрацией 0.1 моль/дм³, затраченным для нейтрализации кислот в 100 г продукта. Значения кислотности вычисляли по формуле:

, (2.2.4)

где V - объем раствора гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/дм³, см³;

m_М - масса навески муки, г;

1/10 - коэффициент пересчета концентрации раствора гидроксида натрия 0,1 моль/дм³ на концентрацию 1 моль/дм³;

100 - коэффициент пересчета на 100 г продукта.

Вычисления проводили с округлением результата до первого десятичного знака. За окончательный результат анализа принималось среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,2 град.

Согласно органолептическим показателям качества хлеб должен отвечать требованиям нормативных документов на данный вид хлеба по таким показателям как: внешний вид, который учитывает оценку формы и состояния поверхности, цвет, состояние мякиша, вкус и запах.

При осмотре внешнего вида обращают внимание на симметричность и правильность формы хлеба. Цвет корок можно характеризовать от светло-желтого до темно-коричневого. Состояние корок оценивается по: правильности формы (выпуклая, плоская, вогнутая) и поверхности (гладкая, неровная, бугристая, с вздутиями и трещинами или с подрывами).

Цвет мякиша характеризуется с белого до темно-серого. Отмечают также равномерность окраски.

При оценке эластичности мякиша нажимают одним или двумя пальцами на поверхность среза, вдавливают мякиш и, быстро оторвав палец от поверхности, наблюдают за мякишем. При полном отсутствии остаточной деформации эластичность мякиша характеризуется хорошей; при наличии незначительной остаточной деформации - средней; при сминаемости мякиша и значительной деформации мякиша - плохой. При оценке состояния пористости хлеба обращают внимание на величину пор (мелкие, средние, крупные), равномерность распределения пор и толщину стенок пор (тонкостенная, средней толщины, толстостенная).

Аромат и вкус определяют при дегустации продукта. Вкус может быть нормальным, кислым, пресным, горьким или сладким. Иногда хлеб имеет и посторонние запахи, воздействующие на его вкус.

Органолептические показатели хлеба оценивали в соответствии с данными таблицы 4.

Таблица 4

Внешний вид хлеба и характеристика мякиша

Показатели	Оценка, балл
	5	4	3		2		1
Внешний вид изделия
Поверхность	Гладкая	Ровная		Шероховатая		С трещинами		Рваная
Форма корки	Выпуклая	Средне выпуклая		Слабо выпуклая		Плоская		Вогнутая
Цвет корки	Коричневый с румяным оттенком	Светло-коричневый		Желто-золотистый		Пепельно-серый		Бледный
Характеристика мякиша
Цвет	Белый или желтоватый	Белый с сероватым оттенком		Серый		Темно-серый или грязно-желтый		Темный
Пористость	Мелкая, ажурная, равномерная, тонкостенная	Мелкая, неравномерная, тонкостенная		Крупная, равномерная или тонкостенная неравномерная		Плотная, неравномерная, толстостенная		Очень крупная, неравномерная, рваная
Эластичность	Мякиш нежный, при нажатии пальцем легко восстанавливает первона-чальную структуру	Мякиш мягкий, нежный		При нажатии пальцем с трудом восстанавливает первоначальную структуру		Мякиш крошащийся		Мякиш заминающийся
Вкус	Нормальный, свойственный хлебу	Пресный		Резко сладкий или соленый		Дрожжевой		Не свойственный хлебу

В соответствии с этими показателями выводится балльная оценка.

Определение объема хлеба проводили в соответствии с ГОСТ 27669-88 «Хлеб и хлебобулочные изделия. Метод определения объема хлеба» [25].

Объем хлеба V определяется как разница объема пустой емкости V_п и объема сыпучего материала - заполнителя У_д, засыпанного в ту же емкость с находящимся в ней испытываемым хлебом:

V = V_п – У_д (2.2.5)

где V - объем хлеба, см³;

Vn - объем пустой емкости, см³;

Vд - объем сыпучего материала-заполнителя, см³.

В качестве сыпучего материала применялось просо.

Перед началом измерения определяли объем пустой емкости V - заполняли зерном, а излишки удаляли линейкой в дополнительную емкость. Затем отмеренное зерно высыпали в дополнительную емкость.

Для определения объема У_д сыпучего материала дополнительную емкость заменяли мерным цилиндром. В пустую емкость из дополнительной высыпали часть зерна, на которое помещали измеряемый хлеб и затем засыпали зерном, а излишки удалялись линейкой по краям емкости в бункер. Из бункера зерно высыпали в мерные цилиндры. Объем зерна являлся объемом хлеба V.

Определение пористости мякиша хлеба выполняли в соответствии с ГОСТ 5669-96. «Хлебобулочные изделия. Метод определения пористости» [26].

Пористость хлеба определяли следующим образом: из середины лабораторного образца вырезали кусок (ломоть) шириной не менее 7-8 см. Из мякиша куска на расстоянии не менее 1 см от корок производили выемки цилиндром прибора, для чего острый край цилиндра, заранее смазанный растительным маслом, вводился поворотным движением в мякиш куска. Заполненный мякишем цилиндр укладывался на лоток так, чтобы ободок его плотно входил в прорезь, имеющуюся на лотке. Затем хлебный мякиш выталкивали из цилиндра втулкой, примерно на 1 см, и срезали его у края цилиндра ножом. Отрезанный кусочек мякиша удалялся. Оставшийся в цилиндре мякиш выталкивали втулкой до стенки лотка и также отрезали у края цилиндра.

Для определения пористости пшеничного хлеба делали три цилиндрических выемки объемом (27±0,5) см каждая. Приготовленные выемки взвешивали одновременно.

Пористость П (%), вычисляют по формуле:

, (2.2.6)

где V - общий объем выемок хлеба, см³ ;

m - масса выемок, г;

р - плотность беспористой массы мякиша.

Вычисления проводились с точностью до 1,0%. Плотность беспористой массы р принимают равной 1,31 - из пшеничной муки высшего и первого сорта.

Определение влажности мякиша хлеба выполнялось в соответствии с ГОСТ 21094-75. «Хлеб и хлебобулочные изделия. Методы определения влажности» [23].

Для выполнения определения влажности использовался шкаф сушильный электрический СЭШ-ЗМ с нагревом камеры до температуры 150°С и с терморегулятором для обеспечения температуры в камере высушивания 100-140°С (±2°С). Навеску измельченного мякиша хлеба массой 5 г переносили в две просушенные и взвешенные металлические бюксы, после чего взвешенные бюксы с хлебом закрывали и помещают в эксикатор. Затем бюксы с навесками высушивали в сушильной камере шкафа при температуре 130°С в течение 40 мин. Свободные гнезда шкафа заполняли пустыми бюксами. По окончании высушивания бюксы с мякишем закрывали крышками и переносили в эксикатор до полного охлаждения на 20 мин. Охлажденные бюксы с измельченным мякишем взвешивали с точностью до второго десятичного знака.

Влажность хлеба (X) в процентах вычисляли по формуле

Х = 20*(m₁-m₂), (2.2.7)

где m₁ - масса навески измельченного мякиша до высушивания, г;

m₂ - масса навески измельченного мякиша после высушивания, г.

Допускаемое расхождение результатов двух параллельных определений не должно превышать 0,2%.

Определение кислотности хлеба проводилось в соответствии с ГОСТ 5670-96 «Хлебобулочные изделия. Методы определения кислотности» [24].

Кислотность хлеба обусловлена содержанием кислот, полученных в результате жизнедеятельности дрожжей и бактерий, и характеризует качество хлеба по вкусовым показателям. Выражается в градусах кислотности. Под градусом кислотности понимают количество мл нормального раствора едкого натра или едкого калия, необходимого для нейтрализации кислот, содержащихся в 100 г хлебного мякиша.

Кислотность хлеба определяли путем измельчения 70 г мякиша, из которого отбирали навеску массой 25 г и заливали 50 мл воды комнатной температуры, интенсивно перемешивая стеклянной палочкой с резиновым наконечником до однородной суспензии. Затем добавляли оставшиеся 200 мл воды, встряхивали в течение 2 минут и оставляли на 10 минут для отстоя. По истечении 10 минут снова интенсивно перемешивали в течение 2 мин и давали отстояться 8 мин. Полученную смесь фильтровали через сито или марлю в сухой стакан. Из стакана отбирали пипеткой 2 пробы по 50 мл раствора в колбы и титровали 0,1 нормальным раствором едкого калия или едкого натра с добавлением 2-3 капель фенолфталеина до получения слабо-розового окрашивания, который не исчезает в течение 1 мин.

Кислотность в град. (X) вычисляли по формуле

(2.2.8)

где 25 - навеска продукта, г;

50 - количество раствора, взятого для титрования, мл;

4 - коэффициент, приводящий к 100 г навески;

1/10 - приведение 0,1 нормального раствора NaOH или КОН к нормальному;

V - количество мл 0,1 нормального раствора NaOH или КОН;

250 - объем воды, взятой для извлечения кислот, мл.