Удк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант icon

Удк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант




Скачати 171.89 Kb.
НазваУдк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант
Дата02.07.2012
Розмір171.89 Kb.
ТипДокументи

УДК 664.6:612.392.4

В.О. Губеня, аспірант

Л.Ю. Арсеньєва, доктор техн. наук

Національний університет харчових технологій

ПОРІВНЯЛЬНА ОЦІНКА ВПЛИВУ НОСІЇВ ДВОВАЛЕНТНОГО ЗАЛІЗА НА СТРУКТУРНО-МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТІСТА ТА ЯКІСТЬ ХЛІБА


Жорстка конкуренція в харчовій промисловості змушує підприємства змінювати традиційні технології виробництва харчових продуктів. Часто це призводить до втрат корисних речовин вихідної сировини, таких як вітаміни та мінеральні елементи. Сільськогосподарська сировина, що надходить на виробництво також має занижений вміст мікронутрієнтів (внаслідок неконтрольованого застосування хімічних добрив для прискорення росту і дозрівання рослин), тому споживач отримує кінцевий продукт зі значно нижчою біологічною цінністю, ніж потрібна для нормального функціонування всіх систем організму, особливо у молодому віці. За оцінками ВООЗ, саме склад харчових продуктів на 40 % відповідає за здоров’я людини. Тому актуальною проблемою є розроблення функціональних продуктів, що мають оздоровчі властивості, через додаткове внесенням до їх складу носіїв вітамінів, макро- і мікроелементів під час технологічного процесу.

Залізо – один з мікроелементів, дефіцит якого гостро відчувається в раціоні різних груп населення, що виражається у збільшенні захворюваності на залізодефіцитну анемію. Особливо це стосується осіб, професії яких пов’язані з важкою фізичною працею, жінок дітородного віку, дітей та літніх людей. Анемію виявляють за зниженням концентрації гемоглобіну в крові: для дітей і вагітних жінок – нижче 110 г/л, для дорослих жінок і чоловіків – 120 і 130 г/л відповідно [4].

Необхідно, щоб в раціон входили багаті на залізо продукти. При цьому слід враховувати засвоюваність заліза з того чи іншого продукту. Рослинна сировина і продукти з неї є джерелом неорганічного заліза з низькою засвоюваністю, а гемове залізо з високою засвоюваністю (30 %) надходить до організму в складі тваринних продуктів. В той же час висока ціна на основне джерело гемового заліза – м’ясні вироби, робить їх недоступними для значної частини суспільства із низьким рівнем доходів.

Крім недостатнього вживання продуктів, багатих залізом, причинами залізодефіцитної анемії є хронічні втрати крові, підвищені витрати запасного заліза під час вагітності та в період росту дітей, а також порушення всмоктування заліза при деяких хронічних захворюваннях шлунково-кишкового тракту [2].

Для лікування анемії застосовують різні медикаментозні препарати, переважно на основі сульфатної форми двовалентного заліза. Вважають, що сульфат заліза має найвищу засвоюваність серед неорганічних сполук заліза – 3...5 %. Проте низька ціна таких препаратів не компенсує їх недоліки, такі як низький терапевтичний ефект і численні побічні явища.

Існують фармацевтичні препарати і на основі органічного заліза (лактату заліза (ІІ), глюконату заліза(ІІ) та ін.). Їх перевага у вищій засвоюваності (до 10 %) і майже повній відсутності небажаних побічних дій. Окрему групу складають препарати гемового заліза, які містять залізо в такій формі, в якій воно входить до складу гемоглобіну крові.

На кафедрі технології хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів проводиться наукова робота зі збагачення хлібобулочних виробів залізом. Доцільність додаткового внесення заліза у борошняні вироби, зокрема хлібобулочні, очевидна, оскільки історично хліб є основним доступним продуктом щоденного вживання. Крім того, це дає змогу зменшити кількість спожитих медикаментозних засобів для лікування і профілактики анемії, що є зручним для споживача, оскільки нові види функціональних хлібобулочних виробів можуть бути додатковим вагомим джерелом фізіологічно ефективного заліза у щоденному раціоні.

Метою роботи є теоретичне обґрунтування необхідності збагачувати залізом продукти з борошна та дослідження впливу неорганічних і органічних носіїв двовалентного заліза на перебіг технологічного процесу виробництва хліба.

Враховуючи досвід застосування і вартість, для порівняльної оцінки обрано три носії двовалентного заліза, що представляють усі перелічені групи: сульфат заліза (неорганічна сіль), лактат заліза (органічна сіль) і продукт гемового заліза „Гемовітал”, розроблений вченими кафедри фізіології харчування і мікробіології Харківського державного університету харчування та торгівлі. Коротка характеристика добавок наведена в табл. 1.

^ Таблиця 1

Характеристика носіїв заліза

Носій

Виробник,

вартість

Форма

випуску

Вміст заліза,

%

Дозування носія в тісто

Кількість,

% до маси

борошна

Робочий розчин носія

Концентрація,

%

Кількість розчину,

см3/ 100 г

борошна

Сульфат заліза

FeSO4·7H2O

Україна,

1,2 грн/кг

порошок зеленувато-жовтого кольору

20

0,017

0,34

5,0

Лактат заліза

Нідерланди,

4,5 грн/кг

порошок зеленувато-білого

кольору

20

0,017

0,34

5,0

„Гемовітал”

Україна,

15 грн/кг

порошок коричневого кольору

0,001

3,5

змішується з борошном перед замішуванням тіста


Добова норма споживання функціонального продукту повинна містити відповідний мікронутрієнт у кількості 30...50 % від добової потреби організму в ньому. У „споживчому кошику”, складеному Кабінетом Міністрів України, значиться добове споживання хліба однією людиною 277 г. Фізіологічна норма надходження заліза в організм складає 15...17 г/добу [3]. Отже, потрібно додатково внести у 300 г хліба 5...8 мг заліза. Приймаємо 8 мг. Виходячи з наведених даних, лактат і сульфат заліза дозували у кількості 0,017 % до маси борошна у вигляді розчинів, а гемовітал попередньо змішували з борошном у кількості 3,5 %. Варто зазначити, що сульфат заліза (ІІ) не включено до переліку носіїв заліза, дозволених для застосування у харчовій промисловості України, через недостатню кількість даних про його вплив на технологічний процес та безпеку для здоров’я у складі харчових продуктів. Цю сіль включили до об’єктів дослідження з метою порівняння з органічними носіями, оскільки сульфат заліза (ІІ) широко застосовується у світовій практиці для подолання та профілактики анемії.

Можна прогнозувати більш активну участь сульфату заліза (ІІ) в біохімічних і структурно-механічних перетвореннях у напівфабрикатах хлібопекарського виробництва, порівняно з лактатом заліза. Як нестабільна форма сульфат заліза може легко вступати в окисно-відновні реакції, що позначається на перебігу технологічного процесу. Органічне залізо у вигляді лактату є більш стабільним, тому очікується мінімальний його вплив на якість напівфабрикатів і хліба. На відміну від солей заліза, „Гемовітал” не є хімічно однорідною речовиною. Створений на основі крові забійних тварин, цей продукт містить близько 75 % білків, незначну кількість жиру і 1,3 г заліза на 1 кг добавки [1]. Це високобілковий продукт, що значно впливатиме на структурно-механічні властивості тіста.

Досліджено вплив носіїв заліза на кількості та фізичні властивостей клейковини пшеничного борошна. Маса відмитої сирої клейковини із тіста з продуктами заліза не змінюється. Для зразка з „Гемовіталом” спостерігається збільшення маси сухої клейковини на 0,1 г. Це говорить про взаємодію білків даного продукту з білками клейковини. Вплив солей заліза на гідратаційну здатність незначний, а в зразку з гемовим залізом цей показник знижується. Можливо, це пов’язано з високим вмістом білків у „Гемовіталі”, які зв’язують частину води клейковини і відмиваються з промивною водою. Пружність клейковини визначали на приладі ИДК. Спостерігається укріплення клейковини у зразках із сульфатом заліза і „Гемовіталом” на 5 %, тому можна прогнозувати більшу формостійкість подового хліба, збагаченого сульфатом заліза і „Гемовіталом”, що підтвердилося результатами пробного лабораторного випікання. Так, відношення висоти до діаметра (Н/D) подового хліба з сульфатом заліза і гемовим залізом склали відповідно 0,45 і 0,50. Очевидно, сульфат бере активнішу участь в окисно-відновних процесах: під дією кисню повітря Fe+2 переходить у Fe+3, який окиснює -S – H-групи білків, що призводить до зміцнення структури клейковини. Укріплення клейковини в зразку з „Гемовіталом” відбувається через високу гідрофільність даного продукту. Стабільний лактат не впливає на показник ИДК, а відношення Н/D подових виробів становить 0,40, що не відрізняється від контрольного зразка. Відповідно до цього розтяжність клейковини зменшується.

Для визначення впливу залізовмісних добавок на структурно-механічні властивості тіста застосовували фаринограф. Результати досліджень наведені у табл. 2.

^ Таблиця 2

Показники фаринограм тіста

Зразок

Водопоглинальна

здатність,

см3/100г борошна

Час утворення тіста, хв.

Еластичність

тіста, од.

приладу

Стабільність

тіста, хв.

Розрідження,

од. приладу

Без добавок (контроль)

62,0

3,0

160

0,5

10

З носіями заліза

FeSO4∙7H2O

62,0

2,5

160

0,5

30

Лактат заліза (ІІ)

62,0

2,5

160

0,5

20

"Гемовітал"

63,6

13

140

1,0

60


За даними фаринографа водопоглинальна здатність борошна у зразку тіста з „Гемовіталом” збільшується на 2,5 %. Це пояснюється високим вмістом у продукті білків, які зумовлюють його гідрофільність. Внаслідок повільного набухання білків „Гемовіталу” подовжується час утворення тіста з цим продуктом. Еластичність тіста з „Гемовіталом” зменшується, порівняно з контрольним зразком. Солі заліза не впливають на показники фаринограм.



Рис. 1. Фаринограма зразка без добавок



Рис. 2. Фаринограма зразка з „Гемовіталом”


Для нормального перебігу технологічного процесу виробництва хліба важливим показником є автолітична активність борошна, яка зумовлена кількістю і активністю б-амілази. Автолітичну активність характеризує величина максимальної в’язкості, яка визначається за допомогою амілографа. Чим активніша б-амілаза, тим нижчим є максимум в’язкості.

Як видно з амілограм (рис. 3 і 4), максимум в’язкості зразка з „Гемовіталом” нижчий від контрольного на 10 од. приладу. Це пояснюється властивістю білків „Гемовіталу” віддавати воду під час нагрівання в результаті денатурації, що зменшує в’язкість системи. Вважаємо, що таке зменшення не може суттєво вплинути на технологічний процес виробництва хліба.




^ Рис. 3. Амілограма зразка без добавок




Рис. 4. Амілограма зразка з „Гемовіталом”


Дослідження впливу носіїв заліза на цукроутворюючу здатність борошна показало, що солі заліза не впливають на цей процес, а в суспензії з продуктом гемового заліза мальтози накопичується на 4 % менше, що пояснюється зменшенням активності амілолітичних ферментів у лужному середовищі, яке створює „Гемовітал”. В процесі виробництва хліба з даним продуктом доцільно подовжити час бродіння тіста і вистоювання тістових заготовок.

Вплив носіїв заліза на мальтазну активність оцінювали запропонованим нами методом, який полягає у визначенні концентрації відповідного цукру в середовищі до і після бродіння (табл. 3 і 4). Дозування носіїв заліза відповідали вказаним у табл. 1 з розрахунку на 3 г пресованих дріжджів. Встановлено, що в середовищі з „Гемовіталом” активність зброджування мальтози знижується на 10 %. Лактат і сульфат заліза не впливають на цей показник. Дослідження впливу продуктів заліза на зимазну активність показали, що сульфат заліза сповільнює зброджування глюкози приблизно на 10 %, а „Гемовітал” цей процес прискорює в 2 рази.

^ Таблиця 3


Вміст мальтози в середовищі з продуктами заліза в кінці бродіння

Одиниці виміру вмічту мальтози

Початкова

кількість

мальтози

Кількість мальтози після 60 хв бродіння у середовищі

без

добавок

з додаванням у середовище

сульфату заліза (ІІ)

лактату

заліза (ІІ)

„Гемовіталу”

% до маси середовища

3,20

2,50

2,38

2,54

2,90

% до початкової кількості

100,00

78,10

74,40

79,40

90,60



^ Таблиця 4

Вміст глюкози в середовищі з продуктами заліза в кінці бродіння

Вміст глюкози

Початкова кількість глюкози, %

Кількість глюкози після 60 хв бродіння

Без

добавок

З додаванням у середовище

сульфату

заліза (ІІ)

лактату

заліза (ІІ)

„Гемовіталу”

% до маси середовища

2,50

1,22

1,34

1,19

0,59

% до початкової кількості

100,00

49,00

53,80

47,80

23,70


Зниження активності амілолітичних ферментів і мальтазної активності дріжджів в присутності „Гемовіталу” впливає на динаміку цукроутворення в тісті. Порівняно з контрольним зразком у зразку з гемовим залізом цукрів накопичується на 20 % менше, а інтенсивність бродіння зменшується на 7 %. Тому в процесі виробництва хліба з гемовим залізом доцільно використовувати дріжджі з підвищеною мальтазною активністю, подовжити час бродіння тіста і тістових заготовок або включити цукор в рецептуру нових виробів з „Гемовіталом”. Вплив сульфату і лактату заліза на динаміку цукроутворення непомітний і коливається в межах похибки досліду.

Одним з фізико-хімічних параметрів середовища, який впливає на активність ферментів і життєдіяльність мікроорганізмів тіста, є окисно-відновний потенціал (ОВП), який під час бродіння тіста знижується. Вплив добавок на інтенсивність бродіння визначали за характером кривих ОВП. (рис. 5). У зразку з „Гемовіталом” спад кривої ОВП в сторону відновних процесів найменший, що говорить про сповільнення процесів бродіння у тісті з цим продуктом. У випадку з лактатом заліза після крутого зниження крива плавно переходить в пряму на другій годині бродіння тіста, тобто відбувається зниження інтенсивності ферментативних і мікробіологічних процесів у тісті, і на третій годині бродіння кінцеве значення ОВП майже не відрізняється від контрольного зразка, де спад кривої проходить рівномірніше. Крива ОВП тіста з сульфатом заліза подібна до кривої тіста з лактатом заліза, але бродіння на початку проходить дещо активніше.



Рис. 5. Зміна окисно-відновного потенціалу

у тісті з носіями заліза під час бродіння

Зміна рН у тісті також може характеризувати інтенсивність мікробіологічних процесів в ньому (рис. 6) Тісто з „Гемовіталом” має вищу початкову активну кислотність, ніж контрольний зразок, оскільки цей продукт має лужну реакцію і залуговує тісто. Кінцеве значення рН також дещо вище, ніж контрольне. Під впливом солей заліза рН тіста знижується.



Рис. 6. Зміна рН тіста з носіями заліза

впродовж процесу бродіння


Отримані результати визначення свідчать про необхідність збільшення часу бродіння тіста з „Гемовіталом”.

Результати пробного випікання (табл. 5) показують, що солі заліза не мають значного впливу на фізико-хімічні й органолептичні показники якості пшеничного хліба, але перевагу слід надати лактату заліза, як органічному носієві. „Гемовітал” затемнює колір і надає виробам специфічного присмаку. Додавання прянощів в рецептуру дає змогу вносити „Гемовітал” до складу здобних виробів у складі начинки.

^ Таблиця 5

Показники якості тіста і хліба з носіями заліза

Показники

Без добавок

(контроль)

З внесенням, % до маси борошна

„Гемовітал”

3,5

Сульфат заліза (ІІ)

0,017

Лактат заліза (ІІ)

0,017

Тісто

Вологість,%

42

42

42

42

Титруєма кислотність,

град.:













початкова

3,0

2,9

2,8

2,8

кінцева

3,5

3,3

3,4

3,4

Газоутворення,

см3/100 г


805

745

815

805

Розпливання тіста,

% до початкового

діаметру


128

118

121

126

Збільшення питомого об’єму, % до

початкового

244

213

235

240

Хліб

Питомий об’єм,

см3/100 г

300

291

295

298

Пористість, %

76

74

75

76

Н/D

0.40

0.50

0.45

0.40


Висновок. Вперше зроблено комплексну порівняльну оцінку органічних і неорганічних носіїв двовалентного заліза як збагачувачів хлібобулочних виробів. Без погіршення якості широкий спектр хлібобулочних виробів можна збагачувати лактатом заліза, а здобні вироби, крім того, гемовим залізом.

Література

1. Евлаш В.В. Противоанемическая пищевая добавка Гемовитал в технологии пшенично-ржаного хлеба// Хлібопекарська і кондитерська промисловість України. – 2005. - № 10. – С.9-11.

2. Елисеев А.Г., Шилов В.Н., Гитун Т.В. и др. Большая медицинская энциклопедия. – М.: Эксмо, 2007. – 864 с.

3. Мартинчик А.Н., Маев И.В., Янушевич О.О. Общая нутрициология. – М.: «МЕДпресс-информ», 2005. – 392 с.

4. Смирнова Л.А.Современные принципы лечения и профилактики дефицита железа в организме// Медицинские новости. – 2000. – № 3 – с. 38 – 43





Схожі:

Удк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант iconУдк 316. 39. 392 Молодіжна субкультура як культурний феномен ХХІ сторіччя
...
Удк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант iconУдк 657. 664 Шляхи вдосконалення обліку готової продукції
Облік готової продукції є важливою темою для розгляду і її актуальність полягає в тому, що більшість підприємств України займається...
Удк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант iconУдк 338. 436: 664. 1 М. Л. Гончарова
У статті розглянуто різні форми організації міжгосподарських і міжгалузевих зв'язків у цукробуряковому підкомплексі як засобу забезпечення...
Удк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант iconХарківська національна академія міського господарства Давідіч Юрій Олександрович удк 656. 13 + 612. 821 Теоретичні основи ергономічного забезпечення автотранспортних технологічних процесів
Робота виконана в Харківській національній академії міського господарства, Міністерство освіти І науки України
Удк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант iconУдк 637. 523. 2 Пешук Л. В., д-р с/г наук, професор, Салов К. М., магістр, Галенко О. О., аспірант
Технологія нутрієнтно-адекватних продуктів з використанням нетрадиційної сировини у геродієтичному харчуванні
Удк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант iconУдк 658. 012. 4 : 336. 71 ] (043. 5) О. Б. Афанасьєва, аспірант Викладач-стажист, двнз «уабс нбу»
Світова фінансова криза як стимул до впровадження антикризового управління в банках
Удк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант iconПравила оформлення статей до збірника (приклад оформлення) удк 621. 797: 621. 664 Назва статті (без переносів, скорочень, абревіатур, не більше 3-ох рядків)
При використанні в додаткових свердловинах зарядів вибухових речовин (ВР) зменшується вихід великих фракцій І знижується діаметр...
Удк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант icon«Українська академія банківської справи Національного Банку України»
...
Удк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант iconПравила оформленння статей до вісника удк 621. 797: 621. 664 Вплив лазерної обробки на рівножорсткість корпусу насоса конструктивної схеми нш-у сидоренко А.І., Петров С. П
Вступ. Попередні експериментальні дослідження показують, що для корпусів такої твердості характерна найбільша деформація стінок в...
Удк 664. 6: 612. 392. 4 В. О. Губеня, аспірант iconПравила оформленння статей до вісника удк 621. 797: 621. 664 Вплив лазерної обробки на рівножорсткість корпусу насоса конструктивної схеми нш-у сидоренко А.І., Петров С. П
Вступ. Попередні експериментальні дослідження показують, що для корпусів такої твердості характерна найбільша деформація стінок в...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи