1.5 Использование зерна пшеницы при производстве мучных кондитерских изделий

Одна из главных государственных задач в области здорового питания – производство высококачественной и безопасной продукции. Обогащение основных продуктов питания растительными волокнами (клетчаткой, пектинами и пр.) и минеральными веществами в наше время особенно актуально для очищения организма от вредных веществ распада - "шлаков" и защиты от экологического загрязнения внутренней среды. При сложившейся в последние годы структуре питания, а именно недостатке белков, витаминов, макро– и микроэлементов, особое значение для кондитерской отрасли имеет создание мучных кондитерских изделий повышенной пищевой ценности, а также профилактического назначения. Использование при производстве мучных кондитерских изделий муки пшеничной, а тем более высшего сорта полностью лишает готовое изделие так необходимых организму человека пищевых волокон.

При разработке рецептур мучных кондитерских изделий необходимо стремиться уменьшать их энергетическую ценность, снижая содержание углеводов и жира, повышать биологическую ценность в результате введения сырья с богатым аминокислотным составом, обогащать изделия пищевыми волокнами.

Одно из перспективных направлений повышения пищевой ценности мучных кондитерских изделий – разработка рецептур и технологий производства продукции с использованием всех морфологических частей зерна. В качестве нового рецептурного компонента возможно применять диспергированное зерно пшеницы, которое в процессе набухания претерпевает ряд изменений: происходит переход макро- и микроэлементов в легкоусвояемую форму, увеличивается активность ферментов, ускоряется расщепление сложных запасных веществ на более простые, легкорастворимые, которые служат питанием для развивающегося зародыша [5].

Известен способ производства мучного кондитерского изделия, предусматривающий последовательное соединение основного сырья в виде механически разрушенных предварительно обработанных жидкой средой плодов зерновых культур с дополнительным сырьем и последующую их переработку до получения готового продукта. Мучное кондитерское изделие, получаемое приведенным выше способом, имеет высокую пищевую ценность за счет того, что в качестве основного сырья использует механически разрушенные предварительно обработанные жидкой средой плоды зерновых культур.

Способ осуществляется следующим образом. Технологический процесс производства мучного кондитерского изделия состоит из следующих стадий: подготовка сырья, промывка, замочка зерна в жидкой среде, измельчение на диспергирующей машине, приготовление теста, разделка, выпечка. Сырье к пуску производства готовят согласно сборнику "Технологические инструкции по производству мучных кондитерских изделий" (ЦНИИТЭИПищепром, Москва, 1992). Для получения зерновой массы зерно (нешелушеное, шелушеное или их смесь в различных пропорциях) промывают 2 раза водопроводной водой для удаления примесей. Затем зерно обрабатывают жидкой средой (замачивают, дождеванием, опрыскиванием и т.п. водой, отварами, настоями, смесями и др.) хотя бы однократно с температурой от 8 ^оС до 30 ^oC в течение от 1 до 72 часов в зависимости от сорта зерна и его качества либо до появления ростков, либо с проращиванием зерна до ростков размером от 0,1 до 1 мм. Расход воды при замачивании составляет от 1,5 до 2 л на 1 кг зерна. Параметры температур и длительность обработки жидкой средой зависят от исходной влажности зерна, времени сезона, активности набухания. Готовность зерна определяется визуально, органолептическим способом, по мягкости, вкусу, цвету. Набухшее или проросшее зерно механически разрушают, в частности подвергают одноразовому циклу измельчения резанием на диспергирующей машине собственной конструкции. Получают зерновую массу. Тесто готовится одним из способов, принятым по рецептуре [17].

Также определена возможность применения диспергированного зерна пшеницы для изготовления сдобного печенья и полуфабриката из песочного теста для тортов и пирожных.

Специально подготовленное нешелушеное зерно пшеницы измельчали на диспергаторе. Зерно предварительно обрабатывали при температуре от 20 ⁰С до 25 ⁰С в три этапа, последовательно замачивая его, выдерживая на воздухе с принудительной аэрацией и вновь замачивая, как указано в схеме.

Задача такой обработки – направленное изменение исходных свойств зерна. Общая продолжительность подготовки 18 часов. При замачивании зерно поглощало влагу, набухало, достигая влажности от 34,6 % до 38,0 %. При этом зерно начинает прорастать длина ростка может достигать 2 мм.

Измельченное биологически активное зерно пшеницы в виде зерновой массы (от 2 % до 10 %) вводили в рецептуру мучных кондитерских изделий вместо муки [10].

5. Процессы, происходящие при замачивании зерна пшеницы

Переход зерна из состояния покоя к первым признакам жизни начинается с процесса набухания. В зерне появляется свободная влага в виде пара или в капельно-жидком состоянии. При наличии достаточного количества влаги зерно быстро увеличивается в объеме [7].

Скорость поглощения влаги зависит от особенностей используемого зерна. Крупные зерна поглощают ее медленнее, так как их поверхность, отнесенная к единице массы, меньше. Весь процесс взаимодействия зерна с водой можно разделить на три этапа. Начальный этап длится от 0,5 до 1,0 часа, за это время происходит влагонасыщение плодовых и семенных оболочек, алейронового слоя и зародыша. Основной этап составляет от 5 до 12 часов, за это время происходит перенос влаги внутрь эндосперма. Заключительный этап длиться до суток и более, при этом завершается распределение влаги по анатомическим частям.

Длительное нахождение зерна в воде приводит к активации биохимических процессов в прорастающей зерновке, которые заключаются в интенсивном гидролизе высокомолекулярных соединений, расположенных в эндосперме, и переводе их в водорастворимое состояние, доступное для подачи в росток, наряду с этим возрастает дыхательный газообмен зерна [6].

При замачивании первоначальный захват воды производят плодовые оболочки, которые имеют большое количество капилляров, пор, пустот, служащих резервуарами для первичного накопления влаги. Вода, поглощенная плодовыми оболочками, связана непрочно и легко может испариться. Зародыш, богатый белками, липидами и углеводами, по своей биологической роли и физической структуре обладает способностью интенсивного поглощения влаги. Эндосперм, состоящий главным образом из крахмала и белков, также способен поглощать значительное количество воды, но ее поглощение сдерживается оболочками и алейроновым слоем зерна [8].

С увеличением длительности увлажнения замоченного зерна наблюдается снижение содержания крахмала. Растворение крахмала у прорастающего зерна начинается около щитка и постепенно распространяется по эндосперму. Крахмал под действием α-амилазы расщепляется до растворимых углеводов – декстринов и сбраживаемых сахаров. Декстрины – это коллоидные вещества, растворимые в воде, имеющие значительно меньшую молекулярную массу по сравнению с крахмалом. Β-амилаза, действуя на крахмал и родственные полисахариды, образует путем инверсии мальтозу. Молекула мальтозы состоит из двух молекул глюкозы, и является конечным продуктом распада крахмала. Одновременно с крахмалом идет распад и клетчатки, являющейся основой оболочек и клеток зерна. Таким образом, содержание крахмала по сравнению с исходным зерном снижается. Значительная часть сахаров используется при дыхании зерна. Через 18 часов замачивания наблюдается рост содержания восстановливающих сахаров, что объясняется распадом крахмала.

При прорастании происходит не только распад крахмала, но и значительные изменения белков зерна. При прорастании пшеницы содержание клейковины уменьшается, свойства ее изменяются в сторону ослабления. Аминокислоты, входящие в состав белков, являются конечными продуктами распада белков, которые используются при прорастании. Через клетки щитка аминокислоты поступают в зародыш так же, как и продукты распада крахмала и клетчатки, и идут на построение тканей развивающегося ростка.

Как только в зерне появляется в избытке свободная влага, в нем начинается процесс быстрого распада жира. Сконцентрированные в основном в зародыше липиды являются важным источником энергии для прорастающего зерна, и в процессе прорастания их содержание резко снижается [5].