Формирование и оценка потребительских свойств муки из зерна тритикале с применением биопрепаратов
На правах рукописи
ШУБИНА Лариса Николаевна
ФОРМИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ МУКИ ИЗ ЗЕРНА ТРИТИКАЛЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ БИОПРЕПАРАТОВ
05.18.15 Товароведение пищевых продуктов и технология продуктов
общественного питания
05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки злаковых,
бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной
продукции и виноградарства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Краснодар – 2009
Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом
университете
| Научные руководители: | кандидат технических наук, профессор Кудинов Павел Игнатьевич кандидат технических наук, профессор Першакова Татьяна Викторовна |
| Официальные оппоненты: | доктор технических наук, профессор |
| Елисеева Людмила Геннадьевна | |
| кандидат технических наук, профессор | |
| Мартыненко Яков Федорович | |
| Ведущая организация: Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии | |
Защита состоится 22 декабря 2009 года в 15-00 на заседании диссертационного совета Д21210003 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, корп. А, конференц-зал.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета.
Автореферат разослан 20 ноября 2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
канд. техн. наук, доцент М.В. Жарко
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1 Актуальность темы. Зерновая культура тритикале (гибрид пшеницы и ржи), обладающая высокой урожайностью, устойчивостью к сельскохозяйственным заболеваниям, высокой приспособляемостью к различным типам почв, значительным содержанием белка в зерне с высоким аминокислотным скором по лимитирующей аминокислоте – лизину, представляет особый интерес для Краснодарского края, где климатические условия не позволяют выращивать рожь, а хлебобулочные изделия из ржаной муки пользуются особой популярностью.
Для обеспечения сохранности зерна тритикале и формирования высоких потребительских свойств продуктов его переработки необходимы более современные способы послеуборочной обработки зерна, так как традиционные способы, применяемые в нашем регионе, не могут в полной мере обеспечить сохранность зерна.
В связи с этим, актуальными являются исследования эффективных способов послеуборочной обработки зерна, обеспечивающих формирование высоких хлебопекарных свойств муки из зерна тритикале и, как следствие, получение высокого качества хлебобулочных изделий, приготовленных на ее основе.
Актуальность темы исследования подтверждается ее включением в серию Государственных научно-технических программ РФФИ на 2005-2009 г.г. и в тематический план НИР Кубанского государственного технологического университета.
1.2 Цель и задачи исследования. Целью работы являлось изучение формирования и оценка потребительских свойств муки из зерна тритикале после хранения с применением биопрепаратов.
_____________________
Автор выражает признательность и благодарность за консультации и помощь в проведении исследований зав. лабораторией токсиногенных микроорганизмов ВНИИБЗР, профессору Монастырскому О.А.
В соответствии с целью были поставлены и решены следующие задачи:
- обоснование выбора объектов исследования;
- исследование влияния влажности зерна тритикале в процессе хранения на показатели его качества;
- обоснование выбора способа регулирования качества зерна тритикале повышенной влажности с применением биопрепаратов;
- разработка технологии производства биопрепарата Дизофунгин плюс;
- сравнительная оценка эффективности действия биопрепаратов на качество зерна тритикале и свойства муки;
- обоснование выбора биопрепарата для обработки зерна тритикале;
- исследование потребительских свойств муки из зерна тритикале;
- исследование потребительских свойств хлебобулочных изделий из тритикалевой муки;
- выработка опытных партий и исследование пищевой ценности хлебобулочных изделий;
- разработка комплекта технической документации;
- проведение опытно-производственной апробации разработанных технологических решений и оценка экономической эффективности от их внедрения.
1.3 Научная новизна работы. Впервые теоретически обоснована и экспериментально подтверждена эффективность применения экологически безопасных биопрепаратов.
Выявлено положительное влияние обработки зерна тритикале биопрепаратами на качество зерна, а также на хлебопекарные свойства муки, полученной из обработанного биопрепаратами зерна. Экспериментально установлены оптимальные дозировки биопрепаратов для обработки с целью регулирования потребительских свойств муки из зерна тритикале и хлебобулочных изделий из тритикалевой муки.
На основании результатов исследования потребительских свойств муки из зерна тритикале с применением биопрепаратов разработана технология производства хлебобулочных изделий из тритикалевой муки.
Новизна разработанных технологических решений защищена патентом РФ на изобретения.
1.4 Практическая значимость работы. Разработана технология производства биопрепарата Дизофунгин плюс. Определены оптимальные дозировки биопрепарата для обработки зерна повышенной влажности, гарантирующие сохранение качества зерна тритикале. Разработаны, научно обоснованы и утверждены ТУ 9114-003-41958169-2009, технологические инструкции и рецептуры на хлеб «Аппетитный», ТУ 9139-001-41958169-2009, технологические инструкции и рецептуры на булочку «Весеннюю» из тритикалевой муки, полученной из зерна, обработанного биопрепаратом.
Проверка достоверности основных теоретических положений, результатов исследования и практических рекомендаций проведена в лабораториях Краснодарского кооперативного института (филиала) Российского университета кооперации, Кубанского Государственного технологического университета, Всероссийского научно-исследовательского института биологической защиты растений и Всероссийского научно-исследовательского института сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко.
1.5 Реализация результатов исследования. Опытно-производственные испытания разработанных технологических решений проведены в производственных условиях Северского райпотребсоюза и ООО «Пашковский хлебозавод». Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения технологии обработки зерна тритикале биопрепаратом Дизофунгин плюс составил более 500 рублей на тонну зерна.
1.6 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и одобрены на: межрегиональной научно-практической конференции «Совершенствование подготовки кадров для системы потребительской кооперации на основе развития инноваций и качества»
(г. Чебоксары, 2007г.); международной научной конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудников и аспирантов Российского университета кооперации, кооперативных вузов стран СНГ «Инновации. Наука. Образование» (г.Москва, 2007г.); международной научно-практической конференции «Инновационный потенциал и его реализация в потребительской кооперации» (г.Москва, 2007г.); международной научно-практической конференции «Современная теория и практика товароведения и экспертизы товаров» (г.Москва, 2008г.); всероссийской научно-практической конференции «Организационно-экономические аспекты деятельности сельскохозяйственных потребительских кооперативов» (г. Краснодар, 2008г.); международной научно-практической конференции «Пути повышения эффективности экономической и социальной деятельности кооперативных организаций»
(г.Краснодар, 2008г.), международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия ХХI века» (Краснодар, 2009); международной научно-практической конференции «Пути повышения эффективности экономической и социальной деятельности кооперативных организаций» (г.Краснодар, 2009г.).
1.7 Публикация результатов работы. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 3 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ, и получен патент РФ на изобретение.
1.8 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора отечественной и зарубежной литературы, методической части, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений.
Основной текст диссертации изложен на 120 страницах компьютерного текста, содержит 12 рисунков и 25 таблиц. Список использованной литературы включает 140 наименований отечественных и зарубежных авторов.
- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Объекты и методы исследования. В качестве объектов исследования были выбраны сорта зерновой культуры тритикале селекции КНИИСХ: Сотник, Ярило, Лидер и Валентин, выращенные на опытных полях института в 2006-2008г.г. и биопрепараты Дизофунгин и Дизофунгин плюс, полученные в лаборатории ВНИИБЗР.
В лабораторных условиях зерно тритикале обрабатывали биопрепаратами аэрозольным способом. После обработки зерно хранили в эксикаторах при температуре 17-20°С и относительной влажности воздуха 75% в течение двух месяцев. Контролем служило не обработанное зерно.
Размол зерна производили на лабораторной мельнице «Нагема» по общепринятой технологии.
Качество зерна тритикале определяли в соответствии с требованиями действующих стандартов: выделение навесок – по ГОСТ 13586.3-83; оценку цвета и запаха – по ГОСТ 10967-90; массовую долю влаги в зерне – по ГОСТ 13586.5-93; зольность зерна – по ГОСТ 10847-74; натуру зерна – по ГОСТ 10840-64.
Определение суммарной активности протеолитических ферментов проводили по методу Плешкова. Ферментным препаратом, выделенным из зерна, действовали на раствор стандартного белка, затем неразложившийся белок осаждали, а в фильтрате определяли количество неразложившегося белка по калориметрической реакции Фолина с последующим определением оптической плотности на фотоэлектрокалориметре.
Показатели качества муки тритикале: цвет, вкус, запах определяли по ГОСТ 27558-87; влажность муки определяли ускоренным методом высушивания в СЭШ-3М (ГОСТ 9404-88); белизну - по ГОСТ 26361-84; кислотность - по ГОСТ 27493-87; автолитическую активность - по «числу падения» на приборе ПЧП-3 (ГОСТ9353-90).
Количество и качество клейковины определяли весовым и инструментальным методом (ГОСТ 278339-88). Газообразующую способность муки определяли волюмометрическим способом на приборе Яго-Островского.
Влияние обработки зерна биопрепаратами на хлебопекарные свойства муки и качество хлеба исследовали путем пробных лабораторных выпечек по ГОСТ 27669.
Показатели качества теста определяли в соответствии с ГОСТ 24104-80. Кислотность определяли титрованием. Физические свойства теста исследовали на приборе «Фаринограф» (ГОСТ 28795-90).
Органолептические показатели хлеба - внешний вид, состояние мякиша, окраску корки, вкус, запах и цвет определяли по ГОСТ 5667-65; влажность хлеба – высушиванием навески в СЭШ -3М (ГОСТ 21094-75); кислотность хлебного мякиша – ускоренным методом (ГОСТ 5670-51); пористость хлебного мякиша – пробником Журавлева (ГОСТ 5669-96); структурно-механические свойства – на пенетрометре по ГОСТ 5669-96. Удельный объем хлеба определяли путем деления величины объема хлеба, выраженной в кубических сантиметрах на его массу; формоустойчивость подового хлеба – отношением высоты (Н) к диаметру (D).
Определение биологической ценности зерна тритикале и продуктов его переработки проводили с использованием инфузорий Tetrahymena pyriformis.
Диагностику зараженности муки и хлеба бактериями группы Bacillus Mesentericus и Bacillus Subtilis проводили методом пробной лабораторной выпечки (ГОСТ 27669). Экспериментальные данные были подвергнуты корреляционно-регрессивному и дисперсионному анализу на IBM PC по общепринятой методике.
Структурная схема исследования представлена на рисунке 1.
2.2 Обоснование выбора объектов исследования. Для решения поставленных задач в качестве объектов исследования были выбраны новые, отличающиеся высокой урожайностью зерна сорта тритикале селекции КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко урожая 2006-2008 годов: Валентин, Лидер, Ярило и Сотник.
| Обоснование выбора объектов исследования |
| Исследование влияния исходной влажности зерна тритикале в процессе хранения на показатели его качества |
| Обоснование выбора способа регулирования качества зерна тритикале повышенной влажности с применением биопрепаратов |
| Разработка технологии производства биопрепарата Дизофунгин плюс |
| Сравнительная оценка эффективности действия биопрепаратов на качество зерна тритикале и свойства тритикалевой муки |
| Обоснование выбора биопрепарата для обработки зерна тритикале |
| Исследование потребительских свойств муки из зерна тритикале |
| Исследование потребительских свойств хлебобулочных изделий из тритикалевой муки |
| Выработка опытных партий и исследование пищевой ценности хлебобулочных изделий |
| Разработка комплекта технической документации |
| Проведение опытно-производственной апробации разработанных технологических решений и оценка экономической эффективности от их внедрения |
Рисунок 1 – Структурная схема исследования
Эти сорта зерна тритикале имеют лучшие показатели стекловидности, натуры, массы 1000 зерен, количества и качества клейковины и, в связи с этим, являются более конкурентоспособными по сравнению с сортами, которые испытывались ранее (таблица 1).
Таблица 1- Основные показатели качества сортов зерна тритикале
| Наименование показателя | Значение показателя для сорта | |||
| Валентин | Лидер | Ярило | Сотник | |
| Массовая доля влаги, % Натурная масса, г/л Сорная примесь, % Зерновая примесь, % Стекловидность, % Массовая доля белка, % абс. сух. вещество Количество сырой клейковины, % | 11,7 - 15,2 795 – 808 1,0 – 1,1 2,0 – 2,1 53,8 – 54,9 15,1 – 15,4 19,8 – 21,0 | 12,3 – 12,4 780 – 788 1,1 – 1,2 1,8 – 2,3 53,2 – 53,4 14,0 – 14,2 19,6 – 19,8 | 11,9 – 12,0 792 – 800 1,3 – 1,4 2,4 – 2,6 52,9 – 53,2 14,7 – 15,0 18,9 – 19,0 | 12,3 – 12,4 745 – 760 1,2 – 1,3 2,3 – 2,5 52,3 – 52,5 13,4 – 13,7 18,9 – 19,3 |
Из данных таблицы видно, что наилучшими мукомольными и хлебопекарными свойствами обладает зерно тритикале сорта Валентин. Однако, как видно из приведенных данных, для этого сорта характерно значительное варьирование такого показателя, как массовая доля влаги в зерне уборочной спелости, обусловленное влиянием ряда факторов Краснодарского края: погодных условий, состояния почвы, а также несоблюдения условий хранения зерна после уборки и других.
Учитывая то, что зерно тритикале сорта Валентин обладает лучшими свойствами по сравнению с другими сортами, представляло интерес изучить потребительские свойства зерна тритикале этого сорта.
Известно, что влажность зерна и продолжительность его хранения влияют на видовой и количественный состав микрофлоры.
Учитывая это, представляло интерес изучить влияние сроков хранения зерна сорта Валентин различной влажности на микрофлору зерна (рисунок 2).
Рисунок 2 – Изменение количества микроорганизмов в процессе хранения зерна тритикале с влажностью:
1 - 11,7%;
2 - 15,2 %
Из приведенных на рисунке 2 данных видно, что в зерне с влажностью 15,2% в процессе хранения увеличено количество микроорганизмов по сравнению с зерном влажностью 11,7%. Это связанно с появлением в зерне свободной влаги, что создаёт благоприятные условия для развития микроорганизмов.
В связи с тем, что хлебопекарные свойства зерна в значительной степени зависят от состояния его белково-протеиназного комплекса, которое определяется активностью протеаз, представляло интерес исследовать влияние сроков хранения зерна тритикале различной влажности на активность протеолитических ферментов (рисунок 3).
Показано, что в зерне тритикале с более высокой влажностью активность протеаз в процессе хранения увеличивается в большей степени, чем для зерна тритикале с влажностью 11,7%. Увеличение активности протеаз в зерне с более высокой влажностью объясняется его большей поражаемостью плесневыми грибами и бактериями с высокой протеолитической активностью.
Микроорганизмы, проникая через микротрещины поврежденной поверхности зерна, активизируют гидролитическую активность протеаз.
Рисунок 3 – Изменение активности протеаз в процессе хранения зерна тритикале с влажностью:
1 - 11,7 %;
2 - 15,2 %
Протеазы, действуя на клейковинные белки, снижают их упругость и увеличивают текучесть теста. Белки клейковины расщепляются протеолитическими ферментами до пептонов, пептидов и аминокислот, что приводит к снижению хлебопекарных свойств муки.
Учитывая это, можно предположить, что обработка влажного зерна тритикале биопрепаратами позволит не только повысить его сохраняемость, но и улучшить хлебопекарные свойства муки, выработанной из такого зерна.
В связи с этим на следующем этапе изучали возможность применения биопрепаратов для повышения потребительских свойств муки из зерна тритикале.
2.3 Обоснование выбора биопрепарата для регулирования качества зерна тритикале. При выборе биопрепаратов руководствовались критериями безопасности, экологичности, эффективности и широкого спектра действия, доступности и экономичности. В настоящее время известен ряд биопрепаратов для обработки зерна перед хранением: Бактофит, Лепидоцид, Планриз и Дизофунгин.
Ранее проведенные исследования по повышению сохранности влажного зерна пшеницы путем применения биопрепаратов показали эффективность препарата Батан при дозировке 4 л на тонну зерна и более активного препарата Дизофунгин при дозировке 3 л на тонну зерна.
Зерно тритикале характеризуется более сложным аминокислотным составом и более высокой активностью протеолитических ферментов по сравнению с зерном пшеницы. Поэтому для обеспечения сохраняемости зерна тритикале повышенной влажности были использованы более эффективные биопрепараты.
Нами разработан и в настоящее время проходит регистрационные испытания новый высокоэффективный биопрепарат Дизофунгин плюс.
Структурная схема производства биопрепарата Дизофунгин Плюс представлена на рисунке 4.
Дизофунгин плюс – предназначен для послеуборочной обработки зерна, обладает пролонгированным действием и не имеет резкого запаха.
Технология получения препарата предусматривает смешивание культуральных жидкостей Bacillus nigrum шт. 132 с титром клеток 2х109, Bacillus thuringiensis шт. 5259/112 с титром клеток 5х108 и Streptomyces griseoviridis шт. АТСС – 23920 с титром клеток 1х107 в соотношении по объему 9:3:4 и добавление силиказоля в количестве 1,5%, эмистима в количестве 0,001% и пеларгоналя в количестве 0,01% от объема полученной смеси.
Микроорганизмы, входящие в состав биопрепарата являются сапрофитами, работают на поверхности зерна, взаимодействуя с его конкурентной микрофлорой, вырабатывают фунгицидные и бактерицидные вещества, которые подавляют патогенную микрофлору, находящуюся на поверхности зерна и удаляются в процессе помола вместе с оболочкой.
Продолжительность хранения биопрепарата в смешанном виде при температуре 0-+5оС не более 2 недель.
| Хранение чистых культур Bacillus nigrum шт.132, Bacillus thuringiensis шт. 5259/112, Streptomyces griseoviridis шт. АТСС-23920 |
| Выращивание исходных культур |
| Приготовление маточных культур |
| Выращивание жидких культур в ферментере |
| Расфасовка, хранение |
| Смешивание культуральных жидкостей в соотношении 9:3:4 с добавлением 0,01% пеларгоналя при отпуске препарата |
Рисунок 4 – Структурная схема производства биопрепарата Дизофунгин Плюс
Для проверки эффективности защитного действия биопрепаратов образцы зерна с влажностью 15,2 % были обработаны аэрозольным способом отдельно препаратами Дизофунгин и Дизофунгин плюс в дозах от 1 до 6 литров на тонну зерна, а затем заложены на хранение при температуре 17-20оС и относительной влажности воздуха 75%. В качестве контрольного образца на хранение был заложен необработанный биопрепаратами образец зерна с влажностью 15,2%. После обработки биопрепаратами влажность зерна тритикале увеличивалась на 0,4%, но в ходе хранения происходила его естественная усушка до первоначальной влажности 15,2%.
На рисунках 5-6 показано влияние различных дозировок биопрепаратов Дизофунгин и Дизофунгин плюс на изменение количества микроорганизмов на зерне тритикале в процессе его хранения.
| Рисунок 5 – Изменение количества микроорганизмов зерна тритикале, обработанного препаратом Дизофунгин в количестве: 1 - контроль; 2 – 1л/т; 3 – 2л/т; 4 – 3л/т; 5 – 4л/т; 6 – 5л/т; 7 – 6л/т |
| Рисунок 6 – Изменение количества микроорганизмов зерна тритикале, обработанного препаратом Дизофунгин плюс в количестве: 1 - контроль; 2 –1 л/т; 3 - 2 л/т; 4 – 3 л/т; 5 – 4 л/т; 6 – 5 л/т; 7- 6 л/т |
Проведенные исследования показали, что существенное снижение количества микроорганизмов наблюдается при обработке зерна тритикале биологическими препаратами: Дизофунгин - дозировка 5 л на тонну зерна, Дизофунгин плюс - 4 л на тонну зерна. Дальнейшее увеличение дозировки биопрепаратов более 5 л/т не приводит к значительному эффекту.
Кроме этого, был проведен анализ на микологическую загрязненность зерна тритикале влажностью 15,2% при обработке его биопрепаратом Дизофунгин плюс в количестве 4л на тонну зерна. Результаты проведенных исследований представлены в таблице 2.
Таблица 2- Эффективность обработки Дизофунгином плюс зерна,
пораженного токсигенными грибами
| Вид грибов | Средний процент пораженных зерен в контроле | Средний процент пораженных зерен после обработки биопрепаратом |
| Fusarium sp. Aspergillus sp. Penicililium sp. Alternaria sp. Mucor sp. | 4,3 24,1 7,2 23,5 96,6 | 0,6 7,1 1,3 5,1 32,5 |
Установлено, что обработка зерна тритикале влажностью 15,2% биопрепаратом Дизофунгин плюс достоверно снижает пораженность всеми изученными токсигенными грибами.
Влияние действия различных дозировок выбранных биопрепаратов на активность протеолитических ферментов зерна представлено на рисунках 7 и 8.
Установлено, что обработка зерна тритикале исследуемыми биопрепаратами приводит к снижению активности протеаз, при этом наибольшее снижение активности протеолитических ферментов зерна тритикале обеспечивает обработка биопрепаратом в количестве: Дизофунгин – 5 л на тонну зерна и Дизофунгин плюс – 4 л на тонну зерна.
Снижение активности протеаз в обработанном биопрепаратом зерне, по-видимому, объясняется его меньшей поражаемостью плесневыми грибами и бактериями, которые ингибируются биопрепаратом.
 | Рисунок 7 – Изменение активности протеаз зерна тритикале, обработанного препаратом Дизофунгин в количестве: 1 - контроль; 2 - 1 л/т; 3 - 2 л/т; 4 - 3 л/т; 5 - 4 л/т; 6 - 5 л/т; 7 - 6 л/т |
| Рисунок 8 – Изменение активности протеаз зерна тритикале, обработанного препаратом Дизофунгин плюс в количестве: 1 - контроль; 2 - 1 л/т; 3 - 2 л/т; 4 - 3 л/т; 5 - 4 л/т; 6 - 5 л/т; 7- 6 л/т |
Анализ полученных данных по дозировке, расходу и эффективности биопрепаратов и их стоимости позволил выделить препарат Дизофунгин плюс для дальнейших исследований.
На следующем этапе исследования изучали влияние обработки зерна тритикале биопрепаратом Дизофунгин плюс при дозировке его 4 л на тонну зерна на хлебопекарные свойства тритикалевой муки.
2.4 Исследование хлебопекарных свойств муки из зерна тритикале.
Влияние биопрепарата Дизофунгин плюс на хлебопекарные свойства муки, полученной из обработанного зерна тритикале, представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Влияние биопрепарата Дизофунгин плюс на хлебопекарные
свойства муки из зерна тритикале
| Наименование показателя | Значение показателя | |
| Мука, полученная из зерна тритикале с влажностью 15,2% | ||
| контроль (необработанное) | обработанного биопрепаратом | |
| Количество клейковины, % Качество клейковины, Нидк, ед. прибора Число падения, с Газообразующая способность, мл СО2 | 21,7 92 269 1368 | 22,5 86 263 1382 |
Исследование показало, что обработка зерна тритикале с влажностью 15,2% биопрепаратом Дизофунгин плюс позволяет не только обеспечить его устойчивое хранение, но и улучшить хлебопекарные свойства муки, полученной из обработанного зерна, по таким показателям, как количество и качество клейковины, число падения и газообразующая способность муки.
Очень важным с потребительской точки зрения является цвет муки. Как известно, цвет муки определяется цветом эндосперма зерна, из которого получена мука, а также цветом и количеством в муке периферийных (отрубистых) тканей зерновки.
Способность муки к потемнению в процессе переработки обусловлена содержанием в муке свободного тирозина, а также активностью окислительно-восстановительных ферментов – полифенолоксидазы и пероксидазы, катализирующих окисление аминокислот с образованием темноокрашенных меланинов, влияющих на потемнение теста и мякиша хлеба.
Влияние биопрепарата Дизофунгин плюс на цвет тритикалевой муки из зерна, обработанного при хранении биопрепаратом, и способность муки к потемнению представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Влияние обработки зерна тритикале биопрепаратом на цвет
муки и ее способность к потемнению
| Наименование показателя | Значение показателя | |
| Мука, полученная из зерна тритикале с влажностью 15,2% | ||
| контроль (необработанное) | обработанного биопрепаратом | |
| Коэффициент отражения свежезамешанной муки, % Коэффициент отражения муки, термостатированной в течение 6 часов, % Способность муки к потемнению, % | 45,7 36,2 25,5 | 46,9 37,8 24,3 |
Из данных таблицы 4 можно сделать вывод: обработка зерна биопрепаратом Дизофунгин плюс обеспечивает снижение активности окислительно-восстановительных ферментов, что замедляет обесцвечивание каротиноидов, содержащихся в муке.
Для изучения влияния биопрепарата Дизофунгин плюс на свойства теста проводили определение его структурно-механических свойств (таблица 5).
Полученные данные подтверждают, что обработка зерна тритикале биопрепаратом позволяет увеличить водопоглотительную способность получаемой из него муки, продолжительность образования теста и снизить время его разжижения.
Таблица 5 - Влияние обработки биопрепаратом на структурно-
механические свойства теста из тритикалевой муки
| Наименование показателя | Значение показателя | |
| Мука, полученная из зерна тритикале с влажностью 15,2% | ||
| контроль (необработанное) | обработанного биопрепаратом | |
| Водопоглотительная способность, % Разжижение теста, ед.пр. Время образования теста, мин Валориметрическая оценка, балл | 54,0 125 6,8 59 | 57,0 120 7,5 62 |
Улучшение структурно-механических свойств теста обусловлено снижением активности протеолитических ферментов и, как следствие, сохранением его клейковинного каркаса.
2.5 Исследование потребительских свойств хлеба из тритикалевой муки. С целью выявления влияния биопрепарата Дизофунгин плюс на качество хлеба осуществляли выпечку хлеба безопарным способом.
При оценке качества хлеба на первом этапе исследований была проведена органолептическая оценка образцов хлеба по внешнему виду, состоянию мякиша, вкусу, запаху. К числу основных физико-химических показателей качества хлеба относят влажность, кислотность, пористость, а также удельный объем и формоустойчивость.
Результаты исследований представлены в таблице 6.
Показано, что обработка зерна тритикале биопрепаратом Дизофунгин плюс позволяет обеспечить не только сохранение потребительских свойств хлеба, но и их улучшение по таким показателям как: удельный объем формового хлеба и формоустойчивость подового хлеба.
Таблица 6 - Влияние обработки биопрепаратом на показатели
качества хлеба из тритикалевой муки
| Наименование показателя | Значение показателя | |
| Мука, полученная из зерна тритикале с влажностью 15,2% | ||
| контроль (необработанное) | обработанного биопрепаратом | |
Удельный объем, см3/100г Формоустойчивость Н/Д Кислотность мякиша, град Пористость мякиша, % Структурно-механические свойства мякиша, ед.пр. АП-4/2:  Нобщ.  Нпл.  Нупр. | 282 0,5 3,5 62,0 72 56 16 | 287 0,8 3,4 65,0 76 58 18 |
Причиной возрастания объема опытных образцов хлеба по сравнению с контролем является усиление газообразующей способности муки, полученной из обработанного зерна из-за повышенного накопления в зерне субстратов углеводной природы.
Известно, что «картофельная» болезнь хлеба является одним из распространенных дефектов хлебобулочных изделий, особенно в южных регионах.
Учитывая это, на следующем этапе исследований проводили диагностику зараженности хлеба бактериями группы Bacillus Mesentericus и Bacillus Subtilis. Результаты исследований приведены в таблице 7.
Из приведенных данных видно, что при обработке зерна биопрепаратом степень поражения хлеба уменьшается.
Таблица 7 - Влияние обработки зерна биопрепаратом на степень
поражения хлеба «картофельной» болезнью
| Наименование показателя | Значение показателя | |
| Мука, полученная из зерна тритикале с влажностью 15,2% | ||
| контроль (необработанное) | обработанного биопрепаратом | |
| Степень поражения хлеба картофельной болезнью в процессе его хранения в течение, часов: 24 48 72 | Без признаков поражения Слабая степень поражения Сильная степень поражения | Без признаков поражения Без признаков поражения Слабая степень поражения |
Для определения биологической ценности зерна, муки, хлеба использовался микроскопический тест-организм Tetrachymena pyriformis (таблица 8).
Таблица 8 - Относительная биологическая ценность зерна
тритикале, тритикалевой муки и хлеба
| Наименование показателя | Количество инфузорий в 1 см3 | |
| Мука, полученная из зерна тритикале с влажностью 15,2% | ||
| контроль (необработанное) | обработанного биопрепаратом | |
| Зерно Мука Хлеб | 280000 424000 455200 | 295150 435200 464300 |
Показано существенное увеличение относительной биологической ценности влажного зерна и продуктов его переработки в процессе хранения при обработке биопрепаратом, что может быть объяснено ингибированием нежелательных микробиологических процессов, которые приводят к снижению количества питательных веществ, обусловливающих пищевую ценность продукта.
На следующем этапе исследований разработаны рецептуры, технические условия и технологические инструкции на производство новых видов хлебобулочных изделий: хлеба «Аппетитный» и булочки «Весенняя».
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных технологических решений составит более 500 руб. на тонну зерна за счет экономии средств на санобработку и дезинфекцию, снижения потерь зерна и сокращения затрат на сушку по традиционной технологии.
ВЫВОДЫ
Выполнены комплексные исследования, позволившие теоретически и
экспериментально обосновать целесообразность применения биологических препаратов для сохранения потребительских свойств муки из зерна тритикале.
1. Разработана технология получения нового высокоэффективного биопрепарата Дизофунгин плюс для послеуборочной обработки зерна тритикале.
2. Проведена сравнительная оценка эффективности современных биопрепаратов для обработки зерна, установлены и обоснованы преимущества препаратов Дизофунгин и Дизофунгин плюс по сравнению с другими биопрепаратами.
3. Показана возможность обработки зерна тритикале продовольственного назначения растворами биопрепаратов Дизофунгин плюс с дозировкой 4 л на тонну зерна.
4. Установлено, что под действием указанной дозировки происходит торможение микробиологических и, частично, ферментативных процессов в хранящемся зерне, что позволяет сохранить хлебопекарные свойства муки, выработанной из обработанного биопрепаратами зерна, при практически полном подавлении развития бактерий и плесневых микрогрибов.
5. Установлено что в обработанном зерне несколько снижается активность протеолитических ферментов по сравнению с необработанными образцами.
6. Установлено, что обработка зерна тритикале биопрепаратами не ухудшает потребительские свойства хлеба, выпеченного из муки, выработанной из этого зерна, а по таким показателям как удельный объем, формоустойчивость, пористость в хлебе из обработанного зерна, наблюдается заметное улучшение.
7. Показано, что поражаемость «картофельной» болезнью хлеба, выпеченного из муки, выработанной из обработанного биопрепаратом зерна, значительно ниже, чем контрольного образца, что актуально для хлебопечения южных регионов страны.
8. С помощью тест-организма Tetrachymena pyriformis подтверждено отсутствие токсичности муки и хлеба, выработанных из обработанного биопрепаратом Дизофунгин плюс влажного зерна тритикале.
9. Установлено, что обработка зерна тритикале биопрепаратом позволяет сохранить биологическую ценность зерна, тритикалевой муки и получаемых хлебобулочных изделий.
10. Разработан комплект технической документации, включающий рецептуры, технические условия и технологические инструкции на производство новых видов хлебобулочных изделий.
Основные положения диссертации опубликованы в работах:
1. Шубина Л.Н. Влияние консервации зерна тритикале на хлебопекарные свойства муки [Текст] / П.И. Кудинов // Известия вузов. Пищевая технология.- 2006, №4.-
С, 66-68.
2. Шубина Л.Н. Влияние биопрепаратов на формирование хлебопекарных свойств зерна [Текст] / П.И. Кудинов, Т.В. Першакова, И.А. Деренкова // Известия вузов. Пищевая технология.- 2009, № 4.- С. 18-20.
3. Шубина Л.Н. Влияние обработки зерна тритикале различными дозами консервантов на хлебопекарные свойства муки [Текст] / П.И. Кудинов // Фундаментальные и прикладные исследования. Научно-теоретический журнал.- 2007, № 4.- С. 42-45.
4. Шубина Л.Н. Способность сортов пшеницы, тритикале и ячменя накапливать в зерне фузариотоксины [Текст] / О.А. Монастырский, И.А. Деренкова // Защита и карантин растений: журнал для специалистов, ученых и практиков.- 2007, № 10.-
С. 19-20.
5. Патент РФ № 2340162 от 10.12.2008, RU 2 340 162 C1 Способ производства препарата «Дизофунгин плюс» для послеуборочной обработки зерна [Текст] / Монастырский О.А., Шубина Л.Н., Деренкова И.А.
6. Шубина Л.Н. Разработка хлебобулочных изделий с использованием муки из зерна тритикале [Текст] // Материалы международной научно-практической конференции «Инновация. Наука. Образование». - Москва, 2007.
7. Шубина Л.Н. Послеуборочная обработка продовольственного зерна - одно из направлений, обеспечивающих повышение эффективности производства [Текст] // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Организационно-экономические аспекты деятельности потребительских кооперативов».- Краснодар, 2008.
8. Шубина Л.Н. Влияние биологических препаратов на формирование потребительских свойств зерна, муки и хлебобулочных изделий] / П.И. Кудинов, Т.В. Першакова, И.А. Деренкова // Материалы международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия ХХI века».- Краснодар, 2009.
9. Шубина Л.Н. Использование современных способов послеуборочной обработки зерна как фактор повышения эффективности производства [Текст] / Т.В. Першакова, И.А.Деренкова // Сборник научных докладов «Пути повышения эффективности экономической деятельности и социальной работы кооперативных организаций».- Краснодар, 2009.
10. Шубина Л.Н. Влияние обработки зерна биопрепаратами на степень поражения хлеба «картофельной» болезнью [Текст] / Т.В. Першакова, И.А. Деренкова // Сборник научных докладов «Пути повышения эффективности экономической деятельности и социальной работы кооперативных организаций».- Краснодар, 2009.
