В настоящей работе представлено комплексное исследование влияния 4 видов ржаных заквасок на физико-химические и органолептические показатели ржано-пшеничного хлеба и сроки его годности. Объектами исследования являлись 4 вида ржаных заквасок, тесто для хлеба Дарницкого, приготовленное на 4 ржаных заквасках, и хлеб Дарницкий формовой. Содержание органических кислот (молочной, уксусной, янтарной, яблочной, фумаровой) определяли методом капиллярного электорофореза на приборе «Капель-105М» в соответствии с методикой к прибору. Физико-химические свойства мякиша в процессе хранения определяли на текстуроанализаторе «Структурометр СТ-2» (Россия). Исследования проводили в рамках темы государственного задания №124122600103-8 «Аналитические исследования и имитационное моделирование перспективных и критически важных направлений развития хлебопекарной промышленности в условиях глобальных вызовов» в Санкт-Петербургском филиале ФГАНУ НИИХП. Целью исследований являлось изучение влияния вида заквасок на содержание органических кислот и спирта в полуфабрикатах и готовых изделиях, а также скорость черствения хлеба и устойчивость его к микробной порче. Показано, что применение любого вида ржаной закваски позволило получить хлеб Дарницкий, соответствующий по показателям качества требованиям ГОСТ 26983-2015. Установлено содержание спирта, вносящего вклад в формирование вкуса и запаха хлеба, в разных видах заквасок. Наибольшее количество спирта образовалось в жидкой ржаной закваске с заваркой (7,38 % СВ), а наименьшее – в густой закваске (0,97 % СВ), что взаимосвязано с видовым составом и количеством клеток дрожжей в этих заквасках. Установлено содержание разных видов органических кислот в заквасках и хлебе. Показано, что наибольшее количество молочной и наименьшее количество уксусной кислоты содержалось в КМКЗ, однако в ней присутствовала янтарная кислота. Густая и жидкая без заварки закваски содержали сопоставимое количество молочной и уксусной кислот. В жидкой закваске с заваркой данные кислоты содержались в равном количестве, а другие виды органических кислот отсутствовали. Показано, что вид закваски оказывает влияние на скорость черствения. Наименьшая скорость черствения отмечалась у хлеба на густой закваске. В образцах хлеба на двух видах жидких заквасок, контаминированных чистой культурой Penicillium chrysogenum, колонии плесени не развивались на протяжении 7 сут, а в образцах на густой закваске плесневение отмечалось на 5-е сут. Более низкое содержание уксусной кислоты в образцах с КМКЗ обусловило появление признаков плесневения через 1,5 сут хранения. This paper presents a comprehensive study of the effects of four types of rye sourdoughs on the physicochemical and organoleptic properties of rye-wheat bread and its shelf life. The subjects of the study were four types of rye sourdoughs, dough for Darnitsky bread prepared with four rye sourdoughs, and Darnitsky pan bread. The content of organic acids (lactic, acetic, succinic, malic, and fumaric) was determined by capillary electrophoresis using a Kapel-105M device in accordance with the device's instructions. The physicochemical properties of the crumb during storage were determined using a Structurometer ST-2 texture analyzer (Russia). The research was conducted within the framework of state assignment No. 124122600103-8, «Analytical Research and Simulation Modeling of Promising and Critically Important Development Areas for the Bakery Industry in the Face of Global Challenges», at the St.Petersburg branch of Scientific Research Institute for the Baking Industry. The aim was to investigate the influence of sourdough on the organic acid and alcohol content of semi-finished and finished products, as well as the rate of bread staling and its resistance to microbial spoilage. It was demonstrated that the use of any type of rye sourdough resulted in the production of Darnitsky bread that meets the quality requirements of GOST 26983-2015. The alcohol content, which contributes to the flavor and aroma of bread, was determined in different types of sourdoughs. The highest alcohol content was observed in the liquid rye sourdough with brew (7.38 % DM), while the lowest was observed in the thick sourdough (0.97 % DM), which correlated with the yeast species composition and cell count in these sourdoughs. The levels of various organic acids in the sourdoughs and bread were determined. The highest lactic acid and the lowest acetic acid content were found in the KMKZ sourdough, although succinic acid was also present. The thick sourdough and the liquid sourdough without brew did not differ significantly in their lactic and acetic acid content. In the liquid sourdough with brew, the lactic and acetic acid contents were equivalent, and no other acids were detected. The type of sourdough was shown to influence the rate of staling. The slowest staling rate was observed in bread made with the thick sourdough. During forced inoculation with Penicillium chrysogenum mold, it was found that the use of liquid sourdoughs inhibited mold growth throughout the entire storage period (7 days), while the use of thick rye sourdough inhibited mold growth for 5 days. In bread from the KMKZ, mold colony growth was observed after just 1.5 days of storage, which may be due to the lower acetic acid content, despite the presence of succinic acid.
К перспективным технологиям производства продуктов питания относится термопластическая экструзия, характеризующаяся гибкостью процесса, широким диапазоном перерабатываемого сырья, позволяющая получать изделия с повышенной пищевой ценностью. Изменение культуры питания и ускорение ритма жизни способствуют широкому распространению полностью готовых к употреблению экструзионных снеков, что делает актуальным расширение ассортимента обогащенной продукции. Целью исследований являлось определение влияния тыквенного (10 %) и льняного (14 %) белковых концентратов на параметры технологического процесса при получении экструдатов из крупы кукурузы гибрида К 500. Измельченную кукурузную крупу фракции 250–670 мкм смешивали с растительными белковыми концентратами в планетарном миксере. Экструзию проводили на двухшнековом экструдере при влажности 14,5 % и скорости вращения шнеков 240 мин–1. По сравнению с контролем при введении тыквенного концентрата температура процесса снизилась на 2,9 % (со 175 до 170 ℃), нагрузка на двигатель уменьшилась на 5,3 % (с 57 до 54 %), удельная механическая энергия сократилась на 5,2 % (с 0,191 до 0,181 кВт×ч/кг), давление в шнековой камере экструдера возросло на 63,3 % (с 4,9 до 8,0 МПа), а коэффициент расширения экструдата снизился на 24,2 % (с 12,0 до 9,1). Льняной концентрат, напротив, не изменил температуру обработки (175 ℃), но увеличил нагрузку на двигатель на 33,3 % (до 76 %), давление поднялось в 2 раза (до 10,0 МПа), удельная механическая энергия возросла на 27,2 % (до 0,243 кВт×ч/кг), при этом коэффициент расширения уменьшился на 34,2 % (до 7,9). При органолептической оценке наивысшими баллами был отмечен образец экструдата с добавлением тыквенного концентрата. Таким образом, тыквенный белковый концентрат является перспективным ингредиентом, оказывающим пластифицирующее действие, снижающее вязкость системы при экструзионной обработке, и позволяющим достичь высоких потребительских характеристик экструдированных продуктов на основе кукурузной крупы при меньших энергетических затратах. Thermoplastic extrusion is a promising food production technology, characterized by process flexibility and a wide range of processed raw materials, allowing for the production of products with increased nutritional value. Changing diets and an accelerated pace of life are contributing to the widespread use of ready-to-eat extruded snacks, making it necessary to expand the range of fortified products. The aim of this study was to determine the effect of pumpkin (10 %) and flaxseed (14 %) protein concentrates on the process parameters for producing extrudates from corn grits hybrid K 500. Milled corn grits with size fraction 250–670 μm were mixed with plant protein concentrates in a planetary mixer. Extrusion was performed on a twin-screw extruder at a moisture content of 14.5 % and a screw speed of 240 min–1. Compared with the control, when introducing pumpkin concentrate, the process temperature decreased by 2.9 % (from 175 to 170 ℃), the motor load decreased by 5.3 % (from 57 to 54 %), the specific mechanical energy decreased by 5.2 % (from 0.191 to 0.181 kW×h/kg), the pressure in the screw chamber of the extruder increased by 63.3 % (from 4.9 to 8.0 MPa), and the expansion coefficient of the extrudate decreased by 24.2 % (from 12.0 to 9.1). Flaxseed concentrate, on the other hand, did not change the processing temperature (175 ℃), but increased the engine load by 33.3 % (to 76 %), the pressure increased twice (to 10.0 MPa), and the specific mechanical energy by 27.2 % (to 0.243 kW×h/kg). The expansion coefficient decreased by 34.2 % (to 7.9). In the organoleptic evaluation, the extrudate sample with the addition of pumpkin concentrate received the highest scores. Thus, pumpkin protein concentrate is a promising ingredient, exerting a plasticizing effect, reducing the viscosity of the system during extrusion process, and enabling the achievement of high consumer characteristics of extruded products based on corn grits with lower energy costs.
В последние годы наблюдается повышенный интерес к безглютеновому хлебу из мучных смесей, что позволяет включать в рацион питания больных целиакией свежевыпеченные изделия. Наиболее востребованной категорией на российском рынке являются безглютеновые хлебобулочные изделия, для производства которых используются смеси на основе рисовой муки и кукурузного крахмала. Однако отсутствие глютена значительно ухудшает структурно-механические свойства мякиша, снижает пористость и качество готовых изделий. Для оценки качества смесей для выпечки безглютенового хлеба были выбраны 4 торговые марки. Выбор образцов обоснован необходимостью сравнительного анализа продукции с аналогичным основным ингредиентом (мука рисовая, продукты переработки зерна кукурузы), а также смесей различных ценовых сегментов. В работе приведен сравнительный анализ хлеба из безглютеновых смесей, представленных на российском потребительском рынке. Установлена зависимость структурно-механических и физико-химических показателей качества готового хлеба от рецептурного состава смесей. Применение гидроколлоидов в составах «МакМастер» и «Dr. Schär» способствует повышению влажности мякиша (до 57,2 и 56,5 % соответственно), снижению твердости (917,14 и 812,64 гс) и плотности (0,39 и 0,33 г/см³). Однако при этом установлено увеличение крошковатости (1,33–1,43 %), что указывает на недостаточную стабильность структуры мякиша вследствие отсутствия глютенового каркаса. Образец «Garnec» (с добавлением амарантовой и льняной муки) характеризуется минимальным уровнем крошковатости (0,87 %) при максимальных показателях твердости (2550,28 гс) и плотности (0,58 г/см³) мякиша. Используемые рецептурные компоненты повышают устойчивость хлеба к черствению, но значительно ухудшают его сенсорные свойства. Оптимальные потребительские характеристики зафиксированы в образце хлеба из смеси «Диетика», отличающемся наибольшим удельным объемом (2,5 мл/г), умеренными плотностью (0,40 г/см³) и крошковатостью (1,16 %), что подтверждено данными сканирующей профилометрии. Полученные данные могут быть использованы для оптимизации рецептур безглютеновых смесей с целью улучшения их потребительских характеристик. In recent years, there has been an increased interest in gluten-free bread from flour mixtures, which makes it possible to include freshly baked products in the diet of celiac patients. The most popular category on the Russian market is gluten-free bakery products, for the production of which mixtures based on rice flour and corn starch are used. However, the absence of gluten significantly impairs the structural and mechanical properties of the crumb, reduces the porosity and quality of the finished products. Four brand names were chosen to assess the quality of gluten-free bread baking mixes. The choice of samples is justified by the need for a comparative analysis of products with a similar main ingredient (rice flour, corn grain processing products), as well as mixtures of different price segments. The paper provides a comparative analysis of bread from gluten-free mixtures presented on the Russian consumer market. Dependence of structural-mechanical and physical-chemical indices of finished bread quality on formula composition of mixtures is established. The use of hydrocolloids in the compositions of McMaster and Dr. Schär helps to increase the moisture content of the crumb (up to 57.2 and 56.5 %, respectively), reduce hardness (917.14 and 812.64 gf) and density (0.39 and 0.33 g/cm³). However, an increase in friability (1.33–1.43 %) was found, which indicates insufficient stability of the crumb structure due to the absence of a gluten scaffold. The Garnec sample (with the addition of amaranth and flax flour) is characterized by a minimum level of crumbness (0.87 %) with maximum hardness (2550.28 gf) and density (0.58 g/cm³) of crumb. The recipe components used increase the stale resistance of bread, but significantly impair its sensory properties. Optimal consumer characteristics were recorded in a sample of bread from the Dietika mixture, which has the highest specific volume (2.5 ml/g), moderate density (0.40 g/cm³) and crumbness (1.16 %), which is confirmed by scanning profilometry. The data obtained can be used to optimize the formulations of gluten-free mixtures in order to improve their consumer characteristics.
Качество хлебобулочных изделий в значительной степени определяется хлебопекарными свойствами муки, основным показателем которых является количество и качество клейковины. Актуальность работы обусловлена поступлением на хлебопекарные предприятия в 2025 г. муки с пониженными хлебопекарными свойствами, что требует разработки технологических рекомендаций по ее использованию. Одним из эффективных способов коррекции свойств муки с крепкой (короткорвущейся) клейковиной является применение хлебопекарных заквасок, способствующих интенсификации коллоидных и биохимических процессов в тесте. Целью работы являлось исследование влияния способов приготовления теста и пшеничных заквасок на качество подового хлеба из пшеничной муки с низким содержанием клейковины II группы качества (удовлетворительной крепкой). Исследования проведены в Санкт-Петербургском филиале ФГАНУ НИИХП. Объектами исследований являлись две пробы муки пшеничной хлебопекарной первого сорта, различающиеся по количеству и качеству клейковины, пшеничные закваски «Грантум», концентрированная молочнокислая и густая, а также тесто и хлеб пшеничный подовый, изготовленный с использованием заквасок. В экспериментальной части исследовано качество опытной пробы муки по пробной выпечке с целью оценки ее хлебопекарных свойств. Далее установлено влияние муки с неудовлетворительными хлебопекарными свойствами (опытной) на качество 3 видов заквасок в сравнении с заквасками, выведенными на муке с хорошими хлебопекарными свойствами (контрольной) Показано, что хлебопекарные свойства пшеничной муки оказывают существенное влияние на процессы кислотонакопления, а также развития молочнокислых бактерий и дрожжей в заквасках. Определены различия в динамике развития микробиоты в пшеничных заквасках, обусловленные свойствами видового состава стартовой композиции, используемой при приготовлении заквасок. При ведении в заквасках на опытной партии муки со сниженными хлебопекарными свойствами отмечалось снижение кислотонакопления для всех исследуемых заквасок, что свидетельствует о неудовлетворительном химическом составе исследуемой муки для питания микроорганизмов. Доказано, что для ведения хлебопекарных заквасок не рекомендуется применение муки с удовлетворительной крепкой клейковиной. Установлено, что испытуемые закваски оказывают положительное влияние на реологические свойства теста и качество готовых изделий. Наибольший эффект расслабления теста из муки с крепкой клейковиной наблюдался в процессе расстойки, что проявлялось в увеличении расплываемости тестовых заготовок. Применение заквасок позволило существенно улучшить пористость, формоустойчивость и удельный объем хлеба. Результаты экспериментов подтвердили эффективность использования пшеничных заквасок для технологической коррекции муки с клейковиной II группы качества (удовлетворительной крепкой). Разработаны практические рекомендации по применению пшеничных заквасок для стабилизации и улучшения качества хлебобулочных изделий в условиях переработки сырья с пониженными хлебопекарными свойствами. The quality of bakery products is largely determined by the baking properties of flour, the main indicator of which is the quantity and quality of gluten. The relevance of this work is due to the arrival of flour with reduced baking properties at bakeries in 2025, which requires the development of technological recommendations for its use. One of the effective ways to correct the properties of flour with strong (short-crusted) gluten is the use of sourdoughs that promote the intensification of colloidal and biochemical processes in the dough. The aim of the work was to study the effect of dough preparation methods and wheat sourdoughs on the quality of hearth bread made from low-gluten wheat flour of quality group II (satisfactory strong). The research was conducted at the St. Petersburg branch Scientific Research Institute for the Baking Industry. The objects of the study were two samples of first-grade wheat flour, differing in the quantity and quality of gluten; Wheat sourdoughs – Grantum, concentrated lactic acid and thick, as well as dough and hearth wheat bread made with these sourdoughs. The experimental section examined the quality of a test flour sample using a baking trial to assess its baking properties. The effect of flour with unsatisfactory baking properties (test) on the quality of three types of sourdoughs was then determined, compared with sourdoughs developed using flour with good baking properties (control). It was shown that the baking properties of wheat flour significantly influence acid accumulation processes, as well as the development of lactic acid bacteria and yeast in sourdoughs. Differences in the dynamics of microbiota development in wheat sourdoughs were determined, due to the properties of the species composition of the starting composition used in sourdough preparation. When starting sourdoughs were grown on a test batch of flour with reduced baking properties, a decrease in acid accumulation was observed for all tested sourdoughs, indicating that the chemical composition of the flour under study was unsatisfactory for microbial nutrition. It has been proven that flour with satisfactory strong gluten is not recommended for developing bakery sourdoughs. The tested sourdoughs were found to have a positive effect on the rheological properties of the dough and the quality of finished products. The greatest relaxation effect on dough made from flour with strong gluten was observed during proofing, manifested by an increase in the spreadability of the dough pieces. The use of sourdoughs significantly improved the porosity, dimensional stability, and specific volume of the bread. The experimental results confirmed the effectiveness of using wheat sourdoughs for the technological correction of flour with gluten of quality group II (satisfactory strong). Practical recommendations have been developed for the use of wheat sourdoughs to stabilize and improve the quality of bakery products when processing raw materials with reduced baking properties.
Для здоровьесбережения населения Арктической зоны РФ разрабатывают комплексные мероприятия, важнейшим направлением которых является обеспечение полноценного питания. Актуальным является создание технологий и ассортимента хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности с применением регионального растительного сырья. В статье представлены комплексные исследования разработки ржано-пшеничных хлебобулочных изделий с применением порошка из ягод можжевельника и муки люпиновой, рекомендованных для питания населения Арктической зоны РФ. Исследованиями установлено положительное влияние порошка из ягод можжевельника и муки люпиновой на показатели качества и пищевую ценность хлебобулочных изделий. Методом центрального композиционного униформ-ротатабельного планирования эксперимента выбраны оптимальные количества порошка из ягод можжевельника – 2,0 % к общей массе муки, муки люпиновой – 10,0 % взамен части муки ржаной цельнозерновой, обеспечивающие улучшенные потребительские характеристики ржано-пшеничных хлебобулочных изделий. Показано, что совместное применение порошка из ягод можжевельника и муки люпиновой способствовало улучшению реологических свойств мякиша изделий в процессе хранения, обеспечивающих снижение твердости мякиша на 20 %, скорости черствения – на 39,5 % по сравнению с контролем без внесения дополнительных ингредиентов. Установлено, что в 100 г ржано-пшеничных хлебобулочных изделий, содержащих порошок из ягод можжевельника и муку люпиновую, количество белка составило 9,8 г, пищевых волокон – 6,5 г, фосфора – 118,8 мг, железа – 2,1 мг, витамина B1 – 0,3 мг, витамина B9 – 31,6 мг. Удовлетворение суточной физиологической потребности организма человека от употребления 100 г изделий в пищевых волокнах составляет 22%, белка – 17%, фосфора – 15 %, железа – 15 %, витамина B1 – 20 %, витамина B9 – 16 %, что в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52349 позволяет отнести разработанные хлебобулочные изделия к функциональным пищевым продуктам. В результате проведенных исследований разработана технология ржано-пшеничных хлебобулочных изделий, являющихся источниками белка, фосфора, железа, витамина B1, витамина B9 и характеризующихся высоким содержанием пищевых волокон. Внедрение разработанных изделий в рацион питания населения Арктической зоны РФ будет способствовать восполнению потребности организма в эссенциальных нутриентах, обусловленной экстремальными природно-климатическими условиями. To protect the health of the population of the Arctic zone of the Russian Federation, comprehensive measures are being developed, the most important direction of which is to ensure adequate nutrition. It is important to create technologies and an assortment of bakery products with increased nutritional value using regional vegetable raw materials. The article presents comprehensive research on the development of rye-wheat bakery products using powder from juniper berries and lupine flour, recommended for nutrition of the population of the Arctic zone of the Russian Federation. Studies have established the positive effect of powder from juniper berries and lupine flour on the quality and nutritional value of bakery products. Using the method of central composite uniform rotatable experiment planning, optimal amounts of juniper berry powder were selected – 2.0 % of the total weight of flour, lupine flour – 10.0 % instead of a portion of whole-grain rye flour, providing improved consumer characteristics of rye-wheat bakery products. It was shown that the combined use of juniper berry powder and lupine flour improved the rheological properties of the crumb of the products during storage, which reduced the crumb hardness by 20 % and the staling rate by 39.5 % compared with the control without additional ingredients. It was found that in 100 g of rye-wheat bakery products containing juniper berry powder and lupine flour, the amount of protein was 9.8 g, dietary fiber – 6.5 g, phosphorus – 118.8 mg, iron – 2.1 mg, vitamin B1 – 0.3 mg, vitamin B9 – 31.6 mg. The satisfaction of the daily physiological needs of the human body from the consumption of 100 g of products in dietary fiber is 22 %, protein – 17 %, phosphorus – 15 %, iron – 15 %, vitamin B1 – 20 %, vitamin B9 – 16 %, which, in accordance with the requirements of GOST R 52349, allows the developed bakery products to be classified as functional food products. As a result of the research, the technology of rye-wheat bakery products has been developed, which are sources of protein, phosphorus, iron, vitamin B1, vitamin B9 and are characterized by a high content of dietary fiber. The introduction of the developed products into the diet of the population of the Arctic zone of the Russian Federation will contribute to meeting the body's need for essential nutrients due to extreme natural and climatic conditions.
