Пищевые добавки - улучшители качества муки и хлеба

 

Вещества, препятствующие слеживанию и комкованию, это твердые высокодисперсные не растворимые в воде добавки, поглощающие влагу или препятствующие увеличению площади контакта между частицами. Для предотвращения слеживания гигроскопических порошков применяют также гидрофобизацию поверхности частиц с помощью поверхностно- активных веществ (ПАВ). Молекулы ПАВ, адсорбируясь на поверхности твердых частиц, покрывают их тонкой пленкой, что создает барьер для проникновения влаги, провопирующей слеживание и образование комков.

Веществами, подверженными процессам слеживания и комкования, являются мука, сухое молоко, сахарная пудра и другие порошкообразные пищевые продукты, которые представляют собой двухфазные системы, где твердые частицы дисперсной фазы распределены в газовой (воздушной) дисперсионной среде и характеризуются большой площадью межфазной поверхности. Наличие этой поверхности обусловливает три важнейших технологических свойства порошков:

v сыпучесть, определяемая величиной обратной вязкости;

v уплотняемость, характеризуемая изменением объема порошка под действием динамической нагрузки;

v слеживаемость в процессе хранения, связанную с образованием структур, прочность которых превышает первоначальную.

Слеживаемость и комкование порошкообразных пищевых продуктов приводит к снижению сыпучести и ухудшению их потребительских свойств, а в экстремальном случае - к потере качества порошка.

По химической природе подавляющее большинство добавок этого функционального класса относится к неорганическим соединениям минерального происхождения. Основную группу составляют силикаты и алюмосиликаты щелочных, щелочноземельных и других сходных по ряду свойств металлов (калия, натрия, кальция, алюминия и цинка). К органическим соединениям, которые входят в состав этих добавок, относятся соли жирных кислот и полиметилсилоксан.

Аналогично представителям других групп отдельные добавки, применяемые для предотвращения слеживания и комкования пищевых порошков, могут выполнять сложные технологические функции. Таким образом, стабилизировать порошки могут также добавки других функциональных классов. К таким добавкам относятся соли фосфорной, угольной и жирных высших кислот, а также органические полисилоксаны.

Вещества для обработки муки занимают особое место среди технологических добавок, так как при разнообразии своей природы и назначения являются специальными и касаются только хлебопекарного производства. Целесообразность и эффективность использования пищевых добавок в качестве улучшителей муки и хлеба определяются хлебопекарными свойствами муки, особенностями технологического процесса, рецептурой, способами приготовления хлеба. Благодаря комбинации различных компонентов улучшители имеют широкий спектр воздействия на качество хлеба: влияют на бродильную активность теста, повышают его газо- и влагоудерживающую способность, увеличивают эластичность мякиша. Улучшители хлеба нивелируют отдельные отклонения в качестве исходного сырья в технологическом процессе приготовления хлеба, а также способствуют замедлению черствения хлеба и увеличению продолжительности его хранения. По функциональному назначению улучшители, применяемые в хлебопечении, классифицируют на группы, показанные на рис. 5.

 

 

Рис. 5. Пищевые добавки - улучшители качества муки и хлеба

 

В зависимости от химического состава эти добавки подразделяют:

v на улучшители окислительного действия;

v улучшители восстановительного действия;

v ферментные препараты;

v поверхностно-активные вещества;

v комплексные улучшители.

Улучшители окислительного действия регулируют реологические свойства теста путем упрочнения и снижения атакуемости белковых веществ теста, инактивации протеиназы и активаторов протеолиза. В результате этих процессов повышаются сила муки, газо- и формоудерживающая способность теста, увеличивается объем хлеба и уменьшается расплываемость подовых изделий, мякиш хлеба становится белее.

К улучшителям окислительного действия относятся: аскорбиновая кислота (Е 300), азодикарбонамид (Е 927а), перекись кальция (Е 930), перекись бензоила (Е 928) и др. В Европе, Канаде, Японии, России и Беларуси применение бромата калия (Е 924а) запрещено из-за его канцерогенного действия. По той же причине с 1995 г. Всемирная организация здравоохранения не рекомендует использовать его в качестве пищевой добавки.

Улучшители окислительного действия целесообразно применять для муки с излишне растяжимой клейковиной, например для муки из проросшего зерна и зерна, поврежденного клопом-черепашкой.

Использование этих улучшителей повышает газоудерживающую способность теста, в результате чего возрастает объем хлеба, улучшаются эластичность и структура пористости мя- киша, снижается расплываемость подовых изделий.

Улучшители восстановительного действия применяются для изменения реологических свойств теста из муки с излишне крепкой и короткорвущейся клейковиной. Качество хлеба при этом улучшается: увеличивается объемный выход хлеба, мякиш становится более эластичным, разрыхленным. На поверхности изделий отсутствуют разрывы и трещины, характерные для хлеба из муки пшеничной сортовой.

К улучшителям восстановительного действия относятся тиосульфат натрия (Е 539), L-цистеин и его калиевые и натриевые соли (Е 920).

В качестве улучшителей на основе ферментных препаратов в хлебопечении используются амилолитические (амилазы, Е 1100) и протеолитические (протеазы, Е 1101) ферменты. Под воздействием первых повышается содержание сбраживаемых сахаров в закваске или тесте и накапливается некоторое количество декстринов, способствующих сохранению свежести хлеба. Протеолитические ферменты способствуют образованию низкомолекулярных азотистых веществ, необходимых для питания дрожжей, в результате чего интенсифицируется процесс брожения теста. Наиболее распространенными из отечественных ферментных препаратов, используемых в хлебопечении, являются амилоризины.

В ассортименте хлебопекарных улучшителей, предлагаемых на мировом рынке, имеются ферментные препараты высокой степени очистки, представляющие собой ферментный препарат на основе бактериальной амилазы; ферментный препарат на основе грибковой α-амилазы, обладающий наряду с α-амилазной пентозаназной активностью; ферментный препарат на базе грибковой α-амилазы. Эти улучшители не требуют специальной подготовки. Достаточно просто смешать их с мукой, предназначенной для замеса теста.

Улучшители на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ) используются для получения устойчивых тонкодисперсных систем. Молекулы ПАВ имеют дипольное строение, т.е. состоят из гидрофильных и гидрофобных групп. Поэтому они располагаются на границе раздела фаз и позволяют регулировать свойства гетерогенных систем, к которым, в частности, относятся опары, тесто и другие полуфабрикаты хлебопекарного производства.

К улучшителям на основе ПАВ относятся эфиры моно- и диглицеридов диацетилвинной и жирных кислот (Е 472е), уксусной и жирных кислот (Е 472а), молочной и жирных кислот (Е 4726), лимонной и жирных кислот (Е 472е).

Эмульгирующие добавки рекомендуется использовать при переработке муки с любой клейковиной, при этом дозировка зависит от степени растяжения клейковины. Применение эмульгирующих добавок способствует улучшению физических свойств теста, увеличению объема хлеба, улучшению структуры мякиша, его осветлению, а также замедлению черствения.

Модифицированные крахмалы в зависимости от способа получения делятся на гидролизованные (кислотами, ферментами), окисленные, набухающие, сложные эфиры крахмала (фосфатные, ацетатные), простые эфиры крахмала (карбокси- метилкрахмал), «сшитые» крахмалы (хлорокисью фосфора, эпихлоргидрином, бифункциональными соединениями). Существует девятнадцать разных наименований модифицированных крахмалов (Е 1400-Е 1405, Е 1410-Е 1414, Е 1420-Е 1423, Е 1440, Е 1442, Е 1443, Е 1450).

В хлебопекарной промышленности для улучшения качества хлеба, особенно при использовании муки с пониженными хлебопекарными свойствами, применяют, как правило, окисленные разными способами крахмалы (Е 1404). При этом повышается объемный выход хлеба, улучшается пористость и эластичность мякиша, замедляется черствение хлеба.

Вещества для отбеливания муки являются сильнейшими окислителями, поэтому обработка ими муки производится непосредственно перед использованием.

Отбеливатели хранят отдельно от муки и других продуктов питания. Добавление этих технологических добавок должно производиться строго по инструкции. К ним относятся: гипосульфит натрия, бромноватокислый калий, или бромат калия (Е 924а). Во многих странах широко используются в качестве отбеливателей муки диоксид хлора, оксиды азота, пероксиды бензоата и ацетона и другие соединения, являющиеся активными окислителями.

В связи с тем что отбеливатели прежде всего влияют на качество муки и могут быть причиной снижения ее пищевой ценности, допустимое суточное потребление для этой группы веществ заменено на допустимую концентрацию в продукте - муке.

Комплексные улучшители содержат в оптимальных соотношениях несколько добавок различной природы и принципа действия, состав которых специально подобран с учетом пред- полагаемой направленности действия данного улучшителя.

Применение комплексных улучшителей интенсифицирует процесс созревания теста, улучшает структурно-механические свойства и качество хлеба. Благодаря синергическому эффекту составных частей таких препаратов можно сокращать дозировку каждого отдельного компонента примерно в 2 раза по сравнению с общепринятой.

Зарубежный рынок располагает большим ассортиментом как индивидуальных, так и комплексных хлебопекарных улучшителей широкого спектра действия. Они отличаются сравнительно низкой оптимальной дозировкой - 0,2-0,5% к массе муки, высокой эффективностью, исключительно удобны- в работе (не требуют специального оборудования и особой подготовки), годятся как для традиционных опарных способов приготовления хлеба, так и для современных способов — с сокращенным процессом брожения теста.

Применение этих улучшителей позволяет:

v повысить уровень газообразования в тесте не менее чем на 30%;

v повысить удельный объем хлеба не менее чем в 1,4 раза;

v продлить свежесть хлеба не менее чем на двое суток;

v ускорить технологический процесс приготовления хлеба.

v В состав большинства комплексных улучшителей зарубежных фирм, как правило, входят следующие основные компоненты:

v окислигельные агенты (обычно аскорбиновая кислота), которые укрепляют излишне растяжимую клейковину, характерную для муки из проросшего зерна или зерна, поврежденного клопом-черепашкой;

v ферментные препараты, позволяющие сократить время брожения теста и избежать его расплываемости при расстойке и выпечке;

v эмульгирующие добавки, улучшающие эластичность теста и способствующие продлению свежести готовых изделий;

v сахаристые вещества, повышающие бродильную активность дрожжей;

v минеральные соли, повышающие биологическую ценность хлебопродуктов, а в некоторых случаях, например при использовании пропионата кальция, предотвращающие развитие «картофельной болезни» хлеба.

Использование комплексных хлебопекарных улучшителей удобно тем, что позволяет переходить с традиционных длительных технологий приготовления хлеба и хлебобулочных изделий на современные ускоренные способы их производства, а также корректировать их качество.

К разрыхлителям относят дрожжи хлебопекарные, представляющие собой биомассу живых клеток, способных сбраживать сахарсодержащие среды. Для улучшения структуры и текстуры пищевых продуктов в кондитерском и хлебопекарном производстве применяют также химические разрыхлители, например дигидрофосфат натрия (Е 339). Подобную функцию выполняют разрыхлители для теста - тартрат аммония С₄Н₄О₆(NН₄)₂, гидрокарбонат натрия NаНСО₃, широко используемые и в домашней выпечке (на упаковках некоторых продуктов этим номером обозначается также дигидроцитрат натрия, применяемый в качестве эмульгатора), а также гидрокарбонат аммония, применяемый для приготовления некоторых сортов печенья. Разрыхлители для теста разлагаются при нагревании с образованием газов и благодаря этому придают готовому изделию необходимую пышность.