Хліб пшеничний з додаванням порошку цукрового буряку та горобини (ID:524334)

ВСТУП Харчування- це одна з основних фізіологічних потреб організму, яка закладає основу здоров’я, самопочуття, якості та тривалості життя. З продуктами до організму надходить понад 600 різноманітних харчових речовин (нутрієнтів), які здатні впливати та виконувати певні функції в організмі. Поживні речовини розділяють на макронутрієнти (білки, жири, вуглеводи, вода) та мікронутрієнти (вітаміни, мінерали, антиоксиданти, фітонутрієнти). Для правильного та чіткого функціонування організму існують певні потреби цих нутрієнтів відповідно до: вікової категорії, фізичної активності та наявності індивідуальних потреб організму (вагітність, годування груддю, наявність певного захворювання). Помилки у харчуванні спричиненні надлишком чи недостачею цих речовин, порушення режиму прийому їжі, все це з часом накопичується та призводить до певних змін в організмі. Ці зміни призводять до втрати фізіологічної рівноваги, що спричиняє виникненню певних захворювань, в основі яких лежить харчовий (аліментарний) фактор. До таких захворювань можна віднести: ожиріння, цукровий діабет ІІ типу, атеросклероз, ішемічна хвороба серця та інші [1]. Результатами останніх досліджень харчування населення повідомляють, що великими дефіцитами являється вживання вітамінів (особливо А, С, Е, вітамінів групи В, фолієвої кислоти) та мінеральних речовин (кальцію, Магнію, Йоду). Недостатність вживання вітамінів у раціоні призводить до зниження фізичної та розумової роботи, стійкості до захворювань, підсилює можливість утворення стресів, підвищує ризик утворення серцево-судинних чи онкологічних захворювань [2]. Дефіцит нутрієнтів у дитячому та юнацькому харчуванні призводить до повільного фізичного розвитку, низькій успішності у навчанні, легкій захворюваності, порушеного обміну речовин, хронічних захворювань, тобто створення слабкого покоління, схильного до захворювань. Усі потреби організму людини у макро- та мікроелементах формувались під впливом еволюції, під час якої обмін речовин також змінювався відносно раціону та можливості надходження їжі в організм [3]. Внаслідок науково технічного прогресу та соціальної комунікації енергетичні затрати людей знизились у 2-2,5 рази. Відповідно до цього харчування та його кількість також потребує змін. Як результат ми отримали не достатню кількість вітамінів, мінералів та інших речовин у споживанні. Чималий вклад у цю проблему внесли такі чинники, як монополізація ринку, втрата різноманітності, збільшення долі багатокалорійних, рафінованих продуктів (білий хліб та хлібобулочні вироби, макаронні та кондитерські вироби, цукор, солодкі напої, «швидка вулична їжа») та споживання їжі, що зазнала впливу консервантів, великої кількості технологічної обробки. В основу вирішення цієї проблеми покладено створення базових продуктів з підвищеною нутритивною цінністю продукту (якість продукту, коли в 1 г міститься максимальна кількість вітамінів, мінералів, клітковини та інших корисних речовин). Тобто під час створення продукту використання складових компонентів з підвищеною біологічною цінністю та підбирання кращих технологічних операцій, що знижують втрату нутрієнтів [4]. Враховуючи нашу етнічну приналежність та своєрідну «любов» до хлібу. Дана робота несе в собі удосконалення технології хліба з підвищеною біологічною цінністю. Для досягнення цього використовується порошкки цукрового буряку та червоноплідної горобини. Це дає змогу високий вміст дефіцитних мікронутрієнтів дозволить поліпшити біологічну цінність, а високий вміст пектину – подовжити свіжість збагачених хлібобулочних виробів.   Для реалізації цієї мети в проєкті визначено вирішення таких завдань: - проаналізувати сучасний стан виробництва функціональних харчових продуктів та їх роль у життєдіяльності людини; - дати характеристику сучасним технологіям отримання пшеничного хліба; - описати технологічну схему отримання пшеничного хліба; - розробити апаратурно – технологічну схему отримання пшеничного хліба з додаванням порошку цукрового буряку та червоноплідної горобини.   РОЗДІЛ 1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД НАУКОВО-ТЕХНІЧНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 1.1. Стан і перспективи виробництва функціональних харчових продуктів та їх роль у життєдіяльності організму людини Протягом тисячоліть змінювались уявлення про те, як правильно харчуватись. Разом з цим, завжди існувала мрія про їжу, котра містила б лише корисні сполуки та сприяла людині у вдосконаленні. Особливо актуальною ця мрія стала в нашому столітті, коли людина часто вступає у конфлікт із природою [5]. Реальним вирішенням цієї проблеми експерти ВООЗ вважають оздоровлення населення планети за допомогою комплексу заходів, основним із яких є широке виробництво та використання нового покоління харчових продуктів – функціональних продуктів [6]. Функціональний харчовий продукт – це продукт, при щоденному споживанні в традиційних кількостях володіє крім загальної харчової цінності здатністю специфічно підтримувати і регулювати конкретні фізіологічні функції, біохімічні реакції, зберігати і покращувати фізичне і фізіологічне здоров’я людини та/або знижувати ризик виникнення захворювань за рахунок наявності фізіологічно активних інгредієнтів, вміст яких дозволяє забезпечити від 10 до 50% добової потреби у певному нутрієнті. Від звичайного продукту функціональний харчовий продукт відрізняється тим, що він збагачений дефіцитними для даного регіону нутрієнтами або з нього специфічно видалено некорисні складові. Саме цей комплекс дії перетворює його в продукт, зданий компенсувати недостатнє надходження з раціоном тих чи інших необхідних речовин і підтримувати або навіть регулювати певні фізіологічні функції і біохімічні реакції в організмі [6]. Основним механізмом профілактичної дії функціонального харчового продукту є позитивний вплив на такі процеси як: - Поліпшення раннього розвитку і росту дітей (регулювання харчування жінок в період вагітності та лактації шляхом додавання -3 та -6, аскорбінової та фолієвої кислот, I, Fe, Zn); - Підтримання імунної системи організму ( вітаміни, аскорбінова кислота, Zn, Mg, Cu, пребіотики) - Профілактика захворювань шлунково-кишкового тракту (харчові волокна, про- та пребіотики) - Вплив на розумові здібності та поведінку людини (стійкість до стресу, настрій, реакція, увага); - Збереження здоров’я в похилому віці шляхом подолання таких вікових захворювань як серцево-судинні, рак, катаракта, хвороба Альцгеймера, остероартрит ( Se, Mn, Cu, вітаміни A, C, E, глутатіон, ПНЖК); - Мінімізація ризику серцево-судинних захворювань шляхом коригуванню профілю харчування (продукти з вмістом МНЖК, ПНЖК, харчові волокна); - Укріплення кісткової тканини та попередження остеропорозу, остероартриту (Ca, Mg, Cu, Zn, Mn, вітаміни K, D, C) [7]. Згідно з міжнародною практикою, продукти, які піддаються збагаченню, можна умовно поділити на групи: - Хлібобулочні, борошняні та круп’яні вироби. - Кондитерські вироби. - Молочні продукти. - Олієжирові продукти. - М’ясні продукти. - Рибні продукти. - Соки та напої. - Плодово-овочева продукція. - Приправи. При виборі харчової основи враховують технологічний критерій. При цьому звертають увагу на технологію збагачення, органолептичні властивості, стабільність і доступність збагачувачів, а також на можливість рівномірног розподілу добавки та збереження кількості функціонального інгредієнту при зберіганні продукту [8]. До створення продуктів функціонального призначення висуваються наступні вимоги: - збагачення харчових продуктів біологічно активними речовинами, тобто вітамінами, мінеральними речовинами, незамінними амінокислотами, поліненасиченими жирними кислотами, ферментами, антиоксидантами, пробіотичними бактеріями, харчовими волокнами; - введення до складу рецептурних компонентів нової сировини, що має функціональні властивості, які повинні бути науково обґрунтованими, а добові норми повинні бути схвалені фахівцями; - заміна макронутрієнтів, які можуть зробити негативну дію на організм людини (часткова або повна), на компоненти, що роблять корисний ефект; - збільшення засвоюваності харчових компонентів з позитивним впливом на організм людини; - збагачення харчових продуктів БАД, при цьому необхідно враховувати для яких груп населення розробляється функціональний продукт, тобто враховувати вік (особливо для дітей і людей похилого віку), фізичні навантаження (спортсмени, військовослужбовці), стан здоров'я (особливі вимоги для хворих цукровим діабетом, хворих, що страждають різними алергійними захворюваннями, відсутністю або наявністю у недостатній кількості ферментів); - наявність науково обґрунтованих фізико-хімічних характеристик функціональних інгредієнтів і методик їх кількісного визначення; - відсутність здатності до зменшення харчової, біологічної цінності, органолептичних показників [9]. Досягнення медицини дозволили правильно оцінити роль харчування в здоров’ї людини, функції окремих макро- і мікронутрієнтів, сформулювати вимоги до складу, якості і безпеки харчових продуктів. Дослідження вчених і досягнення працівників виробництва дозволяють вже сьогодні визначити основні шляхи технічного прогресу в харчовій і переробних галузях [10,11]. Тому, на сьогодні пріоритетною проблемою для нашої держави та її харчової промисловості є створення принципово нових технологічних комплексів перероблення сировини на продукти високої якості, що забезпечують профілактику аліментарно-залежних станів і захворювань, сприяють усуненню дефіциту вітамінів, мікро-, мікроелементів, інших ессенціальних речовин. Організація виробництва функціональної харчової продукції є перспективним напрямом підвищення ефективності економіки України. Економічними передумовами створення вітчизняної індустрії функціональних продуктів можна вважати такі: 1. Значні природні ресурси на території України потенційно придатні для перероблення на функціональні продукти; 2. Досить широкі експортні можливості такої продукції; 3. Підвищений прогнозований попит на функціональніі продукти; 4. Структура харчової промисловості, що дає змогу організовувати виробництво функціональних продуктів на підприємствах різного масштабу. На підприємствах харчової і переробної промисловості України, які стали на шлях інноваційного розвитку, поступово налагоджується виробництво харчових продуктів збагачених ессенціальними мікронутрієнтами. Це хліб, хлібобулочні, борошняні, кондитерські вироби з добавками вітамінів групи В, А, Е, кальцію, заліза, йоду, селену; молоко й молочні продукти з полівітамінними комплексами, молочнокислими бактеріями і лактобактеріями; асортимент низькокалорійних оліє жирових продуктів з функціональними інгредієнтами; безалкогольні напої з екстрактами лікарських трав [5]. Надалі отримані знання дозволять розробити технології нового покоління харчових продуктів, що відповідає вимогам про здорове харчування. Але насучасному етапі еволюції харчова галузь промисловості має розвиватись таким чином, щоб традиційна заповідь лікарів – ‘Не зашкодь’ – була ключовою у виробництві будь-яких харчових продуктів [12]. 1.2 Аналіз сучасних способів виробництва пшеничного хліба Спосіб приготування тіста на густій опарі універсальний. Цим способом можна готувати всі види хлібних виробів: хліб, булочні, здобні, бубличні вироби, сухарі. Він забезпечує хорошу якість продукції, високий об'єм, формостійкість, еластичність м'якушки, виражений смак і аромат. Порівняно з безопарним і прискореним способами передбачає менші витрати дріжджів на приготування тіста (0,7-1,5 проти 3-5 %) при однофазних способах. При опарному способі дріжджі вносяться у першу фазу, тому в тісті вони активніші. Цей спосіб гнучніший, ніж безопарний, дозволяє легше регулювати параметри технологічного процесу приготування напівфабрикатів: вологість, тривалість бродіння, кислотність тощо. Але опарний спосіб триваліший, внаслідок цього для нього характерні більші затрати сухих речовин на бродіння. Оскільки цей спосіб двофазний, вимагається більша кількість обладнання і значно більша площа для його розміщення [20]. Спосіб приготування тіста на великих густих опарах з інтенсивною обробкою тіста порівняно з традиційним передбачає збродження в опарі більшої частини борошна (60-70 проти 45-50 %), що обумовлює накопичення в опарі та тісті більшої кількості продуктів бродіння, підвищення її кислотності, покращуються смак і аромат виробів, подовжується термін зберігання свіжості. Збільшення кількості збродженого борошна в опарі, інтенсивне оброблення тіста при замішуванні обумовлюють скорочення тривалості його дозрівання, знижується загальна тривалість технологічного процесу. Цей спосіб не потребує громіздкого обладнання для бродіння тіста при його безперервному приготуванні, дозволяє скоротити кількість діж при порційному приготуванні. Рідкі опари порівняно з густими містять удвічі менше борошна, але завдяки високій вологості в них інтенсивно відбуваються гідролітичні процеси, глибше дезагрегуються біополімери тіста, що обумовлює накопичення достатньої кількості продуктів їх розкладу, необхідних для живлення дріжджів і реакції мела- ноїдиноутворення. В цих умовах дріжджові клітини більш активні, краще накопичується їх біомаса, скорочуються заграти на бродіння. При роботі на рідких опарах легко регулювати технологічний процес, вони мають меншу здатність до перекисання при непередбачених перервах у роботі. Рідкі опари зручно транспортувати по трубопроводах, легко дозувати, внаслідок цього забезпечуються умови для створення комплексно-механізованих ліній по їх приготуванню [21]. Проте внаслідок зброджування порівняно незначної кількості борошна і високої вологості вони не можуть забезпечити необхідної якості булочних і здобних виробів. Продукція, виготовлена на рідких опарах, має дещо гірше виражені смак і аромат, швидше черствіє. Внесення в опару мезофільних молочнокислих заквасок сприяє підвищенню їх кислотності, прискоренню дозрівання опар і тіста. Спосіб приготування тіста на диспергованій фазі значно коротший, ніж опарний, потребує меншої кількості технологічного обладнання і виробничих площ [22]. На одній диспергованій фазі можна готувати тісто для виробів, що мають різну рецептуру. Проте цей спосіб потребує підвищеного дозування дріжджів до 3-5 % до маси борошна), не забезпечує перебіг глибоких колоїдних і біохімічних процесів, що формують дозрівання тіста, тому м'якушка виробів може бути недостатньо еластичною. Смак і аромат виробів формуються в основному цукром, жиром, молочними продуктами, що входять до складу рецептури здобних булочних виробів. Хліб високої якості цим способом виробити не вдається. Однофазні способи приготування тіста - безопарний і прискорені - мають короткий технологічний цикл. Порівняно з опарним способом тривалість приготування тіста скорочується більше, ніж удвічі при безопарному і в 2,5-3 рази при прискорених способах, затрати сухих речовин на бродіння знижуються на 1,2-1,5 %. Приготування тіста в одну стадію потребує значно менше обладнання, ємкостей для бродіння, виробничих площ. Однофазні способи заслуговують на увагу, зважаючи на короткий технологічний цикл приготування тіста, порівняно низькі затрати сухих речовин на бродіння, потребують значно менше обладнання. Але вони не гнучкі, збільшують витрати дріжджів, не піддаються коректуванню вмісту складових тіста, його вологості, температури. Недоліком є також великі витрати дріжджів, недостатньо виражений смак та аромат хлібних і булочних виробів, виготовлених цим способом, швидке їх черствіння, поява майже одразу після охолодження крихкості м'якушки виробів. В разі прискорених способів необхідно вживати заходи, що забезпечують інтенсифікацію мікробіологічних, колоїдних, фізико-хімічних процесів, які забезпечують швидке дозрівання тіста. Для цього треба встановлювати тістомісильні машини інтенсивної дії, окрім підвищеного дозування дріжджів необхідно застосовувати добавки: підкислювачі, ферментні препарати або комплексні поліпшувачі [23]. Безопарний і прискорені способи приготування тіста технологічно негнучкі, тобто при цих способах неможливо при необхідності коректувати вологість і температуру уже замішеного тіста. Досить короткий період технологічного циклу приготування тіста не завжди забезпечує необхідну якість виробів. При застосуванні прискорених технологій дефекти хлібних виробів, що трапляються найчастіше, обумовлені такими причинами: - недостатня тривалість бродіння тіста або термін вистоювання тістових заготовок, понижені температура і відносна вологість у камері остаточного вистоювання викликають бокові підриви біля основи і на поверхні скоринки виробів; - підвищена температура води для замішування тіста, зменшене дозування солі, підвищена вологість тіста, недостатнє фізичне оброблення його при формуванні, підвищена температура в камері остаточного вистоювання, надмірна тривалість вистоювання тістових заготовок можуть бути причиною увігнутої або плоскої скоринки формового хліба, розпливчатої форми подових виробів; - понижена вологість тіста дає хліб малого об'єму, стиснутий, з крихкуватою сухою м'якушкою; - недостатня інтенсивність замішування або тривалість бродіння тіста є причиною малого об'єму виробів, червонуватого відтінку скоринки, липкуватої м'якушки, нерівномірної, щільної пористості, підривів верхньої скоринки; - надмірна інтенсивність замішування або тривалість бродіння тіста дають хліб розпливчатої форми, бліду, з сивим відтінком скоринку, кислий різкий запах готового хліба, тріщини на поверхні скоринки виробів. При виробництві масових видів хліба прискорені способи не застосовуються. Для малих підприємств, що працюють в одно- чи двозмінному режимі з вихідним днем або без нього, важко вибрати таку технологію, яка б дозволила оперативно припиняти і поновлювати роботу. В цих умовах доцільно застосовувати однофазні технології або технології з консервуванням шляхом охолодження чи дискретним використанням першої фази [23]. Внаслідок того, що випікання хліба відбувається при високих температурах, у ньoму знижується велика кількість вітамінів та мінералів. Тому доцільно нетрадиційні види сировини багатої на функціональні інгредієнти рослинного походження, які містять комплекс біологічно активних речовин і може проявляти поліфункціональні властивості. 1.3. Переваги та недоліки сучасних способів виробництва пшеничного хлібу Спосіб приготування тіста на густій опарі це універсальний спосіб. Цим способом можна готувати всі види хлібних виробів: хліб, булочні, здобні, бубличні вироби, сухарі. Він забезпечує хорошу якість продукції, високий об'єм, формостійкість, еластичність м'якушки, виражений смак і аромат. Порівняно з безопарним і прискореним способами передбачає менші витрати дріжджів на приготування тіста (0,7-1,5 проти 3-5 %) при однофазних способах. При опарному способі дріжджі вносяться у першу фазу, тому в тісті вони активніші. Цей спосіб більш гнучкий, ніж безопарний, дозволяє легше регулювати параметри технологічного процесу приготування напівфабрикатів: вологість, тривалість бродіння, кислотність тощо. Але опарний спосіб триваліший, внаслідок цього для нього характерні більші затрати сухих речовин на бродіння. Оскільки цей спосіб двофазний, вимагається більша кількість обладнання і значно більша площа для його розміщення[15]. Спосіб приготування тіста на великих густих опарах з інтенсивною обробкою тіста порівняно з традиційним передбачає збродження в опарі більшої частини борошна (60-70 проти 45-50 %), що обумовлює накопичення в опарі та тісті більшої кількості продуктів бродіння, підвищення її кислотності, покращуються смак і аромат виробів, подовжується термін зберігання свіжості. Збільшення кількості збродженого борошна в опарі, інтенсивне оброблення тіста при замішуванні обумовлюють скорочення тривалості його дозрівання, знижується загальна тривалість технологічного процесу. Цей спосіб не потребує громіздкого обладнання для бродіння тіста при його безперервному приготуванні, дозволяє скоротити кількість діж при порційному приготуванні. Рідкі опари порівняно з густими містять удвічі менше борошна, але завдяки високій вологості в них інтенсивно відбуваються гідролітичні процеси, глибше дезагрегуються біополімери тіста, що обумовлює накопичення достатньої кількості продуктів їх розкладу, необхідних для живлення дріжджів і реакції меланоїдиноутворення. В цих умовах дріжджові клітини більш активні, краще накопичується їх біомаса, скорочуються заграти на бродіння. При роботі на рідких опарах легко регулювати технологічний процес, вони мають меншу здатність до перекисання при непередбачених перервах у роботі. Рідкі опари зручно транспортувати по трубопроводах, легко дозувати, внаслідок цього забезпечуються умови для створення комплексно-механізованих ліній по їх приготуванню. Проте внаслідок зброджування порівняно незначної кількості борошна і високої вологості вони не можуть забезпечити необхідної якості булочних і здобних виробів. Продукція, виготовлена на рідких опарах, має дещо гірше виражені смак і аромат, швидше черствіє. Внесення в опару молочнокислих заквасок сприяє підвищенню їх кислотності, прискоренню дозрівання опар і тіста. Спосіб приготування тіста на дисперсованій фазі значно коротший, ніж опарний, потребує меншої кількості технологічного обладнання і виробничих площ[16]. На одній дисперсованій фазі можна готувати тісто для виробів, що мають різну рецептуру. Проте цей спосіб потребує підвищеного дозування дріжджів до 3-5 % до маси борошна, не забезпечує перебіг глибоких колоїдних і біохімічних процесів, що формують дозрівання тіста, тому м'якушка виробів може бути недостатньо еластичною. Смак і аромат виробів формуються в основному цукром, жиром, молочними продуктами, що входять до складу рецептури здобних булочних виробів. Хліб високої якості цим способом виробити не вдається   1.4. Нові напрями у виробництві функціональних продуктів на основі пшеничного хліба В останні роки в світі велика увага приділяється збагаченню хліба різними корисними речовинами, що додають йому лікувальні та профілактичні властивості. Лікувальний і профілактичний ефект від вживання дієтичних хлібобулочних виробів забезпечується або введенням в рецептуру необхідних додаткових компонентів, або винятком небажаних, а також зміни технології їх приготування. Хліб - один з найбільш уживаних населенням продуктів харчування. Введення в його рецептуру компонентів, які надають лікувальні і профілактичні властивості, дозволить ефективно вирішити проблему профілактики і лікування різних захворювань, пов'язаних з дефіцитом тих чи інших речовин [24]. Ринок виробництва вітчизняної дієтичної продукції має великий потенціал для зростання. Розроблено значну кількість різноманітних хлібобулочних виробів для лікувального харчування; є широкий асортимент виробів для профілактичного харчування, призначений для харчування людей, що мають схильність до тих чи інших хвороб, а також осіб, які проживають в екологічно неблагополучних регіонах країни, для робочих важких професій, дітей дошкільного віку і літніх людей. Аналіз асортиментної політики підприємств хлібопекарської галузі свідчить про те, що практично на всіх підприємствах випускаються вироби, призначені для профілактичного харчування. До їх числа відносяться: вітамінізовані хлібобулочні вироби, вироби з диспергированного зерна, вироби з біологічно активними добавками і йодовані вироби. Вироби для лікувального харчування на території країни практично не виробляються. Виробництво хлібобулочних виробів для лікувального і профілактичного харчування в розрізі економічних регіонів країни характеризується великою нерівномірністю. Основна частка випуску дієтичних хлібобулочних виробів припадає на Центральний федеральний округ 23%. Створення технологій дієтичних хлібобулочних виробів включає два напрямки: - технології хлібобулочних виробів з харчовими інгредієнтами в дозуваннях від 3% до 20-30% до загальної маси борошна - висівки, різні зернопродукти, соєве борошно та ін .; - технології з мікронутрієнтів - вітамінами, мінеральними та іншими речовинами [25]. За першим напрямком розробляються технології, що забезпечують поліпшення якості продукції, споживчих властивостей (обсяг, структура пористості і т.д.) в результаті зниження негативного впливу харчових інгредієнтів (наприклад висівок), несумісних за своїми функціональними властивостями з білково-вуглеводними компонентами борошна, а також підвищують мікробіологічну чистоту хліба. З цією метою в технологіях передбачаються в основному напівфабрикати, в яких відбуваються біохімічні перетворення харчових інгредієнтів з подальшим позитивним впливом на властивості тіста і якість виробів. Так розроблені: - технології хліба з соєвим борошном на напівфабрикатах, що набухають, інтенсифікують колоїдні процеси в соєвої масі; ферментативних - з гідролізом білкових речовин; технології, засновані на мінімальному контактуванні білків сої та пшеничного борошна з введенням соєвого борошна на кінцевій стадії замісу тіста; - технології хлібобулочних виробів з різними зернопродуктами - висівки, крупка пшеничне дробленая, борошно ячмінна, вівсяна, кукурудзяна шляхом їх попереднього, в заквасках - молочнокислих, пропіоновокислих, що призводить до зниження мікробіологічної забрудненості, тобто запобігання «картопляної» хвороби і пліснявіння, поліпшенню якості хліба за рахунок розщеплення структурних компонентів до низькомолекулярних речовин, підвищенню пробіотичних властивостей хлібобулочних виробів.