ДИПЛОМНА ТЕЗА. Назва дисертації. Виробництво хлібопекарських сумішей для тонких хлібобулочних виробів з додатковими вигодами для здоров’я.
1 ДИПЛОМНА ТЕЗА Назва дипломної роботи Виробництво хлібопекарських сумішей для тонких хлібобулочних виробів з додатковими вигодами для здоров'я Автор Пега Ганбарі Бажаний вчений ступінь магістра природничих наук (Mag.rer.nat.) Відень, 2012 р. Номер дослідження відповідно до навчального листа: A 474 Курс навчання відповідно до навчального листа: Науковий керівник: Дипломне дослідження з харчових наук Ao.Univ.Prof.Dipl.-Ing.Dr. Еммеріх Бергхофер
2 Я хотів би подякувати своєму керівнику за підтримку в підготовці дипломної роботи та своєму чоловікові за моральну підтримку.
3 Зміст 1 Вступ Здоровий спосіб життя DALY (Рік життя, скоригований з урахуванням інвалідності) Хвороби, пов'язані з харчуванням та життям Оптимальне споживання поживних речовин Зерно Походження сільського господарства Поживні речовини в зерні Ячмінь Харчові волокна Загальні компоненти та зв'язки Джерела харчових волокон Природне явище Штучне виробництво Властивості харчових волокон Фізичні властивості Фізіологічні функції ß- Вплив глюкану на ß-глюкан Різні дослідження щодо ß-глюкану Заява про стан здоров’я Загальне Позитивний перелік Харчовий профіль Опис завдання Практична частина Тонка випічка Тонка випічка та випічка з тривалим терміном виробництва Виробництво тонкої випічки без використання дріжджів Пісочне тісто Пісочне борошно Матеріал та методи Використовуване ячне борошно
8.1.2 Пшеничне борошно Бісквітне борошно: Додаткова сировина Матеріали та обладнання, що використовуються для виробництва тіста Для виробництва бісквітів Для аналізу Аналітичні методи Визначення міцності на розрив (вимірювання текстури) Визначення ступеня розширення Визначення кольору Сенсорний аналіз Експериментальне здійснення Підготовчі експерименти Основні експерименти Пісочне печиво Забезпечені замовником Результати та обговорення Попередні результати випробувань Основні результати випробувань Пісочне печиво, надане клієнтом
13 Рисунок 4: Споживання макроелементів в Австрії. Населення, (ÖSTERREICHISCHER NÄHRUNGSBERICHT, 2009) Збільшення приросту вуглеводів було б дуже бажаним. Наступна глава присвячена позитивним властивостям харчових волокон, особливо харчових волокон, що містяться в ячмені. 13
17 Таблиця 1: Виробництво польових культур в Австрії (STATISTIK AUSTRIA, 2012b) Завдяки цінним поживним речовинам та інгредієнтам, таким як вітаміни, мінерали та клітковина, що містяться в ячмені, це зерно слід більше використовувати для виробництва та переробки харчових продуктів. Збільшення використання ячмінного борошна замість z. Б. Пшеничне борошно збільшить надходження клітковини в харчовий ланцюг і призведе до поліпшення та оптимізації загального стану здоров’я. Через численні переваги клітковини, які пояснюються в наступному розділі, доцільно харчуватися дієтою, багатою клітковиною. Здоровий спосіб життя, безсумнівно, включає велику кількість фізичних вправ, а збалансована дієта, багата клітковиною, може мати профілактичну дію проти численних захворювань. 17-й
29 досліджували реакцію після прийому їжі на рівень цукру в крові та інсулін. Продукти з ячменю, збагачені ß-глюканом, позитивно впливають на реакції глюкози та інсуліну в порівнянні з продуктами, виготовленими із цільнозернового борошна. Рисунок 7: Реакція глюкану після їжі на ß-глюкан (CASIRAGHI et al., 2006) Цілісне пшеничне ячмінне борошно Рисунок 8: Після їжі плазмова реакція на інсулін на ß-глюкан (CASIRAGHI et al., 2006) Цілісне пшеничне ячне борошно BRAND-MILLER та ін. (2003) порівняли результати 14 досліджень. Вони вивчали вплив дієти з низьким індексом цукру в крові та нормальної дієти на діабетиків. Встановлено, що HbA1c 2 знизився на 43% у групі з низьким рівнем шлунково-кишкового тракту. 2 HbAlc - це гемоглобін, зв’язаний з глюкозою, і параметр для довгострокової корекції діабету та відображає стан глюкози в крові за останні 6-8 тижнів (HALLBACH, 2006). 29
35 відповідає поживній речовині, продукт може містити заявки на поживні речовини, інакше така інформація не може використовуватися (EFSA, 2008). При оцінці та оцінці харчових продуктів, щоб визначити, чи правильно вона класифікована, важливо оцінити потенціал того, наскільки містяться поживні речовини можуть негативно вплинути на важливість їжі для здоров'я. Тому вигідно класифікувати продукти з тих самих груп. Це полегшує порівняння впливу харчових продуктів на загальний харчовий баланс та висловлювання того, чи впливають вони на баланс більшою чи меншою мірою порівняно з іншими продуктами з тієї ж групи (EFSA, 2008). Харчові вимоги та керівні принципи, що діють у державах-членах, слід враховувати при класифікації продуктів харчування щодо того, чи можуть вони мати твердження щодо здоров’я чи харчування. Однак різні керівні принципи та норми харчування держав-членів ускладнюють однакову класифікацію продуктів харчування (EFSA, 2008). 35
40 8.3.3 Визначення кольору За допомогою приладу для вимірювання кольору від Dr. Lange Micro Color (Dr. Bruno Lange AG, Цюріх, CH), кольори печива вимірювали, розміщуючи мірний циліндр посередині печива. Розміри для цього вимірювання кольору: L * -, a * -, b * - значення: L * = яскравість, якщо L * = 0 чорний, якщо L * = 100 білий a * = зелено-червона вісь, якщо * негативний зелений, якщо a * позитивна блакитна b * = синьо-жовта вісь, якщо b * негативна синя, якщо b * позитивна жовта, було проведено 3 печива за рецептом і 2 вимірювання для печива. Всього було отримано 6 виміряних значень. Сенсорний аналіз Сенсорну оцінку провели 82 непідготовлені люди, пробуючи п’ять сортів, які були вироблені та доставлені клієнтом. Потім вони були представлені графічно за допомогою гістограми. Вироблене в лабораторії печиво не оцінювалось з сенсорної точки зору, оскільки воно все ще перебувало на стадії розробки і послужило основою для вдосконаленого рецепту. 40
47 Таблиця 7: Змішування емульгатора з лецитином Інгредієнти/експеримент V1, V2 V3, V4 V5, V6 Борошно Бісквітне борошно Бісквітне борошно Бісквітне борошно Кормова мука/дрібні висівки Кормова мука/дрібні висівки Кормова мука/дрібні висівки Жирний маргарин Маргарин Маргарин Цукор Цукор-пісок Цукор-пісок Мед Мед Мед Мед Мед Мед Мед Мед Мед Мед Мед Мед Мед Мед Мед Мед * Так * Так * Сіль Так * Так * Так * Добавки для випікання Бікарбонат натрію Бікарбонат натрію Бікарбонат натрію SAPP 28 SAPP 28 SAPP 28 Емульгатор Змішаний емульгатор Лецитин * додано Два рецепти з серії 3 тестування, Таблиця 5 були повторені ще раз (Таблиця 8), але було проведено одне тестування Для другого використовується маргарин вершковий і бісквітне борошно замість пшеничного. Споживання води слід мінімізувати. Експеримент проводили лише з кормовим шротом як багатим ß-глюканом джерелом і випікали при 170 ° C і 200 ° C. Таблиця 8: Пшеничне борошно проти бісквітного борошна та маргарину проти вершкового масла Інгредієнти/Проба V1 V2 Борошно Пшеничне борошно Бісквітне борошно Кормова мука Кормова мука Жирне маргарин Вершкове масло Цукор-пісок Цукор-пісок Мед Мед Білок Яєчний білок 4,2% Яєчний білок 4,2% Вода Так * Так * Сіль Так * Так * хлібопекарський засіб гідрокарбонат натрію гідрокарбонат натрію * додано 47
51 9.3 Пісочне печиво o V 1 час випікання: 9 хвилин o V 2 час випікання: 15:30 хвилин o V 3 час випікання: 19 хвилин Варіативними факторами (таблиця 13) були бісквітне борошно, солодове борошно та ванільний цукор. Перший експеримент послужив еталонним зразком. Тістову масу формували у бажану форму за допомогою преса для тіста, клали на папір для випічки на підносі і випікали. Таблиця 13: Інгредієнти пісочного борошна/Випробування V1 V2 V3 Борошно Ячне борошно Ячне борошно Ячне борошно Бісквітне борошно Жир Маргарин Маргарин Маргарин Цукор Цукор-пудра Цукор-пудра Цукор-ваніль Цукор-ваніль Білок Яєчний жовток Яєчний жовток Яєчний жовток Вода Так * Так * Так * Сіль Так * Так * Так * Клієнт Додано до 4 Мал * Клієнт * Додано до 4 * Соло * Борошно * Додано до додавання. Пісочне печиво надано в розпорядженні Рецепти були надані клієнту та розроблені ним всередині. В результаті вийшло п’ять різних видів печива з різними смаковими добавками. Ароматизатори печива, що постачається, були такими: V1: анісовий фундук V2: лимон V3: мюслі яблуко V4: нейтральний варіант V5: проростання фундука. Досліджували вміст клітковини та ß-глюкану в ячмінному борошні та цих бісквітах. Значення знаходяться в області результатів. 51
57 Таблиця 18: Вимірювання текстури 11% вершкового масла проти 17% вершкового масла та яєчного білка проти вимірювання клейковини/тест діаметр висота ступінь розширення текстури V3 середнє значення 5,436 0,720 7,628 3,213 STABW 0,094 0,074 0,872 0,501 V4 середнє значення 5,407 0,703 7,716 3,423 V5 V6 V7 V8 STABW 0,025 0,043 0,448 0,359 середнє 5,415 0,666 8,141 3,953 STDEV 0,016 0,025 0,316 0,552 середнє 5,388 0,716 7,602 2,277 STDEV 0,027 0,075 0,823 0,299 середнє 5,295 0,703 7,551 2,913 STDEV 0,047 0,040 0,378 0,453 середнє 5,343 0,641 8,346 3,350 STDEV 0,714 0,025 Кристали солі та коричневі плями (рис. 9-14) були помітні в печиві, і кристали солі було добре видно. Можливо, тому, що вони не добре розчинялись у воді під час змішування інгредієнтів. 5 Рисунок 9: Кормова їжа/7% клейковини -1 Малюнок 10: Ячмінна мука/7% клейковини, 180 C 5 Зразки кодувались по-різному в деяких тестових серіях для кращого розуміння. 57
58 Рисунок 11: Кормова мука/7% клейковини Рисунок 12: Тонкі висівки/7% клейковини Рисунок 13: Кормова мука/7% ЕК Рисунок 14: Тонкі висівки/7% ЕК Тісто з GMd з 7% клейковини (V1) було дуже міцним до Замісити. Половина тіста випікалася при 170 С, друга половина при 180 С, що, звичайно, мало відповідно більш тверду консистенцію. V2 складався з кормової муки та 7% клейковини. Тісто було розсипчастим і твердим. У першому раунді зразки випікали при 170 ° С, охолоджували, а потім знову випікали при тій же температурі, на одну хвилину довше (10 хв). Оскільки печиво вже висохло, результати аналізу текстури значно вищі, ніж ті зразки, які випікали лише один раз. Обробка тіста GMd та FM із 7% яєчного білка була складною, оскільки маса тіста була твердою та розсипчастою. Печиво (таблиця 19) було або твердим, або м'яким, і компактним. Загалом, краща консистенція спостерігалася у печива з додаванням яєчного білка. 58
60 Тестова серія 4: Зразки виготовляли один раз з FM та один раз з FK, але оскільки печиво від FK мало гіршу консистенцію з дуже сухою та тріщиною поверхнею, аналізували лише зразки з FM. Окрім зразків, виготовлених із солодового борошна FM + (V3), решта печива мали гладку поверхню (рис.). Аналіз текстури (таблиця 20) показує дуже високе значення в перших трьох тестах, особливо для кормового шроту з меншим (0,3%) яєчним білком (V2), що означає, що цей варіант порівнювали з V1 (0,7% яєчного білка) ), V4 (вівсянка) та V5 (порошок пахта) - найхрустіші. Печиво добре росло залежно від ступеня розширення. Таблиця 20: Вимірювання текстури кормового борошна порівняно з дрібними висівками та солодовим борошном проти вівсяних пластівців проти вівсяного пахта Вимірювання/проба V1 V2 V3 V4 V5 Діаметр Висота Ступінь розширення Середнє значення текстури 5,445 0,473 11,524 23,073 STDEV 0,022 0,017 0,400 3,379 середнє 5,423 0,479 11,352 34,919 STDEV 0,028 0,025 0,651 7,822 Середнє 5,442 0,487 11,186 28,572 STDEV 0,036 0,017 0,368 4,073 Середнє 5,443 0,489 11,155 18,548 STDEV 0,023 0,024 0,546 4,243 Середнє 5,492 0,457 11,985 10,430 STDEV 0,015 0,015 0,367 1,340 60
61 Рисунок 15: Кормова мука/солодове борошно, 170 C Рисунок 16: Кормова мука/вівсяна каша, 170 C Рисунок 17: Кормова мука/0,3% EK, 170 C Рисунок 18: Кормова мука/сухе молоко, 170 C Серія випробувань 5: Маси тіста, крім комбінованого з FM та лецитину (V2, FM), можуть бути добре оброблені. V3 та V4 не містили емульгатора, але натомість містили більшу кількість бікарбонату натрію та SAPP 28, вміст цих піднімаючих речовин у V4 був приблизно на 25% вищим, ніж у V3. Під час випікання V4 мав великі опуклості (рис), що, ймовірно, було спричинено більшою кількістю піднімаючого агента. Печиво мало кращий обсяг, ніж більшість тих, що випікались раніше. Недоліком було те, що вони були дуже м’якими (табл. 21). 61
62 Таблиця 21: Вимірювання текстури змішаного емульгатора проти вимірювання лецитину/експеримент V1 V2 V3 V4 Діаметр Висота Ступінь розширення Середнє значення текстури 5,420 0,512 10,596 3,207 STDEV 0,032 0,017 0,349 0,443 середнє 5,419 0,517 10,488 3,618 STDEW 0,022 0,013 0,270 0,574 середнє 5,416 0,533 10,188 2,429 STDEV 0,375 Середнє значення 5,416 0,543 9,989 5,925 STABW 0,020 0,023 0,390 1,060 Рисунок 19: Кормова мука/змішаний емульгатор/V1, 170 C Рисунок 20: Кормова їжа/лецитин/V2, 170 C 62
63 Рисунок 21: Кормова їжа/V3, 170 C Рисунок 22: Кормова їжа/V4, 170 C Рисунок 23: Кормова мука/бісквітне борошно Малюнок 24: Кормова мука/маргарин Таблиця 22: Вимірювання текстури, рецепт 3 нещодавно обробленого Вимірювання/тест V5 V6 Діаметр Висота Ступінь розширення Середнє значення текстури 5,525 0,671 8,245 3,380 STDEV 0,011 0,026 0,320 0,538 Середнє 5,460 0,575 9,529 6,149 STDEV 0,016 0,036 0,604 0,500 Як вже зазначалося в експерименті, старий рецепт повторювали для композиції останніх двох експериментів. Один експеримент з маргарином замість вершкового масла (V5), інший - з бісквітним борошном замість пшеничного (V6). В обох однакові 63
65 Таблиця 23: Вимірювання текстури різних засобів для випікання/експеримент V1 V2 V3 V4 V5 V6 Діаметр Висота Ступінь текстури розширення Середнє 5.447 0.576 9.467 8.926 STDEV 0.027 0.021 0.325 1.179 Середнє значення 5.452 0.598 9.130 6.894 STDEW 0.025 0.024 0.354 1.482 Середнє значення 5.400 0.521 0.368 23.649 5,310 Середнє 5,418 0,537 10,096 23,174 STDEV 0,012 0,014 0,258 4,886 Середнє 5,378 0,457 11,788 29,890 STDEV 0,029 0,021 0,489 7,171 Середнє 5,426 0,512 10,613 18,433 STDEV 0,016 0,021 0,428 4,257 Малюнок 25: Кормова їжа, зубний камінь с. 10 хв Рисунок 26: Кормова їжа, АТ, 10 хв 65
66 Рисунок 27: Кормова їжа/V4, 12 хв. Малюнок 28: Кормова їжа/V3, 12 хв. Серія випробувань 8 Тісто з V1 (FM) було дещо твердим, але консистенція печива (рис. 29) була хорошою, хрусткою. Це також видно з результатів аналізу текстури (табл. 24). V3 (FK) також мав гарну текстуру та смак. V2 (GMd) та V4 (FM з вівсом) мали дещо слабший характер (рис). Таблиця 24: Вимірювання текстури різних видів борошна Вимірювання/випробування V1 V2 V3 V4 Діаметр Висота Ступінь розширення Середнє значення текстури 5,415 0,500 10,840 16,933 STDEV 0,023 0,016 0,328 2,946 середнє 5,425 0,525 10,343 10,319 STDEV 0,013 0,016 0,338 2,459 середнє 5,422 0,524 10,350 11,514 0,008 STEV 5,250 11,514 0,008 0,503 10,722 13,868 STABW 0,021 0,011 0,236 2,351 Консистенція зразків V5 (FM + хлібне борошно) та V6 (FM + цільне пшеничне борошно) була компактною. 66
67 Печиво V7, виготовлене з бісквітного борошна FM + (без яєчного білка), було м’яким, не повністю круглим і мало погану поверхню, що також було при обробці тіста. Оскільки властивості останніх 3 тестів не були оптимальними, аналітичне вимірювання текстури не проводилось. Рисунок 29: Кормова їжа/V1, 11 хв, 180 C Малюнок 30: Ячне борошно/V2, 11 хв, 180 C Рисунок 31: Тонкі висівки/V3, 11 хв, 180 C Малюнок 32: Кормове борошно/V4, овес, 11 хв 180 C Тест серії 9 Після Додаючи фруктові порошки, такі як ожина та апельсин, та змішуючи інгредієнти, тісто стає дуже клейким, м’яким та важким для роботи. При використанні яблучного порошку, на відміну від інших видів, тісто було дуже розсипчастим і твердим, з поганими властивостями зв’язування. Навіть після спроби оптимізувати кількість фруктового порошку, текстура тістової маси не покращилася. 67
73 Послідовність 2.90 2.85 2.8780 2.8780 2.8415 Класифікація 2.80 2.75 2.7561 2.7439 2.70 2.65 V1 V2 V3 V4 V5 Рисунок 34: Детальна класифікація послідовності в оцінці У свою чергу, сорти V2 та V4 найкраще підходили для тонкості. Але в цій категорії сорт V1 також може досягти хороших рейтингів. Погані оцінки отримали сорти V5 та V3 (рис. 35). Рисунок 35: Детальний рейтинг чистоти 73
74 На малюнку 36 наведено огляд раніше згаданих властивостей окремих видів печива. Сорти V2 та V4 отримали найкращі оцінки в обстеженні за всіма властивостями. Рисунок 36: Огляд сортування сортів В анкеті було запитано про варіант придбання (рис. 37), якщо продукція повинна з’являтися в магазинах. Найнижчу рекомендацію щодо придбання отримав сорт V1 і більшість сорт V4. Варіант придбання для типів V2, V3 та V5 був байдужим Варіант придбання 44 Частоти V1 V2 V3 V4 V5 35 Так Ні Рисунок 37: Варіант придбання, "чи купуєте ви товар у магазинах?" 74