kszta‚towanie cech technologicznych i jako›ci chleba poprzez udzia‚

  • View
    212

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of kszta‚towanie cech technologicznych i jako›ci chleba poprzez udzia‚

  • YWNO. Nauka. Technologia. Jako, 2012, 2 (81), 56 67

    MAGORZATA WRONKOWSKA, MARIA SORALMIETANA, LIDIA ZANDER, ZYGMUNT ZANDER, MONIKA JADACKA

    KSZTATOWANIE CECH TECHNOLOGICZNYCH I JAKOCI CHLEBA POPRZEZ UDZIA PRZEMYSOWEGO KONCENTRATU

    SERWATKI POTWAROGOWEJ

    S t r e s z c z e n i e Celem pracy byo okrelenie wpywu dodatku otrzymanego przemysowo koncentratu serwatki kwa-

    sowej (potwarogowej) na cechy technologiczne i jako chleba. Produkty wypiekowe pszenne otrzymano z mki pszennej typu 500 lub 750, natomiast chleb pszenno-ytni (tzw. baltonowski) uzyskano z mki pszennej typu 750 i mki ytniej typu 720. Suszony rozpyowo koncentrat serwatkowy dodano w iloci 20 lub 30 % na etapie przygotowania ciasta chlebowego. Stwierdzono istotne zwikszenie wydajnoci ciasta oraz pieczywa pod wpywem zastosowanego koncentratu serwatki. Odnotowano zmniejszenie jednostko-wej objtoci dowiadczalnych bochenkw w porwnaniu z prbami kontrolnymi. Na skutek udziau koncentratu serwatkowego w pieczywie wystpio wyrane rozjanienie barwy mikiszu oraz intensyw-niejsze skolorowanie skrki. W pieczywie dowiadczalnym stwierdzono statystycznie istotne zwikszenie zawartoci skadnikw penicych funkcje odywcze, biaka oraz skadnikw mineralnych ogem.

    Sowa kluczowe: przemysowy koncentrat serwatki kwasowej, mka pszenna, mka ytnia, pieczywo

    Wprowadzenie

    Nowoczesne technologie w przemyle mleczarskim umoliwiaj otrzymywanie ze skadnikw mleka funkcjonalnych produktw, ktre nastpnie mog znale zasto-sowanie m.in. w przemyle piekarskim. Wprowadza si je do pieczywa ze wzgldu na ich wysok warto odywcz i funkcjonaln [3, 10, 12, 24, 28].

    Serwatka jest produktem powstajcym w technologicznych procesach wytwarza-nia serw dojrzewajcych oraz twarogw. W procesie otrzymywania serw dojrzewa-jcych na etapie podpuszczkowej koagulacji mleka otrzymuje si tzw. serwatk sodk,

    Dr in. M. Wronkowska, prof. dr hab. in. M. Soral-mietana, mgr M. Jadacka, Zakad Chemii i Biody-namiki ywnoci, Instytut Rozrodu Zwierzt i Bada ywnoci PAN, ul. J. Tuwima 10, 10-719 Olsztyn, dr hab. in. L. Zander, prof. UWM, dr hab. in. Z. Zander, prof. UWM, Katedra Inynierii i Aparatury Procesowej, Wydz. Nauki o ywnoci, Uniwersytet Warmisko-Mazurski w Olsztynie, ul. Oczapowskie-go 7, 10-957 Olsztyn

  • KSZTATOWANIE CECH TECHNOLOGICZNYCH I JAKOCI CHLEBA POPRZEZ UDZIA 57

    ktrej pH waha si od 6,2 do 6,6. Z kolei tzw. serwatka kwasowa o pH od 4,5 do 4,7 powstaje w trakcie kwasowej koagulacji mleka podczas produkcji twarogw. Przemy-sowo uzyskiwane serwatki z odmiennych procesw technologicznych rni si za-rwno skadem chemicznym, jak i waciwociami fizykochemicznymi. Serwatka kwasowa zawiera wicej kwasu mlekowego (do 0,7 %), zwizkw mineralnych w postaci popiou surowego oraz mniej biaek w porwnaniu z serwatk sodk [2, 29]. Niskie pH oraz dua zawarto soli ograniczaj dalsze przetwarzanie serwatki kwaso-wej [7]. Trudnoci w jej utylizacji dotycz szczeglnie duych zakadw produkcyj-nych, ktre w procesie wytwarzania twarogu otrzymuj przy jednym kilogramie tego produktu okoo dziewiciu litrw serwatki [9].

    Pod wzgldem technologicznym i ywieniowym serwatka jest faz wodn mleka, z ktrego wydzielono tylko cz biaek kazein, a wic zawiera wikszo cennych skadnikw obecnych w mleku. S to gwnie [w 1 l mleka]: biaka serwatkowe (6 g), laktoza (48 g), substancje mineralne (7 g) i tuszcz (37 g) [4, 6]. Wedug Romn i wsp. [23] w serwatce kwasowej pozostaje 45 - 50 % suchej masy mleka. Skadniki te odzyskuje si obecnie z pynnej serwatki dziki upowszechnieniu technik separacji membranowej. W zalenoci od rodzaju uytej membrany stosowane s procesy: odwrconej osmozy, nanofiltracji, ultrafiltracji lub mikrofiltracji. Polscy producenci oferuj kilka typw serwatki w proszku o wysokiej zawartoci laktozy i niskiej zawartoci biaka oraz koncentraty biaek serwatkowych o zawartoci biaka dochodzcej do 80 % [27].

    Biologiczne funkcje biaek mleka zwizane s z wielkoci i ksztatem ich mole-ku. Dominujcym biakiem mleka jest kazeina (okoo 80 %) oraz biaka serwatkowe w iloci 20 % [4, 14]. Biaka serwatkowe s czsto nonikami ligandw i pierwiastkw ladowych [4], uywane s jako suplementy diety stanowice bogate rdo amino-kwasw niezbdnych dla organizmu czowieka. Pod wzgldem ywieniowym prepara-ty serwatkowe w porwnaniu z produktami pszennymi charakteryzuj si znacznie wyszym wskanikiem wydajnoci wzrostowej biaka (PER) oraz mog stanowi uzu-penienie niektrych niezbdnych aminokwasw, a szczeglnie lizyny, ktra w przy-padku zb jest aminokwasem ograniczajcym [26]. Biaka pszenicy wykazuj nisz warto odywcz w porwnaniu z biakami mleka, s zatrzymywane w organizmie w mniejszym stopniu (66 %) ni biaka mleka (74 %) [13]. Warto odywcza produk-tw wypiekowych wzrasta po wprowadzeniu do nich serwatki, rwnie dziki zwik-szeniu zawartoci wapnia [12]. Badania Kosikowskiego [11] wykazay, e serwatka kwasowa w proszku korzystnie wpywa na barw skrki oraz smak chleba, herbatni-kw, krakersw oraz przeksek. Serwatka kwasowa, zawierajca cenne dla zdrowia skadniki, w tym biaka (albuminy i globuliny) oraz makro- i mikropierwiastki, moe stanowi wartociowy produkt funkcjonalny do zastosowania w przemyle piekarskim [24].

  • 58 Magorzata Wronkowska, Maria Soralmietana, Lidia Zander, Zygmunt Zander, Monika Jadacka

    Celem pracy byo okrelenie wpywu dodatku przemysowo otrzymywanego kon-centratu serwatki kwasowej na waciwoci technologiczne oraz jako pieczywa pszennego i pszenno-ytniego.

    Materia i metody bada

    Podstawowy materia stosowany w dowiadczeniach stanowia serwatka kwaso-wa, uzyskana w warunkach przemysowych przy produkcji twarogu. Po pasteryzacji poddawano j procesowi nanofiltracji, otrzymany koncentrat neutralizowano, a nastp-nie suszono rozpyowo uzyskujc koncentrat serwatki kwasowej w postaci proszku. W dowiadczeniu laboratoryjnym wykorzystywano taki koncentrat jako odywczy i funkcjonalny skadnik pieczywa. Przygotowujc ciasto chlebowe z mki pszennej typu 500 (T-500), typu 750 (T-750) lub ciasto typu baltonowskiego z mki mieszanej (pszenna typu 750 : ytnia typu 720, jak 3:2) dodawano 20 lub 30 % koncentratu ser-watki kwasowej. Mki zakupiono w firmie Mynomag w Grodzkim Mynie. Dodat-kowo stosowano: handlowe drode (3 %), sl spoywcz (1 %) oraz wod wodoci-gow. Wedug ustalonej wodochonnoci [30] na 1000 g mki do przygotowania ciasta uyto: mka pszenna typu 500 535 ml wody; mka pszenna typu 750 520 ml wody; mka pszenna typu 750 : mka ytnia typu 720, jak 3:2 596 ml wody. Prb kontrol-n stanowio pieczywo bez dodatku koncentratu serwatki kwasowej.

    Wypiek laboratoryjny

    Wypiek chleba prowadzono metod bezporedni, jednofazow [8]. Ciasto uzy-skano przez mieszenie skadnikw w miesiarce laboratoryjnej GM-2 (ZBPP, Byd-goszcz). Fermentacja w temp. 37 C przy wilgotnoci wzgldnej 80 % trwaa 1 h (z przebiciem po 30 min). Ciasto pszenno-ytnie fermentowano w taki sposb, jak ciasto pszenne, bez stosowania zakwasu, aby ograniczy ilo zmiennych wpywaj-cych na tworzenie nowej struktury mikiszu z udziaem koncentratu serwatki kwaso-wej. Ksy ciasta o masie 250 g umieszczano w komorze fermentacyjnej do optymalne-go rozrostu (temp. 37 C, wilgotno wzgldna 80 %). Wypiek prowadzono 30 min w temp. 210 C w piecu laboratoryjnym SVEBA DAHLEN (AB model DC-21, Szwe-cja).

    Metody bada

    Badania obejmoway podstawow charakterystyk technologiczn i chemiczn przemysowej serwatki kwasowej oraz uytych sortymentw mki. W serwatce kwa-sowej analizowano: wilgotno, zawarto popiou [18] i biaka [1] oraz laktozy meto-d enzymatyczn przy uyciu odczynnika Lactose/D-Glucose (nr kat. 10 986 119 035, R-BIOPHARM, Niemcy). Zawarto biaka ogem w serwatce i badanych mkach analizowano metod Kjeldahla, stosujc wspczynniki przeliczeniowe: N 6,38

  • KSZTATOWANIE CECH TECHNOLOGICZNYCH I JAKOCI CHLEBA POPRZEZ UDZIA 59

    serwatka kwasowa; N 5,7 mki pszenna; N 6,25 mka ytnia [1]. W mkach oznaczano wilgotno [21], zawarto skrobi ogem metod polarymetryczn wg Ewersa [19], zawarto popiou [22] i biaka ogem [1], a w mce pszennej oznaczano ilo glutenu mokrego [20].

    Oznaczenie objtoci bochenkw [17] i masy waciwej mikiszu [8] wykonywa-no na wieym, lecz ostudzonym pieczywie. Masa pieczywa po wyjciu z pieca oraz po 24 h od wypieku posuya do obliczenia straty piecowej (upiek) i wydajnoci pie-czywa [8]. Barw mikiszu i skrki produktw wypiekowych analizowano stosujc spektrofotometr ColorFlex (HunterLab, Stany Zjednoczone). Pomiary prowadzono zgodnie z system CIE Lab (L*, a*, b*), stosujc typ obserwatora 10 oraz iluminat D65. Pomiary prowadzono przy zastosowaniu membrany o rednicy 30 mm. W zasto-sowanym systemie pomiarowym L* oznacza jasno (L* rwne zero oznacza czer, L* rwne 100 biel), ktra jest wektorem przestrzennym; natomiast a* (-a* = ziele; +a* = czerwie) oraz b* (-b* = niebieski, +b* = ty) s wsprzdnymi trjchroma-tycznoci.

    Wykonywano take odwzorowanie przekrojw mikiszu badanych rodzajw pie-czywa przy uyciu skanera (90 pikseli/cm2, Epson Perfection V200 Photo) zarzdza-nego oprogramowaniem Epson Creativity Suite Software.

    Prbki chleba liofilizowano, a nastpnie oznaczano w nich zawarto: suchej ma-sy, popiou [8] i biaka ogem, stosujc wspczynnik przeliczeniowy N 5,7 [1].

    Wszystkie wyniki bada s rednimi arytmetycznymi przynajmniej z trzech po-wtrze, natomiast wyniki oceny barwy s rednimi z 10 powtrze. Opracowanie statystyczne wynikw przeprowadzono przy uyciu programu Statgraphics Centurion XV (StatPoint Inc., USA). Istotno rnic midzy wartociami rednimi weryfikowa-no testem Fishera przy poziomie istotnoci p < 0,05.

    Wyniki i dyskusja

    Cechy jakociowe chleba ksztatowane s poprzez uyte do produkcji surowce, zarwno podstawowe, jak i te dodawane w niewielkich ilociach [3]. W tab. 1. przed-stawiono charakterystyk chemiczn mki pszennej typu 500 i typu 750 oraz mki ytniej typu 720, a take stosowanego przemysowego koncentratu serwatki