На правах рукописи

Науменко Наталья Владимировна

ВЛИЯНИЕ АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ

КАЧЕСТВА И СОХРАНЯЕМОСТЬ ХЛЕБА ИЗ ПШЕНИЧНОЙ МУКИ

Специальность 05.18.15 – «Товароведение пищевых продуктов и технология

продуктов общественного питания»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2007 Диссертационная работа выполнена на кафедре «Экспертиза потребительских товаров» ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский торговоэкономический институт».

Научный руководитель – кандидат технических наук, доцент Нилова Людмила Павловна.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Красильников Валерий Николаевич;

кандидат технических наук, доцент Николаева Светлана Леонидовна.

Ведущая организация – Сибирский научно-исследовательский и проектнотехнологический институт переработки сельскохозяйственной продукции

СО РАСХН

Защита состоится «17» мая 2007 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета К 227.003.01 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский торгово-экономический институт» по адресу:

194021, г. Санкт-Петербург, ул. Новороссийская, д.50.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «СанктПетербургский торгово-экономический институт».

Автореферат разослан «12» апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, профессор Т.В. Пилипенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Хлебобулочные изделия традиционно занимают ведущее место в питании населения нашей страны. Наиболее выраженное в последние годы снижение товарного качества зерна пшеницы и его высокая микробиологическая обсемененность отрицательно сказываются на потребительских свойствах и показателях качества хлебобулочных изделий.

Совершенствованию процесса приготовления и повышению качества хлебобулочных изделий может способствовать воздействие ряда факторов физической природы на отдельные компоненты, входящие в состав рецептурных ингредиентов.

Активация воды, как способ повышения качества хлебобулочных изделий, стала использоваться сравнительно недавно и применяется весьма ограниченно.

Существуют данные о целесообразности применения воды активированной термообработкой, дегазацией, ионизацией серебром, акустическими и оптическими воздействиями, а также другими способами.

Со второй половины 20 века стали использовать электролиз для активации воды. Подвергнутая униполярному воздействию, активированная вода переходит в неравновесное состояние и в течение времени релаксации проявляет аномально высокую химическую активность, что может оказать положительное влияние на качество хлебобулочных изделий.

В Южно-Уральском государственном университете был предложен способ обработки воды путем одновременного воздействия электролиза с наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ). Способ является разновидностью электрохимической активации, но отличается от электрохимической обработки тем, что дополнительно к действию постоянного тока на воду добавляются электромагнитные импульсы. Они вызывают силу, которая действует на заряженные частицы, усиливая процесс электролиза, что увеличивает интенсивность полученных свойств.

Анализ литературных данных по свойствам и использованию активированной воды в пищевой промышленности позволил предположить возможность использования активированной воды путем электролиза и одновременного воздействия электролиза с НЭМИ для повышения качества и сохраняемости хлебобулочных изделий.

Цель и задачи исследований.

Целью работы являлось исследование влияния активированной воды, полученной путем электролиза и одновременного воздействия электролиза с НЭМИ на формирование качества и сохраняемость хлеба из пшеничной муки.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:

• изучить изменения свойств воды и ее химического состава под действием электролиза и одновременного воздействия электролиза с НЭМИ;

• установить наиболее эффективные режимы активации воды на основании изучения их влияния на хлебопекарные свойства муки и качество пробной лабораторной выпечки;

• исследовать влияние активированной воды на процессы, протекающие при приготовлении теста и хлеба из пшеничной муки;

• исследовать потребительские свойства и качество хлеба из пшеничной муки, полученного с использованием активированной воды;

• исследовать влияние активированной воды на процессы, происходящие при хранении хлеба из пшеничной муки;

• определить влияние активированной воды на безопасность хлеба из пшеничной муки.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

• Установлены наиболее эффективные режимы активации воды на основании комплексных исследований: свойств воды, пшеничного теста и качества хлеба.

Доказано, что использование анодной воды оказывает отрицательное влияние на качество хлеба из пшеничной муки.

• Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена более высокая эффективность использования католита, полученного путем одновременного воздействия электролиза с НЭМИ для повышения качества хлеба из пшеничной муки.

• Использование катодной воды при замесе теста из пшеничной муки ускоряет его созревание за счет повышения бродильной активности дрожжей, интенсифицирует набухание крахмальных зерен и белков, что приводит к увеличению выхода сырой клейковины, а в хлебе способствует замедлению процессов черствения.

• Экспериментально установлено и математически доказано, что наибольшее влияние катодная вода оказывает на удельный объем и пористость хлеба из пшеничной муки.

• Установлено, что использование активированной воды позволяет повысить микробиологическую безопасность хлеба: использование катодной воды при замесе теста препятствует развитию картофельной болезни; обработка поверхности изделий анодной водой замедляет процесс развития плесневых грибов.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

• установлено, что использование одновременного воздействия электролиза и наносекундных электромагнитных импульсов позволяет сократить время активации воды с 30 до 20 минут и снизить напряжение с 200 до 100 В;

• разработаны технологические инструкции на производство хлеба из пшеничной муки с использованием католита (ТИ 9156-1255884-197-2005) и НЭМИ католита (ТИ 9156-1255884-198-2005);

• разработаны проекты технических условий на хлеб из пшеничной муки, полученный с использованием католита и НЭМИ католита;

• подана заявка на изобретение «Способ производства теста для хлеба»

№2006106526, приоритет подачи заявки от 06.02.2006;

• по стандартным рецептурам и разработанным технологическим инструкциям проведена выработка опытной партии хлеба из пшеничной муки с использованием активированной воды (католит и НЭМИ католит) на минипекарне ОАО «Магия» г. Челябинска.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на международных научно-практических конференциях «Торговоэкономические проблемы регионального бизнес-пространства» (г. Челябинск 2004, 2005, 2006, 2007); межвузовских IV и V научно-практических конференциях «Экономика и социум на рубеже веков» (г. Челябинск 2004, 2005) и Национальном конгрессе по валеологии «Качество жизни и здоровье детей и молодежи» (г. СанктПетербург, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе в периодических изданиях, рекомендованных ВАК – 3 работы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературных источников, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений. Диссертационная работа изложена на 142 страницах печатного текста, включает 33 рисунка и 16 таблиц. Список литературы включает 196 источников российских и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности работы, цели и задачи исследований.

1. В аналитическом обзоре литературы освещены основные проблемы сырья хлебопекарного производства, отражена роль воды в формировании качества и сохраняемости хлебобулочных изделий. Проанализированы современные способы воздействия ряда факторов физической природы на свойства воды, используемой в хлебопечении. Обоснована целесообразность использования активированной воды, полученной путем электролиза и одновременного воздействия электролиза с НЭМИ, для повышения качества и сохраняемости хлеба.

2. Объекты исследований:

• вода, активированная электролизом и одновременным воздействием электролиза с НЭМИ в течение 20 и 30 минут при напряжениях 100 и 200 В;

• мука пшеничная 1 сорта, производимая ОАО «КХП им. Григоровича»;

• модельное дрожжевое тесто, полученное с использованием питьевой и активированной воды;

• образцы хлеба из пшеничной муки 1 сорта, полученные с использованием питьевой и активированной воды.

Методы исследования.

Для оценки изменения свойств и химического состава воды использовали:

портативный рН-метр модели РН 81, сталагмометр Траубе; вискозиметр ВАРэлектропроводность воды определяли через электрическое сопротивление, используя схему моста Уинстона марки Р 5010.

Определение общей жесткости воды проводили по ГОСТ 4151–72, количество сухого остатка – по ГОСТ 18164–72, количество хлоридов – по ГОСТ 4245–72, количество сульфатов – по ГОСТ 4389–72, количество нитратов – по ГОСТ 18826–73, количество общего железа – по ГОСТ 4011–48, количество ртути – по ГОСТ Р 51212–98, количество марганца, меди, цинка, свинца, мышьяка, натрия, кальция, магния и калия – по ГОСТ Р 51309–99. Для определения количества перекиси водорода в воде использовали однолучевой фотометр – SPEKOL-20. Общее микробное число (ОМЧ) воды определяли по ГОСТ 18963–73.

Для оценки влияния активированной воды на хлебопекарные свойства муки, качество теста и пшеничного хлеба использовали органолептические, физикохимические и микробиологические методы.

Мука и тесто: массовую долю влаги муки – по ГОСТ 9404–88, массовую долю и качество клейковины муки – по ГОСТ 27839–88, силу муки определяли по расплываемости шарика теста (Елисеева С.И., 1987); титруемую кислотность теста – методом титрования (Елисеева С.И., 1987); газообразующую способность определяли по количеству диоксида углерода, выделившегося из 100 г теста в течение 5 часов (Елисеева С.И., 1987), количество дрожжей – по методу прямого подсчета Бургвица; технологическую эффективность брожения теста – по количеству выделившегося углекислого газа с учетом подъема теста (Козьмина Н.П., 1978). Для выявления наличия споровых бактерий в муке использовали бактериологический метод. Обнаружение картофельной болезни проводили методом пробной лабораторной выпечки (Афанасьева О.В.). Пробную лабораторную выпечку проводили согласно ГОСТ 27669-88.

Хлеб: органолептические показатели качества оценивали с использованием балловой шкалы; удельный объем – по методике Л.И. Пучковой (1982);

влажность– высушиванием в инфракрасном излучении с помощью поверенного прибора ЭЛВИЗ; кислотность – по ГОСТ 5670–96, пористость – по ГОСТ 5669– 96; крошковатость мякиша – по методике, разработанной в МГУПП;

набухаемость мякиша – по количеству поглощенной воды (Горячева А.Ф., 1983);

микроструктурные характеристики мякиша – на электронном сканирующем микроскопе; количество свободной и связанной воды – методом дифференциально-термического анализа с использованием дериватографа системы «Паулик-Паулик-Эрдей». Для определения температурных интервалов, соответствующих испарению влаги различных форм связи, был использован метод построения математической модели кусочно-линейной функции.

Содержание токсичных элементов определяли согласно ГОСТ 26933–86 (кадмий), ГОСТ 26927–86 (ртуть), ГОСТ 26930–86, (мышьяк), ГОСТ 26932–86 (свинец).

Образцы хлеба хранили при температуре 18±3 оС в лабораторных условиях.

Достоверность экспериментальных данных оценивали методами математической статистики с привлечением современных программных средств.

Расчеты и построение графиков осуществляли с помощью приложений Microsoft Excel для Windows ХР. Доказательство статистической значимости отличия средних значений проводили путем расчета наименьшей существенной разности (НСР). Для выявления корреляционной зависимости хлебопекарных свойств муки и качества хлеба от использования активированной воды использовали процедуру «Корреляция» в MS Excel.

Схема проведения исследований представлена на рис. 1.

Анализ и систематизация информации существующих способов изменения свойств воды, обоснование целесообразности применения активированной воды для формирования качества и повышения сохраняемости хлебобулочных изделий Выбор методов исследования влияния активированной воды на ее показатели, хлебопекарные свойства пшеничной муки, процесс тестоприготовления и качество хлеба из пшеничной муки 1 сорта 1 этап Исследование влияния активированной воды на хлебопекарные свойства муки и качество Исследование влияния активированной воды на скорость технологического процесса Исследование влияния активированной воды на формирование качества и сохраняемость Номенклатура исследуемых групп показателей качества свежего хлеба:

Органолептические показатели качества Физико-химические показатели качества Исследование возможности использования активированной воды для повышения 3. Результаты исследований и их обсуждение 3.1. Влияния способов активации на свойства и химический состав воды Активация воды путем электролиза приводила к изменению рН, у катодной воды значения увеличивались, а у анодной воды – уменьшались. Катодная вода, полученная как при электролизе, так и при одновременном воздействии электролиза с НЭМИ, достигала значений рН 11,8–12,5, причем при электролизе через 30 минут активации с напряжением 200 В, а при одновременном воздействие электролиза с НЭМИ за 20 минут с напряжением 100 В. Катодная вода имела выраженную биологическую активность, о чем свидетельствовали изменения поверхностного натяжения, вязкости и электропроводности после протекания процессов активации. Сохраняемость полученных свойств у католита и НЭМИ католита составляла 48 и 70 часов соответственно. Химический состав характеризовался увеличением содержания ионов кальция, магния, натрия и калия, а также снижением количества ионов железа и общего хлора, что позволило предположить возможность ее использования при производстве хлеба.

Анодная вода, полученная как при электролизе, так и при одновременном воздействии электролиза с НЭМИ, имела значения рН 5–5,2, отличалась повышенной величиной поверхностного натяжения, вязкости и электропроводности, не обладала биологической активностью. Химический состав характеризовался увеличением содержания ионов железа и хлоридов, а также снижением количества ионов кальция, магния, натрия и калия.

Во время активации воды увеличивалось количество перекиси водорода, как у катодной, так и анодной воды. Но в анодной воде происходило быстрое разрушение перекиси вследствие наличия большого количества ионов железа, которые являлись в данном случае катализаторами распада. Процесс разрушения перекиси водорода у католита начинался после 36 часов хранения, причем протекал с меньшей скоростью и возрастал только после 60 часов хранения.

Количество перекиси водорода у НЭМИ католита оставалось практически неизменным в течение 60 часов и только спустя этот промежуток времени начинался процесс ее разрушения.

3.2. Влияние активированной воды на хлебопекарные свойства пшеничной муки и качество пробной лабораторной выпечки Использование католита и НЭМИ католита приводило к увеличению набухания клейковины, что повышало ее выход в среднем на 3,8% и 4% соответственно и влияло на упругие свойства. Качество клейковины, полученной после отмывания теста, замешанного на НЭМИ католите при активации 20 минут и католите при активации 30 минут, сразу после замеса и в первые 50 минут расстойки, было ниже, чем качество клейковины на питьевой и анодной воде. В процессе дальнейшей расстойки теста уже через 80 минут клейковина начинала укрепляться, особенно эти изменения были заметны через 110 и 140 минут.

Использование анолита и НЭМИ анолита для замеса теста приводило к первоначальному укреплению клейковины, тогда как в течение времени происходило заметное ее расслабление (табл. 1).

Таблица 1 – Влияние времени активации воды на качество клейковины во Образцы клейковины, Расплываемость шарика клейковины, полученной с использованием НЭМИ католита при активации 20 минут и католита при активации 30 минут, характеризовалась тенденцией характерной для средней клейковины. Диаметр шарика клейковины образцов с катодной водой в начале эксперимента, был больше, чем контроля, но скорость расплываемости была меньше. Эта закономерность проявилась через 80 минут отлежки шарика клейковины в термостате. В образцах, полученных с использованием анолита и НЭМИ анолита, диаметр шарика клейковины в начальный момент был меньше, но к концу расстойки соответствовал контрольным образцам.

Таким образом, катодная и анодная вода как при активации электролизом, так и при одновременном воздействии электролиза с НЭМИ оказывали различное влияние на качество клейковины.

Активация воды оказала разное влияние на скорость газообразования (рис.2).

скорость газообразования, см3/кг*ч Рисунок 2 –Изменения скорости газообразования при созревании теста Катодная вода, используемая для замеса теста, приводила к увеличению скорости газообразования, по сравнению с контролем. Хотя, первый пик наблюдался у всех исследуемых образцов через одинаковый промежуток времени. Второй пик газообразования был выражен меньше, чем первый, но в тесте с катодной водой достигал максимума через 2 часа, тогда как в контроле – через 2,5 часа. Это свидетельствует о более быстрой перестройке ферментативного аппарата дрожжевой клетки к сбраживанию мальтозы в образцах, полученных с использованием катодной воды. В тесте с анодной водой скорость газообразования была ниже, чем в контроле.

Пробная лабораторная выпечка хлеба, полученного с использованием католита и НЭМИ католита, отличалась правильной формой с гладкой поверхностью, эластичным, некрошащимся мякишем, с мелкой равномерной тонкостенной пористостью. Образцы, полученные с использованием анолита и НЭМИ анолита, были меньшего объема, имели неровную поверхность, плотный мякиш с крупной толстостенной пористостью. Поэтому в качестве экспериментальных образцов для дальнейших исследований было выбрано дрожжевое тесто и хлеб, полученные с использованием активированной воды следующих способов обработки:

• катодная обработка электролизом при напряжении 200 В в течение 30 минут;

• катодная – обработка одновременным воздействием электролиза с НЭМИ при напряжении 100 В в течение 20 минут.

3.3. Влияние активированной воды на жизнедеятельность дрожжей и процесс приготовления теста Изучение изменения количества дрожжей в процессе брожения теста показало, что активированная вода на рост количества дрожжевых клеток значительного влияния не оказывала. Тем не менее, исследование изменений кислотности теста свидетельствовало об ускорении его созревания при использовании активированной воды для замеса. Вероятно, это связано с повышенным количеством ионов калия, кальция, магния и марганца, которые повышают бродильную активность дрожжей (Козьмина Н.П., 1971).

Кроме того, катодная вода, имея низкие значения вязкости за счет измельчения кластеров, а также большей полярности молекул и образования гидратированных электронов, способна более глубоко проникать в молекулы биополимера (Бахир В.М., 1999). Исследования соотношения различных форм связи влаги показали, что в тесте, полученном на катодной воде, сразу после замеса возрастало количество осмотически и адсорбционно связанной влаги по сравнению с контролем, а в конце расстойки увеличивался моноадсорбционный слой. Подтверждением этого служат электронные фотографии микроструктуры теста, полученного с использованием катодной воды, на которых видны более крупные крахмальные зерна и развитая белковая матрица по сравнению с тестом на питьевой воде.

Развитая белковая матрица способствовала удержанию углекислого газа, образующегося в процессе брожения, о чем свидетельствует возрастание технологической эффективности брожения теста в среднем на 5,4 % по сравнению с контролем.

3.4. Влияние активированной воды на качество и сохраняемость хлеба из пшеничной муки Выработанные по традиционным рецептурам с использованием питьевой и активированной воды образцы хлеба из пшеничной муки 1 сорта оценивали по комплексу органолептических, физико-химических и микробиологических показателей.

Для оценки органолептических показателей качества использовали балловую шкалу. В ходе проведения исследований было отмечено, что изменения общей бальной оценки происходили за счет следующих показателей: внешний вид, окраска корок, характер пористости, эластичность и разжевываемость мякиша. Значительных изменений вкуса, аромата и цвета мякиша изделий отмечено не было, поэтому на рисунке 3 они не представлены.

В результате дегустационной оценки установлено, что образцы хлеба, полученные с использованием католита и НЭМИ католита, получили самые высокие оценочные баллы по определяемым показателям (рис. 3).

образцы.

Рисунок 3 – Дегустационная оценка хлеба с учетом коэффициентов весомости На основании расчета уровня качества образцы, полученные с использованием католита и НЭМИ католита, были признаны отличного качества (90 и 92 % соответственно), тогда как контрольные образцы – хорошего уровня качества (80%).

Использование активированной воды оказало положительное влияние на удельный объем хлеба. Прирост значений данного показателя составил 6,7% – для образцов, полученных с использованием католита, и 7,4% – для образцов, полученных с использованием НЭМИ католита. В образцах, полученных с использованием активированной воды, наблюдалось не только количественное изменение пористости, но и структурное. Поры мякиша стали более равномерными и тонкостенными.

Анализ статистической значимости отличия средних значений (при уровне значимости 0,01) показал, что катодная вода оказывала влияние на пористость и удельный объем хлеба, тогда как у таких показателей как влажность и кислотность величина отклонений средних значений экспериментальных образцов от контрольных не превышала наименьшей существенной разности (НСР).

При установлении корреляционной зависимости между хлебопекарными свойствами муки и такими показателями качества хлеба как пористость и удельный объем, было определено, что наиболее высокие коэффициенты корреляции у контрольных образцов находятся между ИДК клейковины и диаметром шарика теста, а также диаметром шарика теста и удельным объемом хлеба. У образцов, полученных с использованием католита и НЭМИ католита, высокий коэффициент корреляции отмечался только между диаметром шарика теста и удельным объемом хлеба.

Активированная вода оказала заметное влияние на замедление процессов черствения хлеба. По органолептическим показателям с учетом дифференцированной оценки степени свежести-черствости (Л.Я. Ауэрман, 2003) было установлено (рис. 4), что образцы, полученные с использованием католита и НЭМИ католита, имели более высокий суммарный балл, чем у контрольных образцов. В процессе хранения эта величина снижалась менее интенсивно для образцов, полученных с использованием активированной воды.

Рисунок 4 – Общая бальная оценка степени свежести-черствости хлеба Изучение физико-химических показателей хлеба в процессе хранения (табл.2) подтвердило результаты органолептической оценки. Через 4 часа после выпечки экспериментальные и контрольные образцы хлеба отличались значениями крошковатости и набухаемости, что указывает о начале процессов черствения сразу после выпечки хлеба. При дальнейшем хранении происходили увеличение значений крошковатости и снижение значений набухаемости, причем наибольшая скорость изменения этих значений была в контрольных образцах хлеба.

Исследования микроструктуры мякиша хлеба показали, что через 4 часа после выпечки в контрольных образцах уже имелись воздушные прослойки, а также неполностью клейстеризованные зерна крахмала, что говорит о меньшей степени их набухания. У образцов с НЭМИ католитом мякиш хлеба имел полностью аморфную структуру, а с католитом – единичные мелкие пустоты.

Таблица 2 – Характеристика физико-химических показателей в процессе Хлеб, полученный с использованием католита Хлеб, полученный с использованием НЭМИ католита Через 72 часа микроструктура мякиша контрольных образцов характеризовалась наличием выраженных воздушных прослоек, что привело к повышению крошковатости. Образцы хлеба, полученные с использованием катодной воды, также имели воздушные прослойки, но в меньшем количестве и небольших размеров, особенно в хлебе с НЭМИ католитом.

Объяснением этому могут служить результаты исследований различных форм связи влаги в хлебе (рис. 5). Активированная вода благодаря низкой вязкости и отрицательным значениям окислительно-восстановительного потенциала глубоко проникала в молекулы крахмала и белков. В результате в хлебе с активированной водой через 4 часа после выпечки величина моноадсорбционного слоя была больше, чем в контроле на 2%, а общее количество адсорбционно и осмотически связанной влаги – в среднем на 10,6 и 3,9 %, соответственно.

В процессе хранения количество адсорбционной и осмотически связанной влаги уменьшалось, причем в экспериментальных образцах меньше, чем в контрольных. Величина моноадсорбционного слоя оставалась постоянной независимо от используемой воды для приготовления хлеба, так как для ее удаления требуется большие затраты энергии. В результате крахмальные зерна, окруженные моноадсорбционным слоем, находились в разъединенном состоянии, и агрегация его структурных элементов происходила медленнее, что замедляет процесс ретроградации крахмала (И.Р. Катц, И.Максвел, Х. Цобель).

полиадсорбционно связанная моноадсорбционно связанная химически связанная Рисунок 5 – Изменение соотношения влаги различных форм связи в хлебе в 3.5. Влияние активированной воды на микробиологическую чистоту хлеба при хранении Для установления влияния активированной воды на интенсивность развития картофельной болезни использовались два вида муки:

• мука пшеничная 1 сорта с нормальной степенью обсемененности;

• мука обойная обсемененная спорами бактерий выше пороговой концентрации.

При выдержке образцов хлеба из муки 1 сорта в термостате при температуре +37 оС было установлено, что в контрольных образцах начальные признаки заболевания картофельной болезнью (появление слабого запаха и изменение эластичности мякиша) проявились через 60 часов, а в экспериментальных – заболевание картофельной болезнью за этот период не наблюдалось.

Полученные результаты были подтверждены модельными опытами с использованием обойной муки обсемененной спорами Bac. mesentericus выше пороговой концентрации. У контрольных образцов первичные признаки болезни проявились через 12 часов выдержки в термостате (рис. 6), а у образцов, полученных с использованием католита и НЭМИ католита, через 36 и 48 часов соответственно.

Обработка поверхности горячего хлеба из муки 1 сорта анодной водой позволила увеличить длительность хранения хлеба без развития видимого мицелия плесени. Возможно, это обусловлено бактерицидными свойствами анодной воды, которая препятствует заражению поверхности хлеба в процессе его остывания.

Рисунок 6 –Влияние активированной воды, используемой для замеса теста, на интенсивность развития картофельной болезни хлеба из обойной муки 3.6. Влияние активированной воды на показатели безопасности хлеба из пшеничной муки При изучении влияния католита и НЭМИ католита на содержание токсичных элементов в хлебе было установлено, что использование активированной воды позволило снизить содержание свинца почти в два раза, кадмия и ртути почти в десять раз по сравнению с контрольными образцами.

микробиологическую безопасность хлеба. Мякиш хлеба с католитом и НЭМИ католитом после выпечки был практически стерильным, зафиксировано отсутствие роста плесеней и вегетативной микрофлоры.

Подтверждением безопасности хлеба с катодной водой являлся более интенсивный рост количества инфузории Tetrahimena pyriformis по сравнению с образцами хлеба с питьевой водой.

ВЫВОДЫ

1. Обработка питьевой воды под воздействием электролиза приводит к изменению ее основных свойств, при этом повышенной биологической активностью характеризуется катодная вода.

2. Использование одновременного воздействия электролиза с НЭМИ позволяет получить воду с такими же свойствами, что и при собственно электролизе, но за более короткий период и при меньшем напряжении.

Сохраняемость полученных свойств у католита и НЭМИ католита составляет 48 и 70 часов соответственно.

3. Изучение химического состава воды и его влияния на хлебопекарные свойства муки показало, что в результате обработки:

• в катодной воде возрастает количество ионов кальция, магния, натрия и калия, что повышает бродильную активность дрожжей и ускоряет созревание теста;

• снижение вязкости катодной воды способствует более интенсивному проникновению ее в молекулы биополимеров, что приводит к увеличению выхода сырой клейковины, качество которой значительно повышается к концу созревания теста;

• образование устойчивых перекисей в катодной воде позволяет укрепить как изолированную клейковину, так и само пшеничное тесто, что в свою очередь оказывает положительное влияние на качество хлеба из пшеничной муки;

• анодная вода характеризуется повышенной вязкостью и содержанием ионов железа и хлоридов, что не оказывает существенного влияния на выход сырой клейковины, качество которой ниже контрольных образцов к концу созревания теста; снижает силу муки и ухудшает органолептические показатели пробной лабораторной выпечки;

4. Использование катодной воды способствует не только ускорению созревания теста, но и повышению технологической эффективности брожения. В результате хлеб, полученный с использованием катодной воды, обладает высокими потребительскими достоинствами.

5. Математическая обработка полученных эксперимент данных показала, что наиболее существенное влияние катодная вода оказывает на удельный объем и пористость хлеба из пшеничной муки.

6. Использование катодной воды способствует более интенсивному набуханию крахмальных зерен и белка, в результате чего в тесте сразу после замеса возрастает количество осмотической и адсорбционной влаги, а перед разделкой увеличивается величина моноадсорбционного слоя.

7. Высокое количество связанной влаги в мякише хлеба с катодной водой, особенно моноадсорбционного слоя, препятствует агрегации его структурных компонентов, что замедляет процессы черствения.

8. Повышению микробиологической чистоты хлеба – замедлению развития картофельной болезни и появлению видимого мицелия плесени, способствует совместное использование катодной воды (для замеса теста) и анодной воды (для обработки поверхности горячих изделий).

9. Использование катодной воды для приготовления хлеба позволяет снизить содержание токсичных элементов и повысить микробиологическую безопасность хлеба.

10. На основании исследований разработаны и утверждены технологические инструкции по производству хлеба из пшеничной муки, полученного с использованием католита и НЭМИ католита. Разработаны проекты ТУ.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Васильева, Н.В. Электрохимическая активация воды и ее применение для производства пищевых продуктов / Н.В. Васильева // Торгово-экономические проблемы регионального бизнес пространства: сб. материалов Международной научно-практической конференции, 2004.: в 3 т. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. – Т.2. – 0,18 п.л.

2. Васильева, Н.В. Применение активированной воды / Н.В. Васильева // Фундаментальные и прикладные исследования в системе образования: материалы II- Международной научно-практической конференции, 2004.: в 5 ч. – Тамбов:

Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2004. Ч. 1. – 0,25 п.л.

3. Васильева, Н.В. Использование электрохимически активированной воды для производства хлеба и хлебобулочных изделий / В.А. Смолко, Н. В. Васильева // Труды XXXIV Уральского семинара. – Екатеринбург. – 2004. – Т.3. – 0,31 п.л.

электрохимической обработке и ее влияние на сохраняемость хлеба и хлебобулочных изделий / Н.В. Васильева // Экономика и социум на рубеже веков:

материалы межвузовской V научно-практической конференции. – Челябинск. – 2005. – 0,18 п.л.

5. Васильева, Н.В. Влияние активированной воды на структурномеханические свойства теста / Н.В. Васильева // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Рынок: теория и практика». – 2006. – Вып.2. – №1(56). – 0,37 п.л.

6. Науменко, Н.В. Влияние активированной воды на качество клейковины / Н.В. Науменко, Л.П. Нилова // Сборник научных трудов СПбТИ: Повышение качества и расширение ассортимента потребительских товаров. – СПб.: СПбТИ, 2006. – 0,25 п.л.

7. Науменко, Н.В. Состояние воды в хлебе как фактор сохранения его качества/ Л.П. Нилова, Н.В. Науменко, И.В. Калинина // Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия «Рынок: теория и практика». – 2006. – Вып.3. – №1(56). – 0,37 п.л.

8. Науменко, Н.В. Использование электронной сканирующей микроскопии в исследовании хлеба / Л.П. Нилова, И.В. Калинина, Н.В. Науменко // Торговоэкономические проблемы регионального бизнес пространства: сб. материалов международной научно-практической конференции, 2006: в 2 т. – Челябинск:

Изд-во ЮУрГУ, 2006. – 0,37 п.л.

9. Науменко, Н.В. Возможности использования активированной воды и ее химических аналогов для производства хлебобулочных изделий / Л.П. Нилова, Н.В. Науменко // Торгово-экономические проблемы регионального бизнес пространства: сб. материалов международной научно-практической конференции, 2007: в 2 т. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. – 0,25 п.л.

10. Науменко, Н.В. Активация воды как способ улучшения качества и повышения микробиологической безопасности хлебобулочных изделий / Л.П.

Нилова, Н.В. Науменко // Хлебопродукты – 2007. – №5. – 0,18 п.л.

11. Заявка на изобретение «Способ производства теста для хлеба»

№2006106526, приоритет подачи заявки от 06.02.2006 / Н.В. Науменко.

ВЛИЯНИЕ АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ

КАЧЕСТВА И СОХРАНЯЕМОСТЬ ХЛЕБА

ИЗ ПШЕНИЧНОЙ МУКИ

Специальность 05.18.15 – «Товароведение пищевых продуктов и технология продуктов общественного питания»

Издательство Южно-Уральского государственного университета Подписано в печать 04.04.2007. Формат 6084 1/16. Печать офсетная.

Усл. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ 71.

Отпечатано в типографии Издательства ЮУрГУ. 454080, г. Челябинск,