Практико-ориентированный исследовательский проект "Хлеб – всему голова!"

Актуальность: Хлебу и хлебобулочным изделиям принадлежит исключительное место в питании человека. Хлеб никогда не приедается и содержит почти все необходимые компоненты: белки, углеводы, немного жиров, витамины и минеральные вещества.

Цель исследования: Доказать, что химический состав и свойства муки влияют на качество хлебной продукции.

Задачи исследования:

1. Проанализировать информационные источники о хлебобулочных изделиях.
2. Определить:
   • содержание клейковины в муке;
   • органолептические свойства клейковины;
   • органолептические показатели хлебобулочных изделий;
   • физико-химические показатели качества хлеба: влажность, пористость.
3. Выявить пищевую и энергетическую ценность хлеба и муки.

Предмет исследования: Мука пшеничная и хлебобулочные изделия.

Объект исследования: Процесс исследования органолептических свойств и физико-химических показателей качества муки и хлебобулочных изделий.

Гипотеза исследования: Если органолептические свойства клейковины и физико-химические показатели качества хлеба будут высокими, то хлебобулочные изделия будут качественными и пригодными для употребления в пищу человеком.

Методы исследования

• Теоретический: анализ информационных источников, сравнения.
• Эмпирический: мониторинг – лабораторные наблюдения.
• Математический: статистика.
• Экспериментальный: постановка опыта. 

1. Практические основы анализа

1. Определение качества пшеничной муки и хлебобулочных изделий

Сырье для производства хлеба– мука (пшеничная и ржаная различных сортов), вода, дрожжи, соль, сахар, растительные жиры и маргарины, солод и другие продукты, а также пищевые добавки, улучшающие вкус. Химический состав муки зависит от качества зерна и выхода муки (табл. 1) [6].

Таблица 1. Химический состав муки (г/100 г муки)

 Вывод: Как видно из данных, представленных в табл. 1, с увеличением выхода муки (понижением сортности) в ней возрастает содержание белка, липидов, моно- и дисахаридов, клетчатки, золы и снижается содержание крахмала.

В исследуемых видах муки в норме содержится белок, а в муке «Увелка» превышено содержание углеводов (норма 58-70 г.) и снижено содержание жира (норма 1,1-2,2 г.).

К хлебобулочным достоинствам пшеничной муки относится её способность делать хлеб вкусным, правильной формы и хорошего объёма, с зарумяненной коркой без трещин и с пористым мякишем. Эти свойства определяются газообразующей способностью и «силой» муки.

Газообразующая способность муки обусловлена её углеводно-аммиачным комплексом и связана с образованием углекислого газа в процессе спиртового брожения, который разрыхляет и поднимает тесто, придаёт ему пористое строение. Под «силой» муки понимают её способность образовывать тесто с определёнными физическими свойствами. Она связана с содержанием и качеством клейковины, а также с активностью белково-ферментного комплекса.

В процессе созревания теста белки связывают воду и набухают. Отдельные макромолекулы соединяются друг с другом и под влиянием механических воздействий образуют трёхмерную сетчатую структуру, которая и называется клейковиной. Содержание и свойства клейковины зависят от сорта пшеницы, условий её выращивания, подготовки муки, технологии замеса теста и других факторов. Содержание сырой клейковины должно составлять в муке высшего сорта 28%, первого сорта – 30%, второго сорта – 25%, обойной – 20%.

Ржаная мука имеет ряд особенностей. В частности, её белки не обладают способностью к образованию упруго-пластичного пространственного каркаса теста. Поэтому ржаную муку в домашних условиях используют значительнее реже, чем пшеничную.

2. Определение клейковины в пшеничной муке

Содержание сырой клейковины в пшеничной муке определяют методом, основанным на отмывании её водой из теста, приготовленного вручную. Берут навеску муки массой 25 г, помещают её в фарфоровую ступку или чашку, добавляют 13 мл водопроводной воды при температуре 18 ± 2 °C и замешивают тесто[6]. Приставшие к пестику и пальцам частицы присоединяют к куску теста. Замешивание ведут до образования совершенно однородного теста, которое затем скатывают в шар, прикрывают ёмкость стеклом для предотвращения его заветривания и оставляют на 20 мин, чтобы мука равномерно пропиталась водой.

По истечении времени наливают в ступку воду и начинают отмывание крахмала, которое ведут осторожно, наблюдая за тем, чтобы вместе с крахмалом не отрывались частицы клейковины. Промывную воду по мере накопления в ней крахмала меняют 3-4 раза. Отмывать клейковину можно и под струёй воды над ситом с маленькими ячейками. Отмывание проводят до тех пор, пока стекающая вода не станет прозрачной. Полноту отмывания клейковины определяют по качественной реакции на крахмал: к 2-3 каплям воды, выжатой из клейковины, добавляют 1 каплю раствора йода в иодиде калия (0,2 г KI и 0,1 г йода растворяют в 100 мл дистиллированной воды). Отсутствие синего окрашивания указывает на полное удаление крахмала.

Отмытую клейковину хорошо отжимают руками и взвешивают. Затем промывают ещё 5 мин под струёй воды, отжимают и взвешивают. Если разница между двумя взвешиваниями не превышает 0,1 г, то промывание считают законченным. Содержание сырой клейковины рассчитывают по формуле:

ω = (масса сырой клейковины / масса муки) · 100%

Таблица 2. Определение клейковины в пшеничной муке

Вывод: Клейковины в муке содержится от 13% до 26%, что соответствует норме (высший сорт – 28%, первый сорт – 30%).

3. Органолептическая оценка свойств клейковины

Качество сырой клейковины определяется растяжимостью и эластичностью. Под растяжимостью понимают свойство клейковины растягиваться в длину. Эластичность проявляется в её способности почти полностью восстанавливать первоначальную форму после снятия усилия [6].

Для определения этих свойств кусочки сырой клейковины массой 4 г обминают пальцами, делают их них шарики и помещают в чашки с водой при температуре 18 °C на 15 мин. Затем сырой шарик растягивают над линейкой с миллиметровыми делениями в течение 1 с. В момент разрыва отмечают длину, на которую растянулась клейковина. По растяжимости клейковину характеризуют: короткая – длина до 10 см включительно, средняя – от 10 до 20 см и длинная – больше 20 см.

Для определения эластичности растягивают сырой шарик над линейкой на 2 см и отпускают. Хорошая клейковина почти полностью восстанавливает свою первоначальную форму. Клейковина неудовлетворенной эластичности или совсем не восстанавливается, или немного растягивается с частичными разрывами отдельных слоёв. Клейковина удовлетворительной эластичности занимает промежуточное положение.

В зависимости от эластичности и растяжимости клейковину подразделяют на три группы:

I – хорошей эластичности, по растяжимости – длинная и средняя;
II – хорошей эластичности и по растяжимости – короткая, а также удовлетворительной эластичности и по растяжимости – короткая, средняя или длинная;
III – малоэластичная, сильно тянущаяся, провисающая или разрывающаяся под собственной тяжестью, плывущая, а также неэластичная, крошащаяся.

Таблица 3. Органолептическая оценка свойств клейковины

Вывод: Клейковина исследуемой муки имела хорошую и незначительную эластичность, короткую растяжимость, что соответствует II и III группам качества.

4. Органолептическая оценка качества хлеба

К органолептическим определяемым показателям хлеба относят внешний вид, состояние мякиша, вкус и запах (аромат) [6].

Внешний вид хлеба определяют при его осмотре. Внимание на симметричность и правильность формы. Цвет корки может быть бледным, золотисто-жёлтым, светло-коричневым, коричневым и тёмно-коричневым. Состояние корки определяется её поверхностью. Она может быть гладкой, неровной, бугристой, с вздутиями и трещинами или подрывами. Трещинами считают разрывы, проходящие через верхнюю корку, подрывами – отрыв боковой корки от верхней.

Состояние мякиша определяют по цвету, эластичности и пористости. Разрезают хлеб острым ножом сверху вниз на две равные части. Отличают цвет мякиша: белый, серый или тёмный – и его оттенки. Для оценки эластичности слегка нажимают на поверхность среза одним или двумя пальцами и, быстро оторвав их от поверхности, наблюдают за мякишем. При полном отсутствии остаточной деформации эластичность считают хорошей, при наличии незначительной остаточной деформации – средней, при сминаемости мякиша и значительной остаточной его деформации – плохой. При оценке пористости хлеба обращают внимание на величину пор (мелкие, средние, крупные), равномерность их распределения и толщину стенок пор (тонкие, средние, толстостенные).

Аромат и вкус хлеба определяют при его дегустации [1]. Хлеб может быть нормальным, кислым, пресным, горьковатым. Иногда он имеет посторонние запахи, влияющие на вкус. Невыраженные вкус или аромат или, наоборот, резко выраженные отдельные их элементы – признаки недоброкачественного хлеба.

Таблица 4. Органолептические показатели хлебобулочных изделий – Приложение.

Вывод: Органолептические свойства исследуемых хлебобулочных изделий соответствуют нормам.

5. Физико-химические показатели качества хлеба

1) Влажность хлеба

Влажность хлеба определяют для расчета его энергетической ценности, выхода продукта и проверки правильности дозировки основного сырья – муки и воды. Чем выше влажность хлеба, тем ниже его энергетическая ценность. При увеличении влажности хлеба на 1% его выход повышается на 2-3%. Для определения влажности хлеба используют ускоренный стандартный метод, по которому высушивают до постоянной массы навеску мякиша хлеба [6].

Ход определения.

Из середины хлебобулочного изделия вырезают кусок массой около 70 г, срезают с него корки и подкорочный слой толщиной около 1 см. Мякиш быстро измельчают ножом и перемешивают. В предварительно взвешенные бюксы (или химические стаканчики) помещают две навески по 5 г, взвешенные с точностью до 0,01 г, и переносят их в сушильный шкаф, нагретый до температуры 140-145°C, где сушат в течение 50 мин при температуре 130 ± 2 °C. По истечении времени бюксы вынимают, закрывают крышками и охлаждают в эксикаторе (или на воздухе) 10-15 мин. Затем бюксы взвешивают и вычисляют влажность хлеба в процентах:

W(Н2 O) = 100 · (m- m1) / m
где m – масса сырого мякиша; m1 – масса сухого вещества хлеба. Конечный результат выражают как среднее арифметическое двух определений. Полученные результаты представлены в табл.5.

Таблица 5. Физико-химический показатель качества хлеба: влажность

 Вывод: В ходе эксперимента влажность оказалась выше у разновидностей хлеба «Пшеничный», «Золотистый» и «Рижский», а значит энергетическая ценность их ниже.

Влажность у разновидностей хлеба «Ароматный», батонов «Нарезной» и «Новый» низкая при их более высокой энергетической ценности.

2) Пористость хлеба

Под пористостью хлеба понимают объём пор, находящихся в данном объёме мякиша, выраженный в процентах. Пористость (П) рассчитывают по формуле:

П = 100 · (V– V1) / V
где V – объём вырезанного мякиша; V1 – объём беспористого мякиша, спрессованного до отказа. Пористость характеризует важное свойство хлеба – его большую или меньшую успеваемость. Низкая пористость обычно присуща хлебу из плохо выброженного теста. Пористость ржаного хлеба из обойной муки должна быть не менее 42 %, пшеничного – 55-70% в зависимости от сорта хлеба и способа его выпечки. Определение пористости мы проводим по упрощённой методике [6].

Ход определения.

Из середины изделия вырезают кубик мякиша с длиной ребра 3 см, что соответствует объёму выемки 27 см³ (V). Этот кубик разделяют на несколько частей, сжимают их пальцами до полного удаления пор и делают из них плотные шарики диаметром не более 1 см. Шарики опускают в мерный цилиндр с делениями по 0,5 или 1 мл, наполненный до определённого уровня керосином или маслом. По разности уровня жидкости в цилиндре определяют объём хлеба без пор (V1) и вычисляют его пористость.

Для пшеничного хлеба делают три выемки, для ржаного – четыре и находят среднее значение пористости (см. табл. 6)

Таблица 6. Физико-химический показатель качества хлеба: пористость

Вывод: По экспериментальным показателям пористость всех рассмотренных разновидностей хлеба и батонов от 63% до 85%, что соответствует средним и высоким показателям и указывает на хорошо выброженное тесто.

Заключение

Использовать хлебобулочные изделия, как основной продукт питания, так как они содержат необходимые вещества для жизнедеятельности человека.

Рекомендуем употреблять хлеб из ржаной муки грубого помола для детей и людей зрелого возраста (содержит больше питательных веществ), а в преклонном возрасте – хлеб из пшеничной муки (лучше усваивается организмом).

Литература:

1. ГОСТ 5667-65. Хлеб и хлебобулочные изделия. Правила приемки, методы отбора образцов, методы определения органолептических показателей и массы изделия.
2. Барабанова, Е. Н. и др. Справочник товароведа продовольственных товаров. – Москва.: Экономика, 2004.
3. Горощенко, Л. Хлеб и хлебобулочные изделия // Продовольственный бизнес. – 2006.– № 8.
4. Колмаков, Ю.В., Зелова, Л.А., Капис, В.И., Распутин, В.М., Семенова, М.В. Технология производства муки, крупы, макарон и хлеба на предприятиях разной мощности / Под ред. И.М. Чекмезова. – Омск: Изд-во ОмГАУ, 2005..
5. 5.Товароведение зерномучных и кондитерских товаров: Учебник для вузов/ Н.А. Смирнова, Л.А. Надежнова, Г.Д. Селезнева, Е.А. Воробьёва. – М.: Экономика, 2004.
6. Химия в школе, 2009, № 5-80.