Некоторые технологические применения сыворотки, прошедшей электрофлотационную обработку

Технология бисквитов с добавлением флотационного концентрата сыворотки

В настоящее время с целью интенсификации технологических процессов, рационального расхода муки и повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий на предприятиях хлебопекарной промышленности используется молочная сыворотка. Белки молочной сыворотки обогащают хлебо-булочные изделия незаменимыми аминокислотами, в то же время лактоза, содержащаяся в сыворотке, не сбраживается хлебопекарными дрожжами, что необходимо учитывать при производстве хлебопекарных изделий с добавлением сыворотки.

Известно, что молочная сыворотка и ее концентраты являются пластификаторами и снижают вязкость теста. Снижение вязкости является одним из факторов, ограничивающих долю сыворотки в тесте. Для того чтобы повысить эффективность применения сыворотки при производстве хлебо-булочных изделий, необходимо модифицировать ее состав, т. е. снизить долю лактозы и увеличить содержание белка. Этим требованиям отвечает концентрат молочной сыворотки, полученный электрофлотацией. Удобным объектом для применения этого концентрата является бисквит, в составе которого присутствует значительная доля меланжа. Заменив часть меланжа электрофлотационным концентратом сыворотки, можно получить продукт с диетическими свойствами за счет снижения содержания холестерина. Кроме того, из-за недорогого сырья себестоимость изготовления таких бисквитов будет ниже, чем у бисквитов с меланжем, что позволяет снизить цену такой продукции.

Содержание воды в жидкости, полученной при осаждении пены, т. е. в концентрате, слишком велико, поэтому внесение количества концентрата, достаточного для существенного повышения биологической ценности продукта, повлечет за собой ухудшение реологических свойств готовых бисквитов. По этой причине концентрат сгущают до содержания сухих веществ 27 % (величины, равной содержанию сухих веществ в меланже). Однако функциональнотехнологические свойства полученного концентрата отличались от свойств меланжа: пенообразующая способность у сыворотки молочной концентрированной по сравнению с меланжем куриных яиц ниже на 70 %, жиросвязывающая — на 3,8 %, а эмульгирующая выше на 2,4 %. В связи с тем, что пенообразующая способность значительно ниже, чем у меланжа, внесение более чем 15 % сыворотки молочной концентрированной снижает качество полуфабрикатов и готовых изделий.

Содержание некоторых витаминов, минеральных элементов и аминокислот представлено в табл. 8.1. Можно заключить, что по аминокислотному составу флотационный белковый препарат близок к меланжу куриных яиц, что дает основание для замены части меланжа препаратом. Препарат обогащен также некоторыми минеральными элементами, однако по содержанию белка и ряда витаминов уступает меланжу. Поэтому не следует увеличивать долю замены меланжа препаратом выше 15 %. Примерно 14 % белков электрофлотационного препарата находятся в виде продуктов гидролиза (аминокислот, ди-, три- и полипептидов, которые способствуют пищеварению и участвуют в синтезе большинства жизненно важных ферментов и гормонов, а также обладают повышенной пенообразующей способностью.

Таблица 8.1

Содержание некоторых витаминов, минеральных элементов и аминокислот в 100 г меланжа куриных яиц и сыворотке молочной концентрированной

Окончание табл. 8.1

Определено, что сыворотка молочная концентрированная оказывает влияние на физические и функционально-технологические свойства яично-сахарно-белковой массы и бисквитного теста. Плотность яично-сахарно-белковой массы в результате добавления концентрированной сыворотки снизилась на 12 %, а бисквитного теста — на 9 %, поэтому начало расслаивания яично-сахарно-белко-вой массы, содержащей сыворотку молочную концентрированную, задержалось на 5 мин.

Микрофотографии пены, образуемой смесью меланж + сахар и системой меланж + концентрат молочной сыворотки + сахар, представлены на рис. 8.1.

Пузырьки воздуха в каждом из образцов можно разбить на три основные группы — пузырьки малого, среднего и большого размеров (табл. 8.2).

Было выявлено, что образец меланж + концентрат молочной сыворотки + сахар содержит пониженное количество мелких пузырьков воздуха по сравнению с образцом меланж + сахар.

Найдем факторы, зависящие от состава жидкости и влияющие на размеры пузырьков. Рассмотрим пузырьки, образующиеся при выходе воздуха из трубки в жидкость при низкой скорости ПОТО-166

ка воздуха. Для того чтобы увеличивающийся в размерах пузырек оторвался от трубки, необходимо, чтобы действующая на него сила Архимеда стала равной силе, удерживающей пузырек в отверстии трубки:

Рис. 8.1. Структура пены состава меланж + сахар (а) и меланж + сыворотка молочная концентрированная + сахар (6). Увеличение х200

Таблица 8.2

Характеристика пузырьков воздуха в образцах

Здесь (1_п — диаметр пузырька; Ар — разница плотности жидкости и воздуха; g — ускорение свободного падения; с1₀ — диаметр трубки; ст — поверхностное натяжение жидкости.

Из этой формулы следует, что диаметр пузырька увеличивается с ростом поверхностного натяжения. Процессы разделения крупных пузырей на более мелкие, при всей их сложности, можно сопоставить с описанным выше процессом, поэтому и при образовании пены в результате перемешивания размеры пузырей тем выше, чем больше сила поверхностного натяжения.

Очевидно, сывороточные белки совместно с овальбумином куриного яйца образует смешанные адсорбционные слои, способность которых снижать поверхностное натяжение ниже, чем у овальбумина. Поэтому количество мелких пузырьков в опытном образце оказывается пониженным.

В ходе эксперимента проведены пробные лабораторные выпечки с целью определения влияния сыворотки молочной концентрированной на качество бисквитов.

Способ приготовления бисквита «Нежный» заключается в следующем.

Готовят смесь из яйцепродуктов и сыворотки молочной концентрированной, причем доля сыворотки в ней составляет 10—20 % общей массы яйцепродуктов по рецептуре, и взбивают с сахаром-песком в течение (25 ± 2) мин до увеличения объема системы в 2,5—3 раза. Затем в сбитую массу вносят муку пшеничную высшего сорта, смешанную с крахмалом картофельным, и эссенцию, производят замес теста в течение 15 с при следующем соотношении компонентов, г, из расчета на 10 кг бисквита:

• — мука пшеничная высшего сорта — 2812,0;
• — крахмал картофельный — 694,0;
• — сахар-песок — 3471,0;
• — меланж куриных яиц — 4917,25—4743,7;
• — сыворотка молочная концентрированная — 491,7—1041,3;
• — эссенция — 34,7.

Формование и выпечку бисквитов осуществляют традиционным способом в соответствии с действующей нормативно-технической документацией.

Выбор дозировки сыворотки молочной концентрированной обусловлен следующим: менее 10 % сыворотки не оказывают значительного влияния на улучшение потребительских свойств и химического состава бисквитов по содержанию витаминов и минеральных веществ; увеличение количества сыворотки молочной концентрированной более чем на (20 ± 2) % снижает физико-химические показатели по пористости и удельному объему. Поэтому дозировка (15 ± 2) % сыворотки является наиболее целесообразной.

Пористость бисквита у опытной пробы с оптимальной дозировкой сыворотки увеличивается на 8 % по сравнению с контролем (рис. 8.2). Удельный объем у опытного бисквита выше, чем у контрольного, на 5—6 %.

Бисквит, так же как и хлеб, представляет собой затвердевшую пену. Пористость хлеба и его удельный объем определяются в первую очередь объемом газовой фазы, находящейся в пузырьках, которые имеются в тесте. Объем этих пузырьков определяется пенообразующей способностью смеси меланж + сыворотка + вода, которая, в свою очередь, зависит от дилатантных реологических свойств адсорбционнных слоев, образующихся на границах пузырьков. Согласно литературным данным, дилатантные свойства адсорбционных слоев, образованных смесью овальбумина и сывороточных белков, близки к свойствам слоев, образованных чистым овальбумином. Поэтому и пористость, так же как и удельный объем, у опытных образцов оказывается близкой к пористости контрольного образца или даже выше.

Рис. 8.2. Характеристики пористости (а) и удельного объема (б) контрольного и опытных образцов (пробы 1,2,3). Доля замены меланжа куриного яйца на сыворотку молочную концентрированную:

1 — 10 %; 2 — 15 %; 3 — 20 %

Кроме того, как очевидно из табл. 8.3, внесение в тесто сыворотки молочной концентрированной способствовало увеличению содержания минеральных веществ в бисквите «Нежный» по сравнению с контрольной пробой, а также улучшению органолептических показателей бисквитов (табл. 8.4).

Таблица 8.3

Химический состав, содержание холестерина и энергетическая ценность бисквита «Нежный»

Окончание табл. 83

Таблица 8.4

Органолептические свойства бисквита «Нежный»

В опытной пробе по сравнению с контрольной снижается содержание холестерина на 28 % (239,9 мг на 100 г готового продукта против 359,9 мг). В курином яйце содержится значительное количество холестерина — 570 мг на 100 г съедобной части продукта, поэтому снижение его содержания в бисквитах позволит придать им диетические свойства.

Итак, на основании экспериментальных исследований хлебопекарной промышленности и частным фирмам предложено новое изделие — бисквит «Нежный». Введение белкового концентрата, полученного электрофлотацией сыворотки, в его рецептуру позволяет улучшить органолептические (состояние мякиша) и физико-химические (удельный объем и пористость) показатели качества бисквитов, а также обогатить продукт минеральными веществами и витаминами. Изделия имеют приятный вкус и аромат и могут быть рекомендованы людям с Р-галактозидазной зависимостью.