Бондар Наталія Петрівна. Дослідження технологічних властивостей харчового люпину і розробка способів використання його у хлібопекарській промисловості : Дис... канд. техн. наук: 05.18.01 / Національний ун-т харчових технологій. — К., 2006. — 265арк. : табл. — Бібліогр.: арк. 159-181.
Анотація до роботи:
Бондар Н.П. Дослідження технологічних властивостей харчового люпину і розробка способів використання його у хлібопекарській промисловості. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.01 – Технологія хлібопекарських продуктів та харчових концентратів. – Національний університет харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Київ, 2006.
Дисертаційна робота присвячена розробці науково обгрунтованої технології хлібобулочних виробів підвищеної харчової, біологічної та споживчої цінності з використанням продуктів переробки харчового люпину (ППЛ).
Вивчено хімічний склад і технологічні властивості борошна з цілозмеленого насіння люпину; проведено оцінку доцільності пророщування та екструдування борошна і солоду люпину з точки зору змін у хімічному складі отриманих продуктів, їх біологічної цінності та технологічних характеристик як сировини хлібопекарського виробництва. Досліджено вплив ППЛ на технологічний процес і якість хлібобулочних виробів, на біохімічні, мікробіологічні процеси в тісті, його структурно-механічні властивості. Встановлено, що ППЛ підвищують в’язкість і формоутримувальну здатність, погіршують еластичність тіста і його газоутримувальну здатність. Експериментально підтверджено, що хлібобулочні вироби з ППЛ здатні виводити із організму токсичні речовини.
Розроблено і затверджено НД на ППЛ та хлібобулочні вироби з ними.
На основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень обгрунтовано доцільність і перспективність використання продуктів переробки харчового люпину для підвищення харчової і біологічної цінності хлібобулочних виробів.
Встановлено, що основними перевагами насіння харчового люпину, порівняно із соєю, є низький вміст інгібіторів протеолітичних ферментів шлунку людини; високий вміст легкозасвоюваних фракцій білка і, відповідно, інтенсив-ність його перетравлення in vitro; вдвічі більший вміст харчових волокон.
Поглиблено вивчено хімічний склад і технологічні властивості продуктів переробки харчового люпину, досліджено основні закономірності їх зміни в процесах технологічної підготовки насіння (пророщування, екструдування).
Встановлено, що у солоді люпину, порівняно з вихідним насінням, зростає частка водорозчинних білкових речовин і ступінь їх засвоєння; знижується активність інгібіторів протеїназ (інгібітору трипсину – до нульових значень); підвищуються амінокислотні скори: за лізином на 4,9 %, валіном – на 4,6 %, ізолейцином – на 9,7 %, сірковмісними амінокислотами – на 4,2 %; зменшується вміст олігосахаридів; зростає активність ферментного комплексу, в т.ч. фітази, та вміст -токоферолу в 10,8 раз. Це свідчить про підвищення харчової та біологічної цінності насіння люпину в процесі солодорощення.
Досліджено хлібопекарські властивості борошняних сумішей пшенич-ного борошна з ППЛ. Встановлено, що поряд з підвищеною активністю протео-літичних ферментів, -амілази і фітази, низькою активністю -амілази, ППЛ мають високий вміст нелетких органічних кислот, серед яких переважає молочна і, відповідно, високу титровану кислотність.
Визначено закономірності впливу ППЛ на найважливіші параметри технологічного процесу і якість хліба. Встановлено, що оптимальним з точки зору забезпечення належних структурно-механічних властивостей тіста та необхідного підвищення біологічної цінності хліба є дозування ППЛ не більше 10 % до загальної маси борошна.
Для приготування хліба з ППЛ встановлено доцільність використання опарного способу тістоприготування з внесенням досліджуваних продуктів у тісто. Обгрунтовано необхідність стадії термічного оброблення (заварювання) ППЛ у технологічному процесі виробництва хліба.
Методами експериментально-статистичного моделювання та оптимізації встановлено оптимальні дозування добавок для виробництва пшеничного хліба з внесенням 10 % СЛ: олії – 2 %, соєвого лецитину – 0,8 %, ФП Fungamyl Super – 0,00015 % до маси борошна.
Встановлено вплив ППЛ на перебіг мікробіологічних і біохімічних процесів у тісті. Доведено, що продукти з люпину підвищують на 3…6 % активність і на 8…18 % здатність до розмноження дріжджових клітин та пригнічують ріст і активність молочнокислих бактерій у 2,5…5,5 і 1,6…2,1 рази відповідно. Внаслідок високої активності ферментного комплексу ППЛ активізується гідроліз крохмалю та білків у тісті, збільшується накопичення цукрів і водорозчинного азоту, що зумовлює прискорення швидкості газоутворення, скорочення тривалості дозрівання тіста.
Визначено вплив борошна з цілозмеленого насіння та борошна з його солоду на структурно-механічні властивості тіста. Встановлено, що внесення ППЛ у тісто підвищує його водопоглинальну здатність на 2,7…4,2 % і в’язкість на 21,7…39,2 %, укріплює клейковину. Підвищення в’язкості тіста затримує розвиток деформації текучості, що зумовлює зменшення його розпливання. Оскільки для такої структури характерні низькі пружно-еластичні деформації, це призводить до зменшення об’єму тістових заготовок і готових виробів.
Внесення продуктів з люпину у пшеничне тісто істотно змінює фракційний склад його білків, збільшуючи частки водорозчинної та “проміжної” фракцій і зменшуючи частку клейковини. Термічне оброблення (заварювання) ППЛ дає змогу збільшити вміст сирої клейковини та покращити її якість.
Показано, що ППЛ збагачують хліб не лише збалансованим за амінокислотним складом білком, а й біологічно-активними речовинами: пектином, клітковиною, пентозанами, органічними кислотами, -токоферолом, мінеральними елементами, що підвищує ступінь забезпечення добової потреби організму людини в цих речовинах і поширює можливості такого хліба як функціонального харчового продукту. При внесенні 10 % ППЛ до загальної маси борошна середньодобове вживання хліба (близько 300 г) забезпечує покриття добової потреби організму в білку на 57,9…61,4 %. У хлібі з БЛ і СЛ скор за першою лімітуючою амінокислотою лізином на 11,7 та 13,5 % відповідно вищий, порівняно з хлібом без добавок.
In vitro доведено, що швидкість перетравлення білкових речовин хліба з БЛ і СЛ на пепсиновій і трипсиновій стадіях вище, порівняно з контрольним зразком, у 1,5…3,0 і 2,0…4,1 рази відповідно.
Дослідами з визначення комплексоутворювальної здатності хліба відносно іонів свинцю встановлено, що хліб, збагачений люпиновими продуктами, здатний на 56,4 % більше, порівняно з контролем, зв’язувати та виводити із організму людини токсичні речовини, що можна пояснити високим вмістом пектинових речовин і клітковини в ППЛ.
Показано, що в хлібі з 10 % БЛ і СЛ вміст адсорбційно зв’язаної води на 8,6…13,9 % більший, ніж у хлібі без добавок, що пов’язано з внесенням з досліджуваними продуктами низькомолекулярних речовин і некрохмальних високомолекулярних полісахаридів, здатних міцно зв’язувати воду, що і зумовлює сповільнення процесу черствіння хліба з ППЛ.
У результаті проведених досліджень розроблено і затверджено нормативну документацію на “Борошно люпинове харчове”, “Борошно із солоду люпину” та нові види хлібобулочних виробів з борошном із солоду люпину: хліб “Жовтневий” і булочку “Сонячну”. Технології нових видів виробів пройшли апробацію у виробничих умовах.
Розрахунок очікуваної економічної ефективності використання борошна із солоду люпину при виробництві хлібобулочних виробів з підвищеним вмістом білка показав, що порівняно з виробами, збагаченими молочним білком, хліб з СЛ має меншу виробничу собівартість, за рахунок чого економія складе 107,60 грн. на 1 т готової продукції.
Публікації автора:
Арсеньєва Л.Ю., Бондар Н.П., Головченко О.В. Використання насіння люпину для виробництва високобілкових харчових продуктів // Вісник ДонДУЕТ. 2003. – № 1 (17). – С. 79 – 83.
Ферментативна активність та хлібопекарські властивості борошна з насіння бобових культур та їх солодів / Л.Ю. Арсеньєва, О.В. Борисенко, В.М. Махинько, Н.П. Бондар, О.Л. Карнаушенко // Вісник ХДТУСГ. – Вип. 22. – Харків. – 2003. – С. 189 – 195.
Склад і перетравлюваність білкових речовин продуктів перероблення бобових / Л.Ю. Арсеньєва, О.В. Борисенко, Н.П. Бондар та ін. // Наукові праці НУХТ. – 2004. – № 15. – С. 51 – 54.
Перспективи та безпечність використання насіння білого люпину для виробництва харчових продуктів / Г.О. Богданов, О.В. Головченко, Л.Ю. Арсеньєва, Н.П. Бондар // Вісник аграрної науки. – 2004. - № 11. – С. 57-60.
Оцінка харчової цінності та безпечності використання борошна з насіння бобових / Л.Ю. Арсеньєва, Н.П. Бондар, В.Ф. Доценко, О.В. Головченко // Хранение и переработка зерна. – 2004. – № 5 (59). – С. 48 – 50.
Дослідження фракційного складу білкових речовин продуктів переробки насіння бобових та тіста з цими продуктами / Л.Ю. Арсеньєва, О.В. Борисенко, Н.П. Бондар, В.М. Махинько, Б.І. Хіврич, В.Ф. Доценко // Вестник НТУ “ХПИ”. – 2004. – № 29. – С. 78 – 84.
Арсеньєва Л.Ю., Бондар Н.П., Усатюк С.І. Комплексоутворювальна здатність хліба з продуктами переробки люпину // Хранение и переработка зерна. – 2005. – № 6 (72). – С. 56 – 58.
Пат. 70705 А України, МПК7 А21D8/02. Спосіб виробництва пшеничного хліба / Л.Ю. Арсеньєва, Н.П. Бондар, В.М. Махинько, О.В. Борисенко –
Пат. 62463 А України, МПК7 А21D8/02. Спосіб виробництва пшеничного хліба з підвищеним вмістом білка / Л.Ю. Арсеньєва, Н.П. Бондар, О.В. Головченко, В.Ф. Доценко – № 2003032653; Заявл. 27.03.2003; Опубл. 15.12.2003, Бюл. № 12.
Ферментативна активність борошна з насіння бобових культур та їх солодів / Л.Ю. Арсеньєва, О.В. Борисенко, В.М. Махинько, Н.П. Бондар, Б.І. Хіврич // Харчова промисловість. Додаток до журналу № 3. – 2004. – С. 90 – 91.
Антиаліментарні складові насіння бобових культур та продуктів їх переробки у складі хліба / Л.Ю. Арсеньєва, Б.І. Хіврич, В.М. Махинько, Н.П. Бондар, О.В.Борисенко // Матеріали науково-техн. конф. “Безпечність продуктів харчування вітчизняного виробництва” – К. – 2003. – С. 52 – 54.
Бондар Н.П., Арсеньєва Л.Ю. Перспективність використання продуктів переробки білого люпину в хлібопекарському виробництві // Програма і матеріали 69-ї наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів. – Ч. ІІ – К.: НУХТ. – 2003. – С. 59.
Визначення вмісту антипоживних речовин продуктів переробки насіння бобових у складі хліба / О.В. Борисенко, В.М. Махинько, Н.П. Бондар, Л.Ю. Арсеньєва // Програма і матеріали 70-ї наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів. – Ч. ІІ – К.: НУХТ. – 2004. – С. 55.
Бондар Н.П., Борисенко О.В., Арсеньєва Л.Ю. Визначення комплексоутворювальної здатності харчових волокон продуктів рослинного походження // Програма і матеріали 71-ї наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів. – Ч. ІІ – К.: НУХТ. – 2005. – С. 53.
Підвищення ефективності використання насіння бобових у продуктах харчування / Л.Ю. Арсеньєва, В.М. Махинько, Н.П. Бондар та ін. // Сб. науч. стат. ОЦНТЭИ. – Одесса: ОЦНТЭИ – 2004. – С. 10 – 15.
Комплексоутворювальна здатність хліба з продуктами переробки люпину / Л.Ю. Арсеньєва, Н.П. Бондар, О.В. Борисенко, С.І. Усатюк // матеріали ІХ міжн. науково-техн. конф. “Нові технології та технічні рішення в харчовій та переробній промисловості: сьогодення і перспективи” – К.: НУХТ, 2005. – С. 107 – 108.
Особистий внесок:
участь у проведенні аналітичного огляду літературних джерел, експериментальних досліджень, узагальненні результатів, підготовці матеріалів до публікації [1, 4];
участь у проведенні патентного пошуку, підготовці формули винаходу, проведенні експериментальних досліджень, обробці результатів і написанні заявки на винахід [5, 6];
участь у проведенні експериментальних досліджень, обробленні результатів, підготовці матеріалів до публікації [3, 7, 8, 11, 14, 15, 16];
участь у проведенні експериментальних досліджень, обробці результатів [2, 9, 10, 12, 13].
