uzluga.ru
добавить свой файл

Университетские исследования, 2010

УДК 664.65


К ЧАСТИЧНОМУ РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ БЕЛКОВОГО ПИТАНИЯ ПРИ ХЛЕБОПЕЧЕНИИ


Чечулин В. Л.*, Мелехин В. М..

Пермский Государственный университет, химический факультет

Россия, 614990, г. Пермь, ул. им. Букирева, 15

 * chechulinvl@rambler.ru


Описаны особенности технологии приготовления хлеба с повышенным содержанием белка (за счёт длительной расстойки тестовой массы, 12 24 ч.,— получения повышенной массы полноценного белка дрожжей).

Ключевые слова: хлебопечение, повышение содержание белка, дрожжевая масса, долгая расстойка

© Чечулин В. Л., Мелехин В. М., 2010 г.


1. Предисловие


Проблема достаточного белкового питания, по детальном исследовании, в том числе и историческом, решалась довольно просто, основным источником белкового питания на Руси являлся хлеб, приготовляемый достаточно особенно с длительной выдержкой замешенного теста и как следствие этого с повышенным содержанием белков дрожжей. ("Хлеб да вода — богатырска еда",— русская пословица.) Краткий исторический обзор и количественные оценки содержания белка в хлебе разного приготовления приведены ниже. Решение этой проблемы в современности является насущным ввиду того, что снижение рождаемости в России с 90-х гг. XX века обусловлено как снижением общей калорийности рациона питания у значительной части населения [19], так и снижением потребления белка,— на рис. 1 показаны результаты исследований калорийности питания и потребления белка в зависимости от уровня доходов. Кроме того, решение проблемы достаточного питания связано с обеспечением успеваемости учащихся, см. [18]


2. Исторический обзор.


Исторически способ приготовления хлеба долгой расстойкой был первым, обеспечивавшим достаточное белковое питание при не вкушении животной пищи; при этом хлеб обычно выпекался, после долгой, суточной расстойки (12–24 часа) массы теста заранее,— на всю неделю, и в течении недели почти не черствел, и был очень сытным, ввиду значительного (св. 10% содержания белков дрожжей),— калорийность дневного питания в древней Руси, при исключительно растительной пище, по косвенным оценкам не менее 3000 ккал1. Однако в связи с распространением христианства в западной Европе и, по христианскому ритуалу, тенденцией ежедневного вкушения свежего хлеба (сначала после обеда, а потом и к утру2), хлеб в западной Европе стали печь при быстрой расстойке, используя дрожжи только для разрыхления теста, а иногда отказываясь от них и используя другие разрыхлители; культура приготовления хлеба долгой расстойки при этом в западной Европе была утрачена, что повлекло снижение калорийности дневного рациона, особенно у крестьян, до 1250–1350 ккал в день (минимальной физиологической нормы) (см. [3]3). Постепенно эта традиция пыталась проникнуть и в Россию, однако в современных материально-технических условиях имеются все возможности для сохранения традиционного способа приготовления белково-полноценного хлеба долгой расстойки, тем паче, что этим обеспечивается достаточное снабжение организма витамином В12, вырабатываемым дрожжами [4].




3. Состав хлеба долгой расстойки


Качество хлеба долгой расстойки явно ощутимо при его практическом употреблении, однако для научно-практической значимости представляют интерес и количественные оценки состава такого хлеба4.

По предварительным опытам тесто полностью скисает, до непригодного состояния примерно за двое суток, предполагая, что дрожжевая масса дорастает до 70% сухой массы муки, и линейно аппроксимируя рост клеточной культуры, получаем что за 1-е сутки нарастает 35% массы дрожжей, за 12 часов — 17,5%, при оценке содержания белка в дрожжах (на сухой вес) в 60%, получаем через 12 часов прирост в тесте белковой массы, за счёт углеводов до 10,5% (от сухого веса теста), всего же, при учёте содержания в муке 11% белка, получаем оценку в 21,5% белка в тесте, от сухого вещества (см. тж. модели описания роста дрожжевой массы в [5] и рис. 2)5.

Для быстрой расстойки до 3-х часов (см. описание технологии в БСЭ-3, "хлебопечение"6) прирост белковой массы составляет, оценочно, до 2,63%.7

Х



рис. 2. I, II — рост дрожжей без доступа воздуха, III — при достаточном доступе воздуха. из [21, с. 104].
леб долгой расстойки — выдержка замешанного теста (при комнатной температуре 20 25 ºС) не менее 12 часов (12–24 часа), содержание белка по модели ок. 21% (из него белок зерна 11% 8, белок дрожжей — ок. 10 %), т. о., получается сбалансированное питание примерно наполовину из растительного белка зерна и наполовину из белка дрожжей аналогичного животному белку9, рекомендованное диетологами (БСЭ-3, "питание", см. тж. [13]).

Хлеб обычного приготовления (промышленная технология хлебопечения, выдержка 3­ 4 часа),— содержание белка — ок. 13% (из них белок зерна 11%, белок дрожжей — 2 %), дрожжи применяются преимущественно как разрыхлитель, а не как важная составляющая питания.


4. Экспериментальная проверка


Модельные рассчёты были проверены экспериментально, предварительно сообщено в [17]. Анализы показали, что в хлебе долгой расстойки белка содержится 18,1±0,4% (в образцах с добавкой в тестовую массу ок. 0,3% отрубей несколько более высокое содержание белка 18,4±0,4%). Разница между содержанием белка в муке и хлебе долгой расстойки достоверно статистически значима.

Данные о калорийности и качестве хлеба долгой расстойки и пищевой ценности рациона таковы, как указано в таблице 1. Внешний вид хлеба приведён на рис. 3.


Таблица 1. Сравнение количественных характеристик.



Наименование

дневное потреб­­-ление, г

белки

жиры (липиды)

углеводы

калорий­ность

%

г

%

г

%

г

ккал

1

Хлеб долгой расстойки

560

18

100,8

5

28

54

302,4

1864,8

2

"быстрый" хлеб

560

13

72,8

1

5,6

66

369,6

1820




норма потребления10







105




95




420

3000




рис. 3. Вид среза хлеба долгой расстойки (1/2 диаметра каравая), из пшеничной муки высшего сорта (ГОСТ Р 52189-2003), с небольшой добавкой отрубей (0,2–0,3% по массе) для придания специфических вкусовых качеств, время расстойки 12 часов.


5. Заключение


Таким образом, 1-й вариант приготовления хлеба ("долгой расстойки") обеспечивает при потреблении в день 500 г. достаточно полноценное белковое питание (и отчасти жировое), соответствующее дневной норме потребления, требующее дополнения растительными жирами, витаминами и, отчасти, углеводами, что в лёгкой диете обеспечивается потреблением растительных масел (40 г., 360 ккал), овощей (ок. 300 г., до 150 ккал) и крупяных каш (200 г., 660 ккал), составляющих минимальный полноценный рацион питания, нормальной калорийности (ок. 3070 ккал в день, минимально 3000 ккал в день).


Библиографический список


1. Берри Д., Биология дрожжей. пер. с англ. Горбулев В. Г., ред Мейсель М. Н., чл.-корр. АН СССР. М.:"Мир", 1985.— 90 с.

2. Бирюкова Е. Н.. Меденцев А. Г., Аринбасарова А. Ю.. Акименко В. К., Адаптация дрожжей к тепловому воздействию // Микробиология, 2007 г., т. 76, №2, сс. 184–190.

3. Бродель Ф., История западной цивилизации: 1400–1800 гг., в 3-х тт., М., 1988.

4. Бышевский А. Ш., Терсенов О. А., Биохимия для врача, Екатеринбург, изд-во "Уральский рабочий", 1994.— 384 с.

5. Варфоломеев С. Д., Гуревич К. Г., Биокинентка, практический курс, М.: "Гранд", 1999.— 720 с.

6. Кагава Я., Биомембраны, пер. с японск. Селищев А. А., М.: "Высшая школа", 1985.—304 с.

7. Камзолова С. В., Финогенова Т.В., Лунина Ю. Р. и др., Особенности роста на рапсовом масле и синтеза лимонной и изолимонной кислот у дрожжей // Микробиология, 2007 г., т. 76, №1, сс. 26­­–31.

8. Культурные растения СССР, отв. ред. Работнов Т. А., М.: "Мысль", ред. геогр. лит-ры, 1978.— 336 с.

9. Кузнецова Л. И., Современные технологии ржаного заварного хлеба // Хлебопечение России, 2007 г., №3, сс. 10­–11.

10. Маршелл Э., Биофизическая химия, в 2-х т., пер с анг. Заславский Б. Ю., ред. Рогожин С. В., М.: "Мир", 1981.— 822 с.

11. Наумова Е. С., Серпова Е. В., Коршунова И. В., Наумов Г. И., Молекулярно-генетические особенности дрожжей // Микробиология, 2007 г., т. 76, №3. с. 361–368.

12. Новая Российская энциклопедия, том 1, «Россия», М.: изд-во «Энциклопедия», 2004.— 960 с.

13. Новодержкина Ю. Г., Дружинина В. П., Диетология, Ростов-на-Дону: "Феникс", 2004.— 384 с.

14. Хухо Ф., Нейрохимия, основы и принципы, пер. с англ. Гришин Е. В., Оноприенко В. В., М.: "Мир", 1990.— 384 с.

15. Чечулин В. Л., К анализу материальных обстоятельств исторического формирования религиозной части общественного сознания православной конфессии в России // Мир человека и его измерения, материалы региональной научно-практической конференции при ПГУ БФ, г. Березники, 2007 г., cc. 178-181.

16. Чечулин В. Л., Копотева А. В., Половозрастная диаграмма как показатель благополучия государства // Демографическая ситуация в современной России: состояние и перспективы, материалы Всероссийской научно-практич. конф. при ТверГосМедАкадемии, г. Тверь, 2008 г., сс. 237-241.

17. Чечулин В. Л., К частичному решению проблемы белкового питания при хлебопечении (тезисы) // Пищевые технологии и биотехнология, материалы IX-ой междунар. конф. при КГУ, секция №5 технология продуктов функционального питания г. Казань, 2008 г., 1 с.

18. Чечулин В. Л., О питании как физиологическом условии когнитивных процессов // Университетские исследования, 2010 (раздел: психология) http://www.uresearch.psu.ru/files/articles/69_20270.doc

19. Чечулин В. Л., Дифференциация доходов и демографический кризис // Университетские исследования, 2009 (раздел: социология) http://www.uresearch.psu.ru/files/articles/16_62117.doc

20. Шелемех О. В., Гейдбрехт О. В., Плакунов В. К., Беляев С. С., "Кислородная регуляция" состава дыхательной цепи дрожжей при множественном стрессе // Микробиология, 2006 г., т. 75, №4, сс. 562­­–569.

21. Фурина Е. К., Бонарцева Г. А., Андреищева Е. Н. и др., Об особенностях восстановления нитратов у дрожжей // Прикладная биохимия и микробиология, 1997 г., т. 33, №6, сс. 603–610.


TO A PARTIAL SOLUTION TO THE PROBLEM OF PROTEIN NUTRITION IN BAKERY


Chechulin V. L.*, Melekhin V. M.
Perm State University, Department of Chemistry
Russia, 614990, Perm, ul. them. Bukireva, 15
* сhechulinvl@rambler.ru

Details of the technology of cooking corn with high protein content (due to prolonged proofing dough mass, 12-24 hours - for high-grade protein mass of yeast).

Keywords: baking, high protein, yeast mass, long proving
© Chechulin V. L., Melekhin V. M., 2010.


Рекомендация специалиста


В статье описан способ повышения доли белка в хлебе при продолжительной расстойке тестовой массы за счёт нарастания дрожжевой массы. Актуальность тематики исследований обоснована в предисловии с привлечением результатов демографических исследований.

Описанный авторами подход к увеличению доли белка в хлебе отличается простотой реализации, доступной даже в домашних условиях. Воспроизводимость показателей качества хлеба от замеса к замесу хорошая. Вкусовые качества хлеба высокие (особенно при добавке отрубей, возможно способствующих лучшему росту дрожжевой массы). Указано, по обширному обзору академических исследований по биохимии дрожжей, что нарощенный белок дрожжей является полноценным. Оценка доли возможного увеличения белка производится по математической модели. Действительное увеличение доли белка в хлебе, названном авторами хлебом долгой расстойки, проверено экспериментально. Данные анализов показывают значительно увеличение содержания белка в хлебе.

Таким образом, учитывая необходимую практическую значимость и актуальность полученных результатов, статья подлежит публикации.


Зав. отделом химии Естественнонаучного

института ГОУ ВПО «Пермский

государственный университет», д.х.н. О.С.Кудряшова


1 ср. дневную норму довольствия хлеба в дореволюционной армии — 1200 г., при калорийности в 250 ккал на 100 г, это обеспечивало дневную норму в 3000 ккал;, в советской армии (80-е гг.) дневная норма хлеба 900 г. (450 г. — "белого", 450 г. — "чёрного"), при калорийности в 240 ккал на 100 г., это обеспечивало дневную норму в 2160 ккал.

2 о тенденции переноса в христианстве трапезы с вечера на утро и изменении рациона питания см. [15]

3 "В Западной Европе каждый человек потребляет ок. 2 <двух> г дрожжевого белка в неделю." [1, с. 84]

4 при учёте важности достаточного миелинового и холестеринового снабжения организма для нормального функционирования нервной системы (см. [14] [4]), миелин (образуемый из полноценного белка дрожжей) и холестерол (образуемый из холестерина дрожжей и растительных продуктов),— важнейшие составляющие оболочек нервных клеток, обеспечивающих нормальную передачу нервных импульсов через мембраны (см. тж. [Error: Reference source not found]), при недостатке же полноценного питания ("модных диетах") наступает истощение организма и, как следствие,— истоньшение упомянутых оболочек нервных клеток, что влечёт в лучшем случае повышенную возбудимость нервной системы (гипервозбудимость), в худшем — психосоматические заболевания, неизле­чимые медикаментозно, без нормализации питания.

5 При приготовлении разных видов теста добавки растительных масел в тесто не препятствуют росту дрожжей [7], при доступе воздуха (в аэробных условиях), концентрация соли до 6% считается допустимой для роста дрожжей [Error: Reference source not found, с. 565], на рост дрожжевой массы влияет температурный режим "при повышении температуры выше оптимальной <20–37 °С> рост клеток дрожжей замедляется или прекращается совсем <при 45 °С >" [2].

6 Обычно "для подкисления теста используют… концентрированную киломолочную закваску (ККМЗ)", [Error: Reference source not found, с. 10], ускоряющую процесс брожения, но это не считается допустимым для представителей некоторых конфессий,— по православному Типикону (Уставу), такой хлеб приравнивается к молочной пище и не допускается к вкушению в постные дни, поэтому в православной традиции используется хлеб чисто дрожжевой без кисломолочных добавок.

7 эти предварительные оценки приблизительно соответствуют эспериментально полученному графику функции роста культуры дрожжей в лабораторных условиях (см. [10, т. 1, с. 264, рис. 9.2], см. тж. [5, с. 544 и сл.])

8 БСЭ-3, см. тж. [8].

9 Для разных штаммов дрожжей характерна "высокая степень сходства … <св.> 79%" [11] состава белковой массы.

10 в среднем, см. БСЭ-3, "питание", тж. [13].

Чечулин В. Л., Мелехим В. М. стр. из