1 РОЛЬ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ В ОБЕСПЕЧЕНИИ
ПИЩЕВОГО СТАТУСА НАСЕЛЕНИЯ
1.1 Требования к качеству и безопасности хлебобулочных изделий
Хлеб, мука, макаронные и мучные кондитерские изделия, различные крупы, другие продукты переработки зерновых культур являются наиболее распространенными пищевыми продуктами, потребляемыми ежедневно и повсеместно всеми группами детского и взрослого населения России. Хлебопродукты - наиболее дешевые и доступные продукты питания - служат одним из основных источников необходимых организму пищевых веществ: растительных белков, углеводов, витаминов, макро- и микроэлементов, пищевых волокон.
Хлеб и хлебопродукты являются основными источниками энергии, белка и углеводов в питании населения России, обеспечивающими соответ-ственно 36,6%, 40% и 53% суточного их поступления. По частоте потребления они находятся на первом месте у всех групп населения [6].
Хлебопродукты являются естественным природным источником вита-минов группы В рационе человека. Содержание витаминов Е и группы В в пшенице, как и в большинстве других зерновых культур, относительно высоко и к тому же хорошо сбалансировано с потребностями в них человека.
1.2 Целесообразность обогащения хлебобулочных изделий
Технологическая переработка зерновых культур, в том числе пшеницы и ржи, на муку сопровождается существенными потерями микронутриентов-витаминов и минеральных веществ, удаляемых вместе с оболочкой зерна. Приготовление из муки хлеба, хлебобулочных и мучных кондитерских изделий вносит дополнительный вклад в потерю этих важных биологически активных веществ [29].
Так, например, содержание витаминов группы В (тиамина, ниацина, витамина В6, фолиевой кислоты) и ряда минеральных веществ (железо, кальций) в процессе приготовления хлеба, начиная от помола зерна и кончая выпечкой, снижается в 2-6 раз.
В зависимости от содержания витаминов в муке изменяется их содер-жание в хлебе. При этом изделия из муки первого и высшего сортов намного беднее витаминами, чем изделия из муки второго сорта.
При потреблении в день 250-300 г хлеба из высокосортной муки суточная потребность в тиамине и витамине Е удовлетворяется на 25-30%, в витамине В6 и ниацине - на 10-20%, в рибофлавине и фолиевой кислоте - на 10-15%). Кроме того, в зерновых продуктах значительная часть ниацина находится в трудноусвояемой форме.
Содержание кальция в хлебе вообще очень мало - 20-30 мг в 100 г (рекомендуемая норма потребления кальция 1000 мг в сутки соответствует 3-5 кг хлеба). Магния в хлебобулочных изделиях больше - 40-50 мг, и 300 г хлеба могут вносить в рацион существенные количества этого макроэлемента - 120-150 мг (30% АУП) [5].
Хлеб не сбалансирован и по соотношению таких важных макронутри-ентов, как натрий и калий (оптимально 1:2). Положение усугубляется еще и тем, что в рецептуры практически всех сортов хлеба включена поваренная соль в количестве 1,5-2% к массе муки. Поэтому при употреблении в пищу только 100-200 г хлеба человек уже получает суточную физиологическую дозу натрия, которая составляет 0,4-0,5 г. При этом поступление калия с тем же количеством хлеба составляет 0,1-0,29 г, что соответствует всего 5-15% суточной потребности в этом элементе (1,6-2,0 г в день).
Большие потери витаминов и минеральных веществ при помоле муки и выпечке хлеба - не единственная причина снижения роли этого продукта в обеспечении современного человека витаминами группы В и ряда макро- и микроэлементов.
Не менее важную роль играют также существенные изменения объемов и ассортимента потребляемых хлебобулочных изделий.
Так, в последние десятилетия потребление хлеба из ржаной муки и пшеничной муки грубого помола снизилось до 40% от общего объема хлебобулочных изделий при одновременном росте потребления хлебобулочных и сдобных изделий из пшеничной муки высшего сорта. По данным Росстата, в 2010 г. из общего объема произведенных промышленным способом хлебобулочных изделий (7144 тыс. т) хлебобулочные изделия из пшеничной муки высшего и первого сортов составили 44,9%, сдобные - 5,1%, а из ржаной муки и смеси ржаной и пшеничной - 32,7%.
В результате этих изменений количество витаминов, получаемых с хлебобулочными изделиями, снизилось и составило для тиамина 2%, рибо-флавина - 10%, ниацина - 16%.
Таким образом, анализ объемов производства и потребления хлеба, изменений структуры ассортимента вырабатываемых изделий, их пищевой ценности свидетельствует об уменьшении поступления микронутриентов (витаминов и минеральных веществ) с одним из массовых продуктов пита-ния, каковым является хлеб и хлебобулочные изделия, вследствие чего этот продукт утрачивает свою роль основного источника витаминов группы В и ряда минеральных веществ (кальция, железа, йода) в питании населения России.
Все это подчеркивает необходимость направленного регулирования химического состава хлебобулочных изделий с целью получения продукта с более высоким содержанием микронутриентов и с более сбалансированным их соотношением.
Целесообразность обогащения хлеба витаминами подчеркивается так-же тем обстоятельством, что хлеб в России остается продуктом наиболее массового потребления, особенно у недостаточно высоко обеспеченных слоев населения. Практически 75% мужского и женского населения ежедневно потребляют хлебобулочные изделия из пшеничной муки высшего и первого сортов промышленной выпечки. К этому следует еще добавить и домашнюю выпечку различных булочек и пирожков из пшеничной муки высшего сорта.
Благодаря этому использование хлебобулочных изделий в качестве носителя, дополнительно обогащенного недостающими микронутриентами, позволит донести их до самых широких групп населения, в том числе наиболее нуждающихся в улучшении их пищевого статуса и здоровья.
Существенное уменьшение поступления витаминов группы В с хлебо-булочными изделиями, некомпенсируемое каким-либо увеличением их по-требления за счет других источников, является одной из важных причин массового распространения недостаточной обеспеченности этими витаминами, о чем свидетельствуют результаты регулярных обследований питания и пищевого статуса различных групп детского и взрослого населения России, проводимые федеральный государственным бюджетным учреждением "Научно-исследовательский институт питания" Российской академии медицинских наук и другими учреждениями гигиенического профиля, свидетельствуют о недостаточном потреблении витаминов группы В, витамина D, железа, кальция, йода. По данным Росстата потребление взрослым населением России целого ряда микронутриентов не достигает рекомендуемого уровня. К ним относятся кальций, йод, витамины А, С, витамины группы В (В1, В2, ниацин). Признаки дефицита многих витаминов реально обнаруживаются по содержанию этих микронутриентов в крови различных групп населения, и достаточно широко распространены. Недостаток витаминов группы В в настоящее время имеет место у 30-70% обследованных лиц [4].
Таким образом, анализ объемов производства и потребления хлеба, изменений структуры ассортимента вырабатываемых изделий, их пищевой ценности свидетельствует об уменьшении поступления микронутриентов (витаминов и минеральных веществ) с одним из массовых продуктов пита-ния, каковым является хлеб и хлебобулочные изделия, вследствие чего этот продукт утрачивает свою роль основного источника витаминов группы В и ряда минеральных веществ (кальция, железа, йода) в питании населения России.
Все это подчеркивает необходимость направленного регулирования химического состава хлебобулочных изделий с целью получения продукта с более высоким содержанием микронутриентов и с более сбалансированным их соотношением.
Целесообразность обогащения хлеба витаминами подчеркивается так-же тем обстоятельством, что хлеб в России остается продуктом наиболее массового потребления, особенно у недостаточно высоко обеспеченных слоев населения. Практически 75% мужского и женского населения ежедневно потребляют хлебобулочные изделия из пшеничной муки высшего и первого сортов промышленной выпечки. К этому следует еще добавить и домашнюю выпечку различных булочек и пирожков из пшеничной муки высшего сорта.
Благодаря этому использование хлебобулочных изделий в качестве носителя, дополнительно обогащенного недостающими микронутриентами, позволит донести их до самых широких групп населения, в том числе наиболее нуждающихся в улучшении их пищевого статуса и здоровья.
Для обогащения хлебобулочных изделий применяют добавки расти-тельного, животного, микробного происхождения, а также комплексные препараты биологически активных веществ [27].
В зависимости от источника получения их можно разделить на три группы: органические (растительного и животного происхождения), неорга-нические, а также микробного происхождения.
Причем среди добавок также выделяют малораспространенные и экзотические формы добавок животного и растительного происхождения, не получившие широкого применения. В хлебопечении как обогащающие добавки применяют монодобавки и комплексные препараты витаминов, микроэлементов, пищевых волокон и других биологически активных веществ.
Рисунок 1 - Классификация добавок, используемых для обогащения хлеба и хлебобулочных изделий
Многочисленными исследованиями были установлены преимущества добавок органического происхождения с точки зрения безопасности и фи-зиологичности. Они менее токсичные с учетом их растворимости, биохимически более доступные для усвоения организмом человека. Существующий рынок пищевых добавок, возможных для применения в хлебопечении достаточно широко представлен отечественными и зарубежными разработками.
Самая большая группа - добавки растительного происхождения, в качестве которых используются продукты переработки зерновых, бобовых, масличных, плодовоовощных культур и другого растительного сырья [19].
В качестве добавок из зерновых культур используются продукты переработки пшеницы, ржи, тритикале, овса, ячменя, сорго, гречихи, кукурузы. Многие исследования проводятся с использованием цельносмолотой муки тех или иных культур, в результате чего возможно обогатить конечный продукт ценными биологически активными веществами, заключенными в целом зерне.
Популярно другое направление обогащения хлеба и хлебобулочных изделий -это использование продуктов переработки зерновых - отрубей и зародыша. Отруби используются в качестве источника клетчатки, зародыш является прекрасным источником витаминов группы В, ПНЖК. Зародыш используют в виде зародышевых хлопьев.
Наибольшее число исследований посвящено обогащению хлебобулочных изделий пищевыми ингредиентами растительного происхождения. Перспективы развития данного направления практически не ограничены. Из всего многообразия растений современная пищевая промышленность использует лишь незначительную часть. Все это связано с несколькими причинами:
1) недостаточная изученность свойств растительного сырья при ис-пользовании его в рецептурах продуктов питания;
2) сложность разработки способов внесения растительного сырья в рецептуры хлебобулочных изделий по сравнению с синтетическими витаминноминеральными комплексами;
3) нестабильность содержания витаминов, макро- и микроэлементов, обусловленная условиями произрастания, временем года, условиями хране-ния и подготовки.
В качестве растительных обогатителей используются продукты растительного сырья в виде пюре, соков, порошков, эссенций, настоев, хлопьев и масел. Растительные ингредиенты способствуют повышению пищевой и энергетической ценности хлебобулочных изделий, оказывают положительное влияние на технологический процесс производства и качество готового продукта.
Среди добавок животного происхождения самыми распространенными являются продукты переработки молока и яиц, внесение которых обогащает продукт незаменимыми аминокислотами, минеральными веществами, витаминами и другими веществами.
В качестве обогащающих добавок используют цельное молоко, сухое молоко, кефир, творог. Наибольшее применение в хлебопечении нашла мо-лочная сыворотка и продукты ее переработки: сухая сыворотка, сладкая су-хая сыворотка, концентрат из сыворотки, концентраты сывороточного белка. Молочная сыворотка позволяет производить хлебобулочные изделия по ускоренной технологии, а также улучшать качество готовых изделий и использоваться для частичной замены сахара.
Куриные яйца сами по себе являются отличным источником белка и незаменимых аминокислот и могут вноситься в тесто как в натуральном, так и в высушенном виде. Кроме этого, применение в хлебопечении нашла скорлупа куриных яиц - как источник кальция. Для лучшего усвоения кальция из скорлупы рекомендуется предварительная ее обработка растворами лимонной или молочной кислоты, либо введение ее в закваски.
С целью восполнения дефицита эссенциальных веществ в питании че-ловека целесообразно вводить в состав хлебобулочных изделий витамины (В1 В2, РР), незаменимые аминокислоты (лизин), минеральные вещества (кальций, йод), пищевые волокна (пектиновые вещества, инулин, микрокри-сталлическая целлюлоза, арабиногалактан).
Рисунок 2 - Основные требования (критерии), предъявляемые
к обогащающим добавкам
Для выработки хлебобулочных изделий с оптимизированным составом макро- и микронутриентов в готовой продукции, обогащенной витаминно-минеральными комплексами, разработаны и введены отраслевые рекомендации МР 2.3.2.2571-10 «Обогащение витаминно-минеральными комплексами массовых сортов хлебобулочных изделий, вырабатываемых по национальным стандартам». Кроме этого усиление позиции технических условий и придания этим документам в новом ФЗ РФ «О стандартизации» статуса нормативных позволяет надеяться на повышение требований к качеству пищевых добавок, специфически применяемых для обогащения хлеба и хлебобулочных изделий. На сегодняшний день применение в хлебопечении, например, комплексной пищевой добавки, премикса «Витэн ТВ» согласно ТУ 9291-001-45189437-07 позволяет обогащать хлебобулочные изделия йодом до содержания 29 мкг/100 г. Рецептура и технология внесения БАД «Йодказеин» в хлебобулочные изделия регламентированы МР 2.3.7.1916-04 «Применение йодказеина для предупреждения йоддефицитных заболеваний в качестве средства, популяционной, групповой и индивидуальной профилактики йодной недостаточности» и ТУ 9110-002-48363077-99 «Хлеб и хлебобулочные изделия, обогащенные йодированным белком».
Таким образом, в настоящее время на рынке хлебобулочных изделий распространены обогащающие добавки, различные как по их составу, так и по происхождению, а также по влиянию на качество готовой продукции. Их применение обусловлено различными целями и может приводить к различ-ным результатам. С позиций здорового питания и территориальных особенностей микронутриентного статуса предпочтение при выборе добавок следует отдавать их способности к восполнению дефицита биоэлементов и витаминов. В связи с этим при разработке рецептур и совершенствовании технологии обогащения хлеба и хлебобулочных изделий актуальны вопросы и проблемы соответствия качества и безопасности применяемых в хлебопечении обогащающих добавок с учетом региональных потребностей населения.
В практике хлебопечения для этих целей используются различные пи-щевые добавки, получаемые из растительного и животного сырья, химиче-ским путем, в результате микробиологического синтеза или обработки при-родных материалов.
Весьма широко в российском и зарубежном хлебопечении применяются добавки растительного происхождения, позволяющие обогатить пшеничную муку отдельными незаменимыми аминокислотами, клетчаткой, витаминами и микроэлементами. Например, показана целесообразность добавления к пшеничной муке 50-70% муки из зерна тритикале для обогащения хлебных изделий незаменимыми аминокислотами.
Для придания хлебобулочным изделиям лечебного и профилактического назначения, а также для повышения их пищевой ценности в рецептуру рекомендуется включать продукты переработки овса (мука, хлопья, отруби, толокно, пророщенное зерно), ячменя (мука, мучка, отходы пивоваренного производства в виде пивной дробины), гречихи (мука, отруби, мучка), риса (мука, крупа, экструдированные продукты, хлопья), кукурузы (мука, экс-трудированные зерна), проса, сорго, киноа, чиа. В Санкт-Петербургском филиале ГНУ ГОСНИИ хлебопекарной промышленности РАСХН разработан довольно широкий ассортимент диетических безглютеновых хлебобулочных изделий - хлеб рисовый, рисово-кукурузный, рисово-гречневый, крахмально-соевый и яблочный [10].
В качестве добавок из бобовых культур наибольшую популярность нашли продукты переработки сои, нута, гороха, чечевицы. Муку из бобовых культур используют как в виде отдельного компонента, так и в виде композитных смесей.
В качестве обогащающей добавки в хлебобулочных изделиях приме-няют целый ряд продуктов переработки сои: шрот, необезжиренную, полу-обезжиренную, обезжиренную муку, изоляты белка, пищевые волокна, про-рощенные бобы.
Большую популярность в хлебопечении приобретают продукты пере-работки нута и чечевицы: эти продукты хорошо сбалансированы по незаме-нимым аминокислотам, а также более легко усваиваются, чем соя. В качестве обогащающих добавок используют нутовую и чечевичную муку, изоляты белка, пророщенные семена чечевицы и нута.
Продукты переработки масличных культур используют для обогаще-ния хлебобулочных изделий полиненасыщенными жирными кислотами, улучшения их органолептических характеристик. С этой целью используют подсолнечное, льняное, рапсовое, соевое, конопляное масла.
Добавки из плодовоовощных культур используют в хлебопечении в виде паст, пюре, порошков, соков, водных экстрактов, жмыхов, сухих хлопьев и т. п. В обогащении хлебобулочных изделий нашли применение такие продукты переработки, как порошки из тыквы, моркови, томатных выжимок, пюре и паста из сахарной свеклы, пюре из моркови, тыквы, семена томата и тыквы, сухие картофельные хлопья, пищевые волокна, полученные из отходов свеклосахарного производства. В качестве добавок в хлебобулочные изделия плодово-ягодной продукции используют порошки из брусники, черники, виноградных семян, боярышника, рябины, цитрусовых, клюквы, яблочных выжимок.
Минерализация хлебобулочных изделий включает их обогащение ря-дом минеральных соединений через использование добавок химического происхождения. Такие добавки не только являются обогатителями хлебных изделий, но и применяются в качестве улучшителей для влияния на технологический процесс их приготовления.
Минеральные добавки (улучшители) - это соли, часто содержащие азот и фосфор. Аммонийные соли ортофосфорной кислоты, фосфаты натрия или калия используют для повышения активности дрожжей. Фосфаты кальция и натрия - для стабилизизации реологических свойств геста и улучшения пористости мякиша изделий. Пропионаты и ацетаты кальция не только оказывают влияние на активность ферментов муки, например, амилаз, но и предотвращают плесневенне и картофельную болезнь хлеба. Для этих целей предложено использовать композиционную смесь «Бинсой», состоящую из соевой муки, аскорбиновой кислоты, карбоната кальция, дегидрофосфата аммония [28].
Обогащение хлебобулочных изделий кальцием необходимо для фор-мирования костной ткани, снижения опасности воздействия радиоактивного стронция. В качестве обогатителей хлеба кальцием используют химически осажденный кальций, соли кальция: цитрат, глюконат, карбонат, ацетат и др. В работах Троицкого применение препарата «Фитин», содержащего смесь кальциевых и магниевых солей инозитгсксафосфорной кислоты. Препарат вводят в рецептуру хлебных изделий в количестве 0,5% к массе муки и для повышения усвояемости кальция добавляют молочнокислые закваски или молочную сыворотку. При этом образуется легко вовлекаемый в обмен веществ лактат кальция.
При организации производства пищевых продуктов, обогащенных витаминами, минеральными веществами и другими микронутриентами, возникает ряд трудностей. Требуется правильно выбрать формы активных ингредиентов и наполнителей, проконтролировать точность внесения и равномерность распределения по всей массе готового продукта микроколичеств дозируемых компонентов, выполнить множество подготовительных операций. Альтернативой этому трудоемкому и многоступенчатому процессу может быть использование готовых витаминно-минеральных премиксов заданного состава, обеспечивающих одновременное внесение витаминов, минеральных веществ и др. БАД в количествах и соотношениях, соответствующих рецептуре обогащаемого продукта.
Во многих странах мира проблема профилактики железодсфицитной анемии решается путем обогащения муки, хлебобулочных и макаронных изделий на мелькомбинатах или непосредственно на хлебозаводах препаратами железа. В качестве обогатителей используются элементарное железо и его соли: сульфат, фумарат, пирофосфат, лактат, глицерофосфат, сукцинат, цитрат, тартрат, железоклюконат и др. Так, разработана и производится витаминно-минеральная смесь для обогащения, улучшения органолептических, физико-химических и структурных свойств хлебобулочных изделий «Флагман», содержащая витамины РР, Е, группы В, фолевую кислоту, Р-каротин и сульфат железа (II) 7-водного. Смесь используют в количестве 0.05% от массы муки. Потребление 300 г хлеба с добавкой обеспечивает организм человека железом на 55 % от его суточной потребности . В работе предложено вводить в рецептуры хлебобулочных изделий препарат железа «Ферамид», состоящий из комплексного соединения хлорида железа и никотинамида. Препарат следует добавлять в количестве 0,28% от массы муки и для лучшего усвоения железа включать в рецептуру 5% зародышевых хлопьев и 3% яблочного порошка или продуктов переработки тыквы, как источники витаминов С, Вь В2, В6, Е; яблочной кислоты; фруктозы и аминокислот. Также для обогащения хлебобулочных изделий железом, разработаны и хорошо апробированы премиксы ряда отечественных производителей [31, 32].
Йоддефицитное состояние наблюдается у 90% населения России, в связи с этим йодирование продуктов питания является приоритетным направлением в хлебопечении. В качестве источника йода применяются йодированная соль, йодированные дрожжи и другое йодсодержащее сырье. Для этой цели разработана пектиновая смесь, позволяющая не только улучшить качество хлеба, но и обогатить его йодом. Предложен и внедрен в производство йодированный молочный белок - йодказсин аналог природного соединения йода с белком кормящей матери. Хлебные изделия с йодказеином используются для профилактики заболеваний щитовидной железы, связанных с недостатком йода. Разработано йодсодержащее сырье «йоддар» - аналог природного йодированного белка [14].
Селен является одним из важнейших антиоксидантов непрямого дей-ствиня, участвует в синтезе гормонов щитовидной железы, реализации ре-продуктивной функции. Обеспеченность значительной части населения селеном не является оптимальной. Поэтому одним из путей профилактики селенлсфицитного состояния является включение в рацион питания продуктов, в том числе хлеба, обогащенных селеном. Использование обогащения хлеба селеном пока носит единичный характер [17].
На настоящий момент на мировом рынке представлено огромное раз-нообразие вариантов обогащения хлебобулочных продуктов. Идеи можно легко почерпнуть, опираясь как на опыт западных производителей хлеба и хлебобулочных изделий, так и на предложения производителей хлебопекарных ингредиентов – и иностранных, и отечественных. В этих условиях основная задача производителя – не упустить имеющиеся перед ним возможность и предложить своему потребителю действительно интересную новинку – не просто вкусный, но и полезный продукт.
