WYBRANE CECHY JAKOŚCIOWE MROŻONEGO PIECZYWA DROŻDŻOWEGO KSZTAŁTOWANE NIEKTÓRYMI ZAMIENNIKAMI CUKRU ORAZ TECHNIKAMI ROZMRAŻANIA

Transkrypt

1 Acta Sci. Pol., Technica Agraria 7(3-4) 2008, WYBRANE CECHY JAKOŚCIOWE MROŻONEGO PIECZYWA DROŻDŻOWEGO KSZTAŁTOWANE NIEKTÓRYMI ZAMIENNIKAMI CUKRU ORAZ TECHNIKAMI ROZMRAŻANIA Katarzyna Kozłowicz, Franciszek Kluza Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie Streszczenie. Celem pracy były badania technik rozmrażania pieczywa drożdżowego oraz ocena wpływu zamienników sacharozy (sorbitol, miód) w składzie na jakość świeżego i mrożonego pieczywa. Charakteryzowano wybrane właściwości fizyczne ubytek masy, masę właściwą i stosunek skórki do miękiszu pieczywa po jego rozmrożeniu w powietrzu i techniką mikrofalową. Stwierdzono, że zastosowanie sorbitolu i miodu wpłynęło na zmniejszenie upieku i zwiększenie wydajności ciasta i pieczywa. Rozmrażanie mikrofalowe ma istotniejszy wpływ na ubytek masy pieczywa oraz elastyczność w porównaniu z rozmrażaniem w powietrzu. Ocena sensoryczna wykazała, że pieczywo z udziałem miodu i po rozmrożeniu w mikrofalówce otrzymało najmniejszą ilość punktów. Słowa kluczowe: właściwości fizyczne, zamrażanie pieczywa, WSTĘP Nowe potrzeby konsumentów obejmujące produkty spożywcze o pozytywnym działaniu fizjologicznym oraz w zakresie stosowania diet o obniżonej wartości energetycznej wymuszają dostosowywanie istniejących produktów spożywczych oraz projektowanie nowych, szczególnie w przemyśle piekarniczym. W tym celu oprócz surowców podstawowych wykorzystywane są surowce podwyższające wartość odżywczą pieczywa lub nadające mu inne specjalne, pożądane cechy (właściwości funkcjonalne) [Czapski i in. 1999, Janicki 1999, Jones i Jew 2007, Selomulyo i Zhou 2007]. Obniżenie kaloryczności wyrobów piekarniczych można uzyskać poprzez ograniczenie w nich zawartości cukru (sacharozy), zastępując go innymi środkami słodzącymi wywołującymi podobne wrażenia sensoryczne. Istnieje duża różnorodność zamienników cukru o właściwościach prozdrowotnych. Do grupy takich dodatków stosowanych Adres do korespondencji Corresponding author: Katarzyna Kozłowicz, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Chłodnictwa i Energetyki Przemysłu Spożywczego, ul Doświadczalna 44, Lublin, katarzyna.kozlowicz@up.lublin.pl

2 20 K. Kozłowicz, F. Kluza w przemyśle piekarskim należą m.in. miód i sorbitol [Leszczyński 2001, Rutkowski i in. 2003]. Miód dodany do pieczywa poprawia jego smak, zwiększa kruchość, przedłuża świeżość oraz nadaje złocisty kolor powierzchni wyrobu podczas procesu wypieku. Ze względu na to, że zawiera dużą ilość łatwo przyswajalnego cukru, substancji zapachowych i witamin, podnosi wartość odżywczą i dietetyczną wyrobu. W rezultacie można zastosować mniejszą ilość miodu aniżeli sacharozy, nie obniżając słodyczy wyrobu, a zmniejszając jego kaloryczność. Także dodatek sorbitolu wpływa na poprawę cech sensorycznych oraz umożliwia obniżenie kaloryczności ciasta [Bogdanov 1997, Rosiecka 2003, Słomczyński 1998]. Alkohole cukrowe spełniają generalnie wiele wymagań stawianych zamiennikom cukru: nie są kriogenne, diabetogenne, są niskoenergetyczne i dobrze rozpuszczalne. W pieczywie i wyrobach cukierniczych oprócz nadania słodyczy spełniają funkcje zastępcze, takie jak: wypełnienie masy, tworzenie struktury, nadanie aromatu, zabarwienia i trwałość smaku oraz zapewnienie procesów fermentacyjnych [Rutkowski i in. 2003, Słomczyński 1998, Świechowski 1997, Kozłowicz i Kluza 2008]. Celem pracy była charakterystyka wpływu miodu i sorbitolu na cechy jakościowe mrożonego pieczywa, ocenianego przy uwzględnieniu dwóch technik rozmrażania, w powietrzu i z wykorzystaniem mikrofal. MATERIAŁ I METODY Podstawowa receptura badanego ciasta drożdżowego w przeliczeniu na 100% mąki pszennej obejmowała: 68,2% wody, 5,8% sacharozy, 3,8% mleka w proszku, 1,7% soli, 5,5% oleju, 0,9% drożdży suchych, 0,3% cynamonu i 0,04% kwasku askorbinowego. Modyfikację pieczywa obejmującą dodatek sorbitolu (20, 50, 80, 100%) i miodu naturalnego (40, 60, 80, 100%) wykonano do oceny wpływu zastosowanych zamienników sacharozy na wybrane właściwości otrzymanego pieczywa. Przygotowane ciasto o masie 250 g poddano wstępnej fermentacji przez 85 min oraz końcowej fermentacji w foremkach aluminiowych w temperaturze 30 C przez 60 min do osiągnięcia pełnej dojrzałości wypiekowej. Wypiek prowadzono w piecu elektrycznym w temperaturze 220 C przez 20 min. Po wypieku próby wyrobu schładzano w temperaturze pokojowej przez 40 min, pakowano w woreczki polietylenowe i zamrażano metodą owiewową do temperatury -18 C wewnątrz próby. Pieczywo przechowywano w temperaturze -35 C przez 2 tygodnie. Otrzymane pieczywo rozmrażano w powietrzu w temperaturze pokojowej do osiągnięcia w środku termicznym pieczywa temperatury 20 C oraz mikrofalowo funkcji automatycznego rozmrażania. Analizę prób obejmującą określenie wybranych właściwości fizycznych oraz ocenę organoleptyczną przeprowadzono zarówno dla niezamrożonego, jak i dla rozmrożonego pieczywa [Jakubczyk i Haber 1993, PN-A-74108:1996]. Oznaczenie kwasowości miękiszu pieczywa dokonano przy użyciu pehametru Elmetron z elektrodą kombinowaną. Analiza statystyczna wyników badań obejmowała wyznaczenie wartości średnich, odchylenia standardowego oraz analizę wariancji przy przedziale ufności 95%. Acta Sci. Pol.

3 Wybrane cechy jakościowe mrożonego pieczywa drożdżowego WYNIKI I DYSKUSJA Charakterystykę technologiczną otrzymanego pieczywa oraz wyznaczone wartości cech fizycznych przedstawiono w tabeli 1. Tabela 1. Charakterystyka wypieku pieczywa drożdżowego a Table 1. Characteristics of leavened bread baking a Rodzaj dodatku Type of additives Próba kontrolna Sample control Sorbitol 20% Sorbite 20% Sorbitol 50% Sorbite 50% Sorbitol 80% Sorbite 80% Sorbitol 100% Sorbite 100% Miód 40% Honey 40% Miód 60% Honey 60% Miód 80% Honey 80% Miód 100% Honey 100% Wydajność ciasta Dough yield % a Wartości średnie ± błąd standardowy a Average values ± standard error Wydajność pieczywa Bread yield % Upiek Objętość pieczywa Oven loss % Bread volume cm 3 LWP LWP Kwasowość ph Acidity 161,2±0,5 142,9±0,6 7,0±0,1 1000±11,5 113±0,6 4,7±0,03 188,1±1,2 171,3±0,5 6,5±0,1 850±5,8 91±0,6 5,8±0,03 188,1±0,1 170,0±0,6 7,7±0,1 850±2,9 113±0,3 5,8±0,01 182,7±1,1 164,2±0,3 7,2±0,1 700±2,9 120±0,6 5,8±0,03 177,3±1,2 162,6±0,9 6,6±0,1 700±5,8 120±0,3 5,8±0,02 177,3±1,2 161,9±0,6 4,6±0,1 850±4,6 69±0,6 5,8±0,01 188,1±1,2 168,8±0,6 7,3±0,2 850±5,8 69±0,3 5,8±0,01 188,1±0,6 171,1±0,6 6,1±0,2 800±2,9 64±0,6 5,8±0,01 188,1±0,5 173,4±0,6 4,9±0,2 800±4,0 58±0,6 5,8±0,01 Wyniki badań wskazują na to, że modyfikacja receptury ciasta poprzez zastąpienie cukru (sacharozy) sorbitolem, a także miodem powodowała zmniejszenie objętości uzyskanego pieczywa tak, że wraz ze wzrostem odpowiednio każdego dodatku zmniejszała się objętość pieczywa. Wydajność ciasta oraz wydajność pieczywa kształtowała się w zależności od rodzaju i procentowego udziału dodatku. Miód i sorbitol wpływały na zwiększenie wydajności ciasta w porównaniu z próbą kontrolną (161,2%). Wszystkie próby za wyjątkiem prób z udziałem sorbitolu 80% i 100% oraz miodu 40% charakteryzowały się wydajnością ciasta na poziomie 188%. Najniższą wydajnością pieczywa charakteryzowało się pieczywo z dodatkiem 40% miodu (161,9%), a najwyższą pieczywo uzyskane poprzez modyfikacje podstawowej receptury miodem 100% (173,4%). Stwierdzono także, że wraz ze wzrostem udziału sorbitolu w próbach malała wydajność pieczywa, natomiast zwiększający się udział miodu w próbach powodował wzrost wartości badanej cechy. Straty masy pieczywa podczas wypieku (upiek) zawierały się w zakresie od 4,6% (40% udział miodu) do 7,7% (sorbitol 50%). Im wyższa jest wartość LWP, tym mąka charakteryzuje się lepszymi właściwościami wypiekowymi. Najwyższą wartość LWP (120) charakteryzowało się pieczywo wypiekane z 80% i 100% udziałem sorbitolu, natomiast najniższą wartość LWP (58) pieczywo z dodatkiem 100% miodu (fot. 1). Technica Agraria 7(3-4) 2008

4 22 K. Kozłowicz, F. Kluza Fot. 1. Zdjęcia wybranych prób pieczywa drożdżowego modyfikowanych miodem: a) 40%, b) 80%, c) 100% oraz sorbitolem: d) 20%, e) 50%, f) 80% Pic. 1. Picture of chosen leavened bread modified with honey: a) 40%, b) 80%, c) 100% and sorbite: d) 20%, e) 50%, f) 80% Obecność w cieście zarówno sorbitolu, jak i miodu wpłynęła na zwiększenie kwasowości pieczywa w porównaniu z próbą kontrolną. Pomimo dużego zróżnicowania poziomu kwasowości pomiędzy próbą kontrolną (4,7º) a pozostałymi próbami (5,8º), wzrost tego wskaźnika nie miał wpływu na smak i zapach ocenianego sensorycznie pieczywa. Z przeprowadzonych badań wynika, że sam proces zamrażania i krótkotrwałego przechowywania (2 tygodnie) nie wpłynął istotnie na zmiany masy badanego pieczywa. W każdym badanym pieczywie po rozmrożeniu w powietrzu i porównaniu z próbą kontrolną (niemrożoną) odnotowano niewielkie straty masy (rys. 1). Największą stratę masy, kształtującą się na poziomie 0,57 g odnotowano dla pieczywa wypiekanego z 60% udziałem miodu. Ubytki masowe, powstałe na skutek rozmrażania mikrofalowego, były znacznie wyższe niż w przypadku tradycyjnego rozmrażania pieczywa w powietrzu w temperaturze pokojowej. Dla pieczywa wypiekanego z 100% udziałem sorbitolu ubytek wynosił 2,5 g, podczas gdy w czasie tradycyjnego rozmrażania w powietrzu ubytki masy tego pieczywa wyniosły tylko 0,1 g. Acta Sci. Pol.

5 Wybrane cechy jakościowe mrożonego pieczywa drożdżowego Ubytek masy weight loss g Ubytek masy weight loss g 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Udział sorbitolu, sorbite % Udział miodu, honey % Rys. 1. Średnie wartości ubytku masy pieczywa (wraz z zaznaczonym odchyleniem standardowym) w zależności od metody rozmrożenia Fig. 1. Average weight loss of bread (with pointed standard deviation) depending on thawing method Zjawiskiem niekorzystnym w pieczywie mrożonym jest częste odstawanie górnej skórki od miękiszu. Zależy to między innymi od rodzaju produktu, szybkości jego zamrażania, warunków przechowywania oraz migracji wilgoci w podskórnej warstwie, prowadzącej do obniżenia jej zawartości w miękiszu i wzrostu w skórce. Zastosowane modyfikacje i sposób rozmrażania wpłynęły zróżnicowanie na kształtowanie się zarówno masy właściwej miękiszu, jak i stosunku skórki do miękiszu. Przeprowadzone badania wykazały, że pieczywo modyfikowane sorbitolem charakteryzowało się większą masą właściwą niż z udziałem miodu, przy czym wraz ze wzrostem skali danej modyfikacji zwiększała się masa właściwa pieczywa (rys. 2). Rozmrażanie w powietrzu pieczywa nie spowodowało istotnych zmian oznaczanej właściwości. Technica Agraria 7(3-4) 2008

6 24 K. Kozłowicz, F. Kluza Natomiast rozmrażanie przy wykorzystaniu mikrofal wpłynęło znacząco jedynie na zmiany masy właściwej miękiszu pieczywa modyfikowanego miodem. Im większy był udział miodu jako zamiennika sacharozy, tym bardziej zmniejszała się masa właściwa badanego pieczywa. 0,42 Masa właściwa miękiszu specific mass g. cm -3 0,40 0,38 0,36 0,34 0,32 0,30 0,28 0,26 0,24 Udział sorbitolu, sorbite % pieczywo niemrożone fresh bread 0,38 Masa właściwa miękiszu specyfic mass g. cm -3 0,36 0,34 0,32 0,30 0,28 0,26 0,24 0,22 Udział miodu, honey % pieczywo niemrożone fresh bread Rys. 2. Średnie wartości masy właściwej pieczywa (wraz z zaznaczonym odchyleniem standardowym) w zależności od metody rozmrożenia Fig. 2. Average specific mass of bread (with pointed standard deviation) depending on thawing method Rozmrażanie zarówno w powietrzu, jak i mikrofalowe badanego pieczywa, niezależnie od skali zastosowanej modyfikacji składu istotnie wpłynęło na stosunek skórki do miękiszu w porównaniu z tą cechą dla pieczywa niemrożonego (rys. 3). W pieczywie wypiekanym z ciasta z udziałem zarówno sorbitolu, jak i miodu odnotowano spadek wartości tej wielkości. Acta Sci. Pol.

7 Wybrane cechy jakościowe mrożonego pieczywa drożdżowego ,60 Stosunek skórki do miękiszu crust/crumb ratio 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 Udział sorbitolu, sorbite % pieczywo niemrożone fresh bread 0,60 Stosunek skórki do miękiszu crust/crumb ratio 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 Udział miodu, honey % pieczywo niemrożone, fresh bread,, Rys. 3. Średnie wartości stosunku skórki do miękiszu pieczywa (wraz z zaznaczonym odchyleniem standardowym) w zależności od metody rozmrożenia Fig. 3. Average crust/crumb ratio of bread (with pointed standard deviation) depending on thawing method Uwagę konsumenta pieczywa zwracają przede wszystkim takie jego cechy, jak: kształt, objętość barwa i zapach. Otrzymane pieczywo nie było zdeformowane i miało kształt formy. Charakteryzowało się dużą objętością, co świadczy o jego dobrym spulchnieniu. Skórka nie wykazywała zdolności do pękania i odłupywania się od struktury miękiszu. Technica Agraria 7(3-4) 2008

8 26 K. Kozłowicz, F. Kluza Rys. 4. Wyniki oceny organoleptycznej pieczywa po jego rozmrożeniu Fig. 4. Results of organoleptic assessment of bread after its thawing Na podstawie wyników oceny sensorycznej stwierdzono, że pieczywo z 20% udziałem sorbitolu rozmrażane w powietrzu charakteryzowało się najlepszą jakością i uzyskało największą ilość punktów (40). Pieczywo to było bardzo dobrze wyrośnięte i charakteryzowało się właściwym kształtem, a miękisz był równomierny o jasno kremowym zabarwieniu. Rozmrażanie z wykorzystaniem mikrofal wpłynęło głównie na pogorszenie elastyczności miękiszu pieczywa. Pieczywo z 80% i 100% udziałem miodu uzyskało najmniejszą ilość punktów, odznaczało się słabo wyczuwalnym zapachem i za dużą słodkością (rys. 4). PODSUMOWANIE Zamienniki cukru, zastosowane jako dodatki, przy ich różnym udziale wpłynęły na zwiększenie wydajności ciasta i pieczywa. Największą wydajnością charakteryzowało się pieczywo zmodyfikowane dodatkiem 20% sorbitolu oraz z udziałem 100% miodu. Rozmrażanie w powietrzu nie wpłynęło zasadniczo na zmianę wartości wyznaczanych właściwości. Rozmrażanie mikrofalowe powodowało znacznie wyższe ubytki masy w porównaniu z rozmrażaniem w powietrzu. We wszystkich próbach pieczywa odnotowano pogorszenie się elastyczności miękiszu. Ocena organoleptyczna pieczywa wykazała, że wszystkie próby charakteryzowały się poprawną ogólną jakością. Dodatki sorbitolu i miodu do ciasta oddziaływały korzystnie na analizowane właściwości i mogą być wykorzystane jako zamienniki sacharozy w produkcji pieczywa drożdżowego. Acta Sci. Pol.

9 Wybrane cechy jakościowe mrożonego pieczywa drożdżowego PIŚMIENNICTWO Bogdanov S., Nature and origin of the antibacterial substance in honey. Lebensm.-Wiss. U.-Technol., 30, Czapski J., Grajek W., Pospiecha E., Surowce, technologia i dodatki a jakość żywności. Wyd. AR, Poznań. Jakubczyk T., Haber T., Analiza zbóż i przetworów zbożowych. Skrypt SGGW, Warszawa. Janicki A., Funkcje żywieniowe substancji dodatkowych kształtujących cechy sensoryczne żywności. Przemysł Spożywczy 3, Jones P.J., Jew S., Functional food development: concept to reality. Trends in Food Science & Technology 18, Kozłowicz K., Kluza F., Selected properties of frozen bakery products with an addition of spelt wheat and sorbitol. EJPAU, Agricultural Engineering 11(2), Leszczyński W., Zamienniki sacharozy. Przegl. Piekarski i Cukierniczy 6, Polskie Normy. PN-A/74108:1996. Metody badań. Rosiecka I., Miód jako surowiec w przemyśle piekarsko-cukierniczym. Przegl. Piekarski i Cukierniczy 5, Rutkowski A., Gwiazda S., Dąbrowski K., Kompendium dodatków do żywności. Hortimex, Konin. Selomulyo V.O., Zhou W., Frozen bread dough: Effects of freezing storage and dough improvers. J. of Cereal Sci. 45, Słomczyński J., Zastosowanie środków słodzących w żywności dietetycznej. Przegl. Piekarski i Cukierniczy 3, Świechowski Cz., Środki słodzące ich zastosowanie w przemyśle cukierniczym. Przegl. Piekarski i Cukierniczy 5, SELECTED QUALITY FEATURES OF FROZEN YEAST BREAD SHAPED BY SOME SUGAR SUBSTITUTES AND USE OF TWO THAWING METHODS Abstract. The purpose of the work was to investigate of yeast bread thawing and to assess the influence of sucrose substitutes (sorbite, honey) on quality of fresh and frozen bread. Characteristics of chosen physical properties (weight loss, specific mass and proportion crust and crumb) of bread after its microwave and in air thawing. Applying sorbite and honey reduced baking and increased the productivity of the dough and breads. Microwave thawing has important influence on weight loss of the bread and its elasticity compared to those of bread thawed in air. The organoleptic evaluation showed that the bread with honey and that after have obtained the least of points. Key words: physical properties, frozen bread, Zaakceptowano do druku Accepted for print: Technica Agraria 7(3-4) 2008