«Качество пшеничного хлеба, употребляемого жителями Новоалександровского района»

Общероссийский фестиваль исследовательских и творческих работ учащихся           «Портфолио ученика»

Научно-исследовательский раздел: химия

Название работы: «Качество пшеничного хлеба, употребляемого жителями

                                 Новоалександровского района»  

                                          Авторы работы: Беседина Анастасия, 10 класс

                                                                         Сучкова Анастасия, 8 класс

                                                                         Куликова Олеся, 10 класс

                                                                         Ларикова Алина, 9 класс

                                                                         Бугаева Алина, 11 класс

                                                                         Кострикова Диана, 9 класс                                                                 

                      Место выполнения работы:  г. Новоалександровск, МОУ СОШ №12                                                                                      

                            Научный руководитель: Семёнычева Лариса Витальевна,

                                                                         учитель химии МОУ СОШ №12

г. Новолександровск, 2013 г.

Содержание

Введение   …………………………………………………………………................…………….......3

Теоретическая часть...................................................................................................................5  

1. История возникновения хлеба................................................................................................5

2. Химический состав и пищевая ценность хлеба....................................................................6

3. Гигиенические показатели качества хлеба...........................................................................7

4. Дефекты хлеба........................................................................................................................7

5. Химические превращения веществ при выпечке хлеба.......................................................7

6. Вещества, повышающие качество и свежесть хлеба...........................................................8

Экспериментальная часть………………………………………………………………..................11

Заключение …………………………………………………………………………..........................13  

Библиографический список   …………………………………………………………....................14

Приложение...............................................................................................................................16

Введение

На сегодняшний день нашу жизнь невозможно представить без хлеба. Хлеб составляет значительную часть пищевого рациона человека и является одним из основных источников углеводов и растительного белка в питании. За свою жизнь человек съедает  в общей сложности 15 тонн хлеба.

Также  хлеб играет  немаловажную роль в правильном переваривании пищи в организме человека. «За счет хлебных изделий человек почти полностью покрывает потребность в железе, получает значительную долю марганца и фосфора. Существенным недостатком минерального комплекса хлеба является малое содержание кальция и неблагоприятное соотношение его с фосфором и магнием»

«Хлеб на 45-50% состоит из воды». Остальная часть — белки, углеводы, жиры, минеральные соли и витамины. Содержание их, а, следовательно, и пищевая ценность хлеба в большой степени зависят от состава муки, использованной для выпечки, и содержания других веществ, входящих в рецептуру хлеба. «В последние годы возросла потребность в муке высших сортов, идущих на их производство. В то же время расширился круг производителей и поставщиков этой продукции на продовольственный рынок региона».

В зависимости от выпечки хлеб может быть формовым, подовым, штучным и весовым. Свежевыпеченный хлеб имеет ровную чистую поверхность без крупных трещин и наплывов. «Качественный хлеб имеет правильную форму, корка без надрывов и трещин плотно прилегает к мякишу. Сам мякиш хорошо пропеченный, эластичный, не крошится, не липнет, равномерно пористый. Хлеб низкого качества горчит, кислит, пахнет плесенью и имеет другие посторонние привкусы и запахи, может хрустеть на зубах».

Цель данной работы: провести оценку качества хлеба различных производителей.

Задачи: 

1. по литературным данным выяснить историю возникновения хлеба, его биологическую ценность;

2. провести опрос жителей города Новоалександровска о качестве хлеба;

3. изучить методику определения органолептических и физико-химических свойств хлеба;

4. исследовать хлеб по данной методике;

5. определить внешний вид, вкус, запах, состояние мякиша, массовую долю влаги в хлебе, пористость хлеб;

6. выявить производителя более качественного хлеба.

Данная исследовательская работа носит в большей степени практический характер, так как предполагает использовать полученные результаты при покупке хлебобулочных изделий.

Теоретическая часть

1. История возникновения хлеба

Сначала первобытный человек жевал зёрна, чтобы получить из них необходимую энергию. Позже он стал измельчать зёрна в муку при помощи двух камней. Он добавлял воду, чтобы замесить тесто, делал лепёшки и запекал их в очаге, который он сооружал в яме, вырытой в земле, стенки которой были выложены глиной. Иногда он выпекал лепёшки снаружи глиняных сосудов, внутри которых разводили огонь. Такой хлеб был очень грубым и тяжёлым; он не содержал разрыхлителей, которые заставляли хлеб подходить и от которых хлеб становился лёгким и нежным.

Потребление дикорастущих хлебных злаков в питании человека в виде целых сырых зёрен, размягчённых замачиванием в воде, возникло, вероятно, ещё в эпоху мезолита.

Русские ели преимущественно хлеб ржаной, не исключая богатых и владетельных особ. Иногда смешивали ржаную муку с ячную, но это не было постоянным правилом, так как ячмень в России мало разводился. Пшеничная мука употреблялась на просфоры и калачи, которые были для простого народа лакомством в праздничные дни.

В своей патриархальной простоте наши предки довольствовались весьма немногим: полусырая пища, мясо, коренья и шкуры диких или домашних животных, удовлетворяли их нужды. Наши предки долго не знали роскоши. В  XI веке они питались ещё просом, гречихою и молоком, потом же выучились готовить яства и прочее, но и в старь они отличались хлебосольством. Изведав выгоды гражданской и оседлой жизни русские стали печь хлебы и готовить квас.

Хлеб бывает разный по способу приготовления и по форме. В древности дрожжевой хлеб считался особым лекарством и простым смертным он был недоступен. Особо почитались и пекари – люди, которые занимались изготовлением такого хлеба.

«Хлеб – соль!» - такими словами с давних времён и до сих пор приветствуют в России дорогих гостей. И ещё по старинному русскому обычаю хлеб ни в коем случае нельзя выбрасывать.

Хлеб стал для нас средством единения людей, символом величия труда, спутником сострадания, а в годы войны хлеб был солдатом.

Практическое хлебопечение, которому много тысяч лет и которое сейчас переходит на научные рельсы, всё же остаётся загадкой. На Руси хлеб выпекается разный: ситный, калачный, крупичный; а был ещё решётный, овсяный и мельничный. Хлебобулочные изделия всегда были и есть в большом спросе. Мы едим в основном хлеб пшеничный. Ведь только пшеница содержит растительный белок. При выпечке этот белок способствует тому, чтобы булка была выше, пышней. Хлеб получается лёгкий и вкусный.          

2.  Химический состав и пищевая ценность хлеба

Хлеб – это важный и наиболее доступный источник ценного растительного белка, содержащего ряд незаменимых аминокислот. В пшеничном хлебе, белка содержится больше, чем в ржаном. В хлебе много углеводов, жиров и витаминов. Он служит безотказным поставщиком растительной клетчатки. В нём также есть необходимые для жизни минеральные вещества (К, Са, Р, Na, Fе). Хлеб относится к высококалорийным продуктам. Энергетическая ценность пшеничного хлеба несколько выше, чем ржаного.

Основной химический компонент хлеба – углеводы. Они наряду с простыми сахарами служит для человека основным энергетическим материалом. Кроме того, с хлебом человек получает необходимые для жизни белки, витамины и минеральные вещества. В хлебе есть и фитостерины, и травянистые аналоги холестерина.

Также в хлебе есть и много витаминов. Это тиамин, рибофлавин и никотинамид. Тиамин необходим для нормального обмена веществ, особенно углеводов в организме. При недостатке тиамина понижается аппетит. Наиболее богаты тиамином хлеб и бобовые культуры. Этот витамин хорошо сохраняется в присутствие щелочей. Рибофлавин необходим для нормального обмена веществ, белков и углеводов в организме. При недостатке рибофлавина в пище, у человека наблюдается сухость и трещины губ. Наибольшее количество рибофлавина содержится в хлебе и в печени. Витамин устойчив при нагревании, но легко разрушается на свету. Никотинамид необходим для осуществления процессов биологического окисления в организме. Много никотинамида  содержится в гречневой крупе, в грибах и в хлебе. Кроме того, этот витамин может образовываться в организме из аминокислоты триптофана. С хлебом в человеческий организм поступает 14% калорий. В хлебе содержится: 20% белка, 26% тиамина, 5% никотинамида, 14% рибофлавина, 34% железа и 17% кальция. На 100г. хлеба содержится: мука пшеничная 2 – го сорта, 44,3мл. воды, 8,1г. белков, 1,2г. жиров, 42г. углеводов, 1,2г. клетчатки, 0,7г. органической кислоты, 2,5г. золы, 575мг. натрия, 185мг. Калия, 37 мг. кальция, 65 мг. магния, 218 мг. фосфора, 2,8 мг железа, 0,12мг. рибофлавина, 0,21 мг. тиамина и 2,81 мг. никотинамида.

Для приготовления хлеба требуется мука, сахар, дрожжи и т.д. Влажность муки должна быть 14,5 % .Влажность сахара должна быть не более 0,14%; содержание в сухом веществе: сахарозы – 99,75 %, редуцирующих веществ – не менее 0,05 %, золы – 0,03%, цветность – 0,8 условных единиц. В качестве дополнительного сырья для изготовления хлеба служат патока, жиры, сахар, натуральное или сухое молоко, молочная сыворотка, яйца и другие.         

Приготовление теста состоит в перемешивание муки, воды, соли, дрожжей и опары. Соль, сахар дозируются в виде профильтрованной водной суспензии, жиры – в растопленном состоянии. В процессе приготовления теста происходит набухание частиц муки, накопление молочной и других органических кислот, активация и разложение дрожжевых клеток. Под влиянием гидролитического действия ферментов в тесте несколько увеличивается содержание сахаров и водорастворимых белков. Набухание частиц муки обуславливает формо – и газоудерживающую способность теста. Органические кислоты придают хлебу кисловатый вкус. Дрожжевые клетки в тесте вызывают спиртовое брожение с образованием этилового спирта и углекислого газа, пузырьки которого, разрыхляя тесто, обеспечивают пористую структуру мякиша хлеба. Формирование процесса приготовления теста может осуществляться также добавлением в тесто амилолитических и протеолитических ферментных препаратов, улучшителей окислительных и восстановительных процессов, поверхностно – активных веществ.

3. Гигиенические показатели качества хлеба

Качество хлеба оценивают органолептическими и физико-химическими показателями. Хлеб хорошего качества должен быть пропечённым, иметь гладкую поверхность без крупных трещин и надрывов, корка – без подгорелости и бледности, не должна отставать от мякиша. Мякиш равномерно пористый, без пустот и уплотнений. При хранении хлеб черствеет: мякиш становится менее сжимаемым и более крошащимся; корка из гладкой, твёрдой и хрупкой – мягкой, эластичной, иногда морщинистой, аромат и вкус постепенно утрачиваются.

4. Дефекты хлеба

Дефекты внешнего вида: неправильная форма, пониженный объем, трещины, пузыри и пятна на поверхности, отсутствие глянца на корке, излишне бледная или слишком темная окраска корки, выпуклая или вогнутая корка, слишком толстая или тонкая, рыхлая и неравномерная корка, боковые притиски, расплывчатость.

Дефекты мякиша: разрывы мякиша, непромес, пустоты в мякише, закал, крошливый грубый мякиш, темный мякиш.

Дефекты вкуса и запаха: кислый, пресный, пересоленный, горький или, посторонний вкус, хруст от минеральной примеси, затхлый плесневелый или другой посторонний запах.

5. Химические превращения при замесе и выпечке хлеба

Основным сырьем для выпечки хлеба служат мука, дрожжи, вода и поваренная соль. При добавлении воды к муке происходит связывание ее белковыми веществами и крахмалом с образованием белковых и крахмальных коллоидов. В результате образуется упругая масса, называемая тестом. Под влиянием ферментов (амилаза, мальтоза и зимаза) или молочнокислой микрофлоры закваски, применяемой при изготовлении некоторых сортов хлеба, в тесте происходят биохимические процессы, приводящие к образованию спирта, молочной кислоты и углекислого газа, который, накапливаясь, разрыхляет тесто. Таким образом, в основе биохимических процессов на первоначальном этапе приготовления хлеба лежит спиртовое и молочнокислое брожение. Брожение теста происходит, особенно интенсивно при повышении температуры до 50°С.

Выделяемый дрожжами фермент амилаза расщепляет крахмал до мальтозы, а она ферментом мальтозой переводится в глюкозу. Расщепление глюкозы до спирта и углекислого газа завершается дрожжевой зимазой. При молочнокислом брожении глюкоза переводится в молочную кислоту с образованием углекислого газа. Спиртовое и молочнокислое брожение сопровождается образованием ряда промежуточных продуктов: пировиноградной кислоты, ацетальдегида, глицерина, создающих в комплексе с другими изменениями в тесте характерный аромат и вкус хлеба.

Наряду с расщеплением углеводов в тесте происходит частичное расщепление белков. Белки расщепляются протеолитическими ферментами до пептонов, пептидов и небольшого количества аминокислот. Некоторые из них вступают в дальнейшие реакции с образованием ряда соединений.

При выпечке хлеба происходят следующие изменения. При нагреве до 50°С амилолитические и протеолитические ферменты активизируются, биохимические процессы в результате этого нарастают и происходит дополнительное разрыхление теста. При более высоком нагреве при температуре 80°С дрожжи и молочнокислые бактерии погибают.    

Наступает стабилизация формы хлеба, обусловленная коагуляцией белковой пленки, образующей поры мякиша. В интервале 60-80°С происходит клейстеризация крахмала. При 100°С образуется водяной пар. Температура в хлебопекарной печи 200-300°С. В пределах 100-200°С происходит интенсивное испарение влаги и образование корки хлеба. В этот же период образуются ароматические соединения, придающие корке хлеба приятные органолептические свойства.

6. Вещества, повышающие качество и свежесть хлеба

Издавна хлебопеки добавляли в тесто различные вещества и добавки, которые несколько замедляли очерствение хлеба. За последние сто лет почти ничего не изменилось, только добавились специальные виды упаковки, которые также уменьшают потерю влаги изделия и замедляют процесс очерствения.

В тесто добавляют консерванты, препятствующие микробиологической порче. В качестве консервантов в тесто добавляют различные химические и натуральные ингредиенты, которые эффективно подавляют развитие болезнетворных бактерий и грибков плесени. К таким консервантам относятся широко применяемая сорбиновая кислота и ее соли (Е-200, Е-201, Е-202, Е-203). Сорбиновая кислота содержится в некоторых ягодах и плодах (клюква, рябина) и применялась в виде консерванта с древности. За рубежом (у нас реже) широко применяются также соли пропионовой кислоты (Е-281, Е-282, Е-283).

Добавки, которые связывают воду в хлебе, предотвращают высыхание (очерствение). К натуральным загустителям относятся каррагенан и его соли (Е-407), Агар (Е-406), камеди, пектины (Е-440). В хлебопечении чаще всего используются низкоэтерифицированные пектины, добавка которых в тесто в количестве 0,1-0,2% позволяет не только значительно продлить свежесть хлеба, но и увеличить выход продукции до 5-6% за счет большого количества связанной влаги.

Пектины дорогие, поэтому в практике применяются дешевые комплексные кондитерские желеобразователи (загустители). Очень эффективна добавка в тесто концентрата клейковины, которая связывает воды примерно в 2-3 раза больше собственного веса.   Еще одним способом связывания влаги в хлебе является добавки различных видов эмульгаторов. Самым известным является лецитин.

Ассортиментная фальсификация хлеба происходит за счет: подмены хлеба, выработанного из одного сорта муки другим, одного вида хлеба другим.

Качественная фальсификация хлеба может достигаться следующими приемами:

- повышенным содержанием воды;

- добавлением других сортов муки;

- введением пищевых добавок;

- заменой дрожжей на химические разрыхлители;

- введением пищевых красителей;

- недовложением ценных компонентов (масла, яиц, сахара и др.);

- заменой дорогих ценных компонентов более дешевыми (маргарина – растительным маслом);

-несоблюдением технологических параметров производства хлеба;

- добавлением консервантов, антибиотиков.

Новым видом фальсификации является введение различных химических разрыхлителей, которые усиливают выделение углекислого газа, после чего не нужно долго проводить процесс брожения теста вообще либо можно значительно его сократить.

Экспериментальная часть

1. Определение органолептических свойств

По органолептическим свойствам хлеб должен отвечать следующим требованиям: поверхность хлеба гладкой, без крупных трещин и дефектов; окраска – равномерной, коричнево – бурой с некоторым блеском верхней и боковой корок; корки – не  подгоревшими, но и не бледные. Переход от корки к мякишу постепенным, не допускается отслаивание корок от мякиша. Мякиш хлеба хорошо пропечён: не липкий, достаточно эластичный и равномерно пористый. Не допускается наличие в мякише непромеса.  Вкус свойственным данному виду хлеба, умеренно кислым, не пересолённым, без признаков горечи и других посторонних привкусов. Недолжно быть хруста на зубах от минеральных примесей. Запах не должен быть затхлым и несвойственным данному виду хлеба.

2. Исследование физико – химических свойств хлеба

Определение массовой доли влаги в куске хлеба. Мы определяли массовую долю влаги в хлебе путём высушивания. Для этого от булки хлеба каждого производителя отрезали кусок толщиной 2-3 см, разрезали его на две части, взвесили кусочек и положили в тёплое место на трое суток. Затем снова взвесили. По разности масс рассчитали массу испарившейся воды. Опыт повторяли 5 раз с хлебом разной датой выпечки. Рассчитали среднее значение массы испарившейся воды. Массовую долю воды вычислили по формуле: W% = m H2O * 100/ m кус.

Определение массовой доли влаги в мякише. От булки хлеба каждого производителя отрезали кусок толщиной 2-3 см, отделили мякиш от корки, скатали его в шарик и взвесили. Положили мякиш в тёплое место на девять суток. Затем снова взвесили. По разности масс рассчитали массу испарившейся воды. Повторили 5 раз с хлебом разной датой выпечки. Рассчитали среднее значение массы испарившейся воды по формуле:    W% = m H2O * 100/ m мяк.

Измерение пор. С помощью линейки замерили диаметр самых крупных пор. Измерение проводили 5 раз с хлебом разной даты выпечки. Рассчитали среднее значение диаметра крупных пор по формуле: dср. = d1+d2+dn / n, где d – диаметр пор, n – число измерений.

Выращивание колоний плесени. Отрезали половинку булки хлеба и положили её в новый полиэтиленовый кулёчек. Наблюдали за появление колоний плесени на хлебе разных производителей. Через 9 суток подсчитали число колоний и измерила самую большую колонию.

Определение веществ, продлевающих свежесть хлеба. Мы определяли сенсорным способом. Отрезали половинку булки хлеба и положили её в полиэтиленовый кулёчек. Через каждые 24 часа проверяли путём надавливания мягкость хлеба. Зафиксировали дату, когда хлеб зачерствел.  

Результаты всех исследований приведены в приложении.

Заключение

Большинство респондентов предпочитают для питания хлеб ЧП «Четвериков», хлебокомбинат ЗАО «Хлеб», который хранят в хлебницах. Чёрствый хлеб используется для приготовления сухарей.

Чем выше массовая доля влаги, тем ниже в хлебе содержание сухих веществ и тем ниже его энергетическая ценность. А значит энергетическая ценность хлеба этих производителей наименьшая.

По внешнему виду соответствует норме пшеничный хлеб  домашнего изготовления и ЧП «Четвериков», хлеб остальных производителей имеет отклонения от нормы.

Норме состояния мякиша соответствует хлеб домашнего производства. Хлеб остальных производителей имеет некоторые отклонения от нормы.

По запаху норме соответствуют хлеб домашнего изготовления и ЧП «Четвериков», по вкусу — домашних хлеб. Хлеб остальных производителей имеет некоторые отклонения от нормы, что свидетельствует о чрезмерном употреблении дрожжей или других веществ, повышающих свежесть хлеба.

Хлеб который быстрее всех покрылся плесенью ни каких химических добавок не содержит. Привезённый хлеб, дольше всех не покрывался плесенью и имел наименьшее число колоний. Можно сделать предположение, что при производстве этого хлеба применяются химические добавки.

Если по истечению 11 дней  хлеб остается мягким, это свидетельствует о том, что в нём присутствуют  химические вещества, повышающие свежесть хлеба.

Наивысшую оценку качества получил хлеб, домашнего производства.

Библиографический список

1. Абельцева Н.Б. ЗАО «Белый хлеб»: вчера и сегодня. Хлебопечение России. 1999 №5 с.14.

2. Афанасьева Г.А. Адаптация хлебопекарной промышленности РФ к условиям рынка: Автореферат диссертации кандидата технических наук. Московской государственной академии пищевого производства – М., 1999. – с.24.

3. Буробин Д.Е. Сырьевая база хлебопекарной промышленности.– 2004. - №1. – с.15-16.

4. ГОСТ 5667-65. Хлеб и хлебобулочные изделия. Правила приемки, методы отбора образцов, методы определения органолептических показателей и массы изделия.

5. Иванова Л. А., Иванова И.С. Применение биологически активных добавок, полученных из дрожжевой биомассы, в хлебопекарной промышленности. Хранение и переработка сельхозсырья. - 2003. – №2. – с.38-40.

6. Киреева Л.Н., Матвеева Н.В. Использование функциональных добавок для улучшения качества хлебобулочных изделий, приготовленных на основе мучных композитных смесей: Материалы V Международного симпозиума. – 1999. - №12. с.40-41.

7. Корячкина С.Я., Кузнецова Е.А. Совершенствование технологии и повышение пищевой ценности хлеба из целого зерна. Хранение и переработка сельхозсырья. 2003 №1. с.42-45.

8. Косован А.П., Чебенко Н.Т. Ресурсосберегающие технологии в хлебопечении. Хранение и переработка сельхозсырья. – 1999. - №10. – с.35-38.

9. Минаева Е.В. Научно-теоретические принципы развития предприятий хлебопродуктового комплекса. Хранение и переработка сельхозсырья.–2003.-№9.–с.7-11.

10. Мухина Д.В. Теневой оборот в хлебопекарной отрасли.– 2003. - №3. – с.26-29.

11. Окорокова Ю.И., Еремин Ю.Н. Гигиена питания - 3-е изд. - М. Медицина, 1981) Пащенко Л.П., Булгакова Н.Н. Повышение биологической ценности пшеничной муки и хлеба. Хранение и переработка сельхозсырья. – 2004. - №1. – с. 29-32.

12. Качество хлеба.  www.russbread.ru/category/kachestvo...

13. Качество хлеба в России падает.  www.foodsmarket.info/news/content.p...

14. Понятие качества хлеба. www.russbread.ru/kachestvo-xleba/po...  

15. Основные факторы качества хлеба. История появления, рецепты. www.bread.tj/factor/

16. Товароведная характеристика и экспертиза качества хлеба.  pda.coolreferat.com/Товароведная_ха...

17. Улучшители качества хлеба. www.hlebopechka.net/h76.php

18. Формирование качества хлеба в процессе производства.www.znaytovar.ru/new875.html  

19. Хлеб, выпечка хлеба, состав хлеба, качество хлеба.  www.kraushka.ru/bread.html

20.  Хлеб. Состав, пищевая ценность, калорийность хлеба. 

www.pravda.rv.ua/food/Bread.php

Приложение

Опрос

В ходе исследования было опрошено 100 респондентов. Всем респондентам были предложены три вопроса:  

1. Хлеб,  какого производителя вы предпочитаете?

2. Где вы храните хлеб?

3. Что вы делаете с засохшим хлебом?

Нами был куплен пшеничный формовой хлеб, продаваемый в магазинах нашего города пяти производителей: общество с ограниченной ответственностью "КУБАНОЧКА", организация КОМПИЩЕПРОМ, ЧП «Четвериков».

Массовая доля влаги в куске хлеба

Массовая доля влаги в мякише

Размер пор

Органолептический (сенсорный) анализ включает оценку вкуса, запаха, консистенции, структуры, цвета, формы, размера, внешнего вида и состояния поверхности готового изделия. Выполняется такой анализ с помощью зрения, обоняния и вкуса и, следовательно, не нуждается ни в специальном оборудовании, ни в дорогостоящих реактивах. Необходимо помнить, что органолептическая оценка состояния продукта носит качественный характер и не является окончательным заключением о безопасности продукта для здоровья потребителя или пищевой полноценности. Главным же недостатком сенсорного анализа является невысокий уровень информативности.

Органолептические показатели

а) Внешний вид

б) Состояние мякиша

в) Запах

г) Вкус

Выращивание плесени

Свежесть хлеба