Вітчизняна хлібопекарська промисловість мала і має важливе стратегічне та соціальне значення для продовольчої безпеки країни, особливо зараз, коли внаслідок глобального зменшення кількості продуктів харчування дедалі актуальнішим стає раціональне використання сировини. Забезпечення галузі високоякісним борошном з відповідним вмістом білка – це проблема не тільки в Україні, а й у світі. Вирішити її можна за допомогою сучасних прогресивних технологій, наукових розробок та відкриттів.

Останніми роками борошна з низькими хлібопекарськими властивостями на ринку побільшало і, водночас, зросла його ціна. Якщо порівняти, для прикладу, показник вмісту клейковини, то з початку минулого століття донині він зменшився із 30–42% до 24–28%. Це спричинено багатьма факторами, та найбільше – погіршенням якості зерна, пов’язаним з його генетичними показниками. Якщо і надалі сіятимемо низькоякісне насіння й не дотримуватимемося вимог технологічного процесу, то борошно на виході теж матиме незадовільні показники. Завдяки використанню харчових додатків можна коригувати недоліки борошна, зробити його і в подальшому придатним для випікання хлібобулочних виробів. Такий спосіб підвищення якості харчових продуктів викликає невиправдані побоювання у споживачів, хоча використання додатків в інших галузях харчової промисловості вже сприймається як належне. Крім того, купувати продукцію із гіршими органолептичними і фізико-хімічними показниками, що швидко черствіє, не хоче ніхто.

Технологічні заходи при переробці борошна з низькими хлібопекарськими властивостями, спрямовані на зниження вологості напівфабрикатів, зміну кислотного і температурного режимів тощо, призводять до зменшення виходу хліба, тобто до прямих втрат. Більш ефективним є застосування покращувачів борошна.

Принципу дії харчових додатків

Згідно з визначенням, харчові додатки – це природні чи синтетичні речовини, які спеціально вводять у харчовий продукт для надання йому бажаних властивостей, покращення структури, аромату, продовження тривалості зберігання тощо. Важливою умовою їх використання є відсутність токсичної, канцерогенної, алергенної чи іншої негативної дії на організм людини.

Шкідливість чи нешкідливість хлібопекарських покращувачів, турбує нині і хлібопекарів, і споживачів. З одного боку, вони нешкідливі, оскільки покращувачі реалізують з дозволу органів охорони здоров’я, а з іншого – досі немає нормативних документів на методики визначення їх складових у хлібі.

У хлібопекарському виробництві харчові додатки, зазвичай, використовують з метою покращити якість продукції під час переробки борошна з низькими хлібопекарськими властивостями; інтенсифікувати технологічний процес; покращити структурно-механічні властивості тіста (СМВ); продовжити тривалість зберігання виробів; надати виробам певних функціональних властивостей.

Залежно від призначення і принципу дії харчові додатки, що застосовуються у хлібопеченні, можна об’єднати в кілька груп: додатки окисної та відновної дії, ферментні препарати (ФП), поверхнево-активні речовини (ПАР), структуроутворювачі, органічні кислоти, мінеральні солі, ароматизатори, підсолоджувачі, консерванти, комплексні поліпшувачі.

Побутує думка, що при використанні борошна з високими хлібопекарськими властивостями та забезпеченні виробничих підприємств сучасним обладнанням використовувати покращувачі недоцільно. Та вони незамінні, коли потрібно випекти хліб із продовженим терміном зберігання; при інтенсивній технології замішування тіста; для спеціальних технологій, які наприклад, передбачають використання холоду; при виробленні певних сортів хлібобулочних виробів.

Покращувачі, перш за все, модифікують структурні компоненти тіста: білок, крохмаль, геміцелюлозу, пентозами, ліпіди і впливають на активність ферментів й мікроорганізмів тіста. Наприклад, встановлено, що покращувачі окисної дії зміцнюють клейковину, збільшують газоутримувальну здатність – тісто стає більш стійким до машинної обробки і стабільнішим під час вистоювання, краще зберігається форма тістової заготовки, збільшується вихід хліба тощо.

Добре вивчено вплив багатьох ферментних препаратів, наприклад, амілолітичної дії, які розщеплюють крохмаль з утворенням моно- і дисахаридів та декстринів.

Дія усіх ферментних препаратів посилюється зі зростанням тривалості процесу дозрівання тіста. У зв’язку з цим необхідно чітко визначити кількість препарату залежно від методу приготування тіста і тривалості бродіння напівфабрикатів.

Мінеральні солі – активізатори бродильної здатності хлібопекарських дріжджів – посилюючи процес нагромадження вуглекислого газу в напівфабрикатах, спричинюють різний результат при нетривалому бродінні тіста з більшою кількості дріжджів і тривалому процесі з малою кількістю дріжджів. Зазначені фактори змінюють не тільки інтенсивність газоутворення, а й структурно-механічні властивості тіста, м’якушки, органолептичні показники хліба, тому що продукти життєдіяльності дріжджів впливають на клейковину білка, формують смак і запах хліба тощо.

При переробці борошна зі слабкою клейковиною доцільно застосовувати додатки окисної дії – вони поліпшують структурно-механічні властивості тіста. У світовій практиці використовують йодат калію, персульфат амонію, аскорбінову кислоту. В Україні найчастіше застосовують аскорбінову кислоту, а додають її 0,005–0,01% від маси борошна.

Окислювачі підвищують також спроможність клейковини до гідратації, що обумовлює підвищену водопоглинальну здатність тіста. Окисні процеси в тісті посилює ферментний препарат глюкооксидаза, який каталізує окислення глюкози. Кінцеві продукти процесу – глюконова кислота і перекис водню, що і є окисником.

У хлібопекарному виробництві для інтенсифікації процесу бродіння використовують препарати амілоризин П10х або амілосубстилін Г10х, які є джерелом амілолітичних ферментів.

Нині успішно використовують як поліпшувачі багатокомпонентні суміші, що містять 4 і більше складників з різними функціональними властивостями.

ПАР – це речовини, що здатні адсорбуватись на поверхні розподілу фаз і зменшувати поверхневий натяг. Це моногліцериди жирних кислот і спиртів, ефіри моногліцеридів, фосфатиди, лецитин тощо. У тісті утворюються складні комплексні сполуки з біополімерами борошна, що покращують його СМВ.

Належної якості хліба можна досягти завдяки регулюванню СМВ тіста залежно від сили борошна. До групи додатків, що впливають на консистенцію тіста і таким чином підвищують його газоутримувальну здатність, а для заготовок – допомагають утримувати форму під час вистоювання і випікання, належать модифіковані крохмалі, пектин, еламін, альгінати, мікробні полісахариди, метилцелюлоза, карбометилцелюлоза та інші, що мають підвищену водопоглинальну здатність. Ці речовини за міжнародною класифікацією віднесені до групи «загусники».

У хлібопеченні для покращення СМВ тіста застосовують здебільшого окислені чи набухаючі модифіковані крохмалі. Модифіковані крохмалі підвищують гідрофільні властивості тіста, зміцнюють клейковину, інтенсифікують окисно-відновні процеси.

При переробленні борошна з високою автолітичною активністю завдяки їм поліпшується стан м’якушки хліба, хліб довше зберігає свіжість.

Пектинові речовини забезпечують такі важливі в технології хліба властивості, як розчинність, набухання, в’язкість. Вони поліпшують водопоглинальну здатність та еластичність тіста, збільшують об'єм і формостійкість хліба. Пектин покращує якість хліба при дозуванні його 0,5–2,0% від маси борошна.

Альгінати магнію і кальцію, еламін – це продукти з морських водоростей. Вони є гідроколоїдами, завдяки чому значно підвищують еластичність і стабільність тіста. Дозують їх у кількості 1–3% від маси борошна.

Мікробні полісахариди, представниками яких є ксантан, поліміксан, етаполан, взаємодіють з компонентами тіста, утворюючи з білками білково-полісахаридні комплекси. Вони значно покращують СМВ тіста з борошна із низьким вмістом клейковини, а додають їх у кількості 0,2–0,5% від маси борошна.

Подібні властивості мають метилцелюлоза і карбоксиметилцелюлоза, які поліпшують якість хліба. Дозування становить 0,3–0,5% від маси борошна.

Важливою проблемою хлібопекарської промисловості є черствіння хліба. Завдяки ферментними препаратам крохмаль гідролізується з утворенням певної кількості мальтози та декстринів різної молекулярної маси, які активно зв’язують вологу, затримуючи ретроградацію крохмалю, котрий спричинює черствіння.

Група додатків, до яких належать органічні кислоти, впливають на титровану кислотність і рН тіста, їх можна розглядати як інтенсифікатори технологічного процесу, що запобігають розвиткові картопляної хвороби хліба. Це, переважно, лимонна, молочна, оцтова кислоти, які є складовими деяких комплексних підкислювачів. Дозують їх від 0,1 до 0,3% від маси борошна.

Групу додатків, до яких належать мінеральні солі, використовують для покращення росту дріжджів у процесі активації. Це амонійні та фосфатні солі, які є джерелом азоту й фосфору. Такі солі, як пропіонати, ацетати калію та кальцію, застосовують з метою запобігання картопляній хворобі й пліснявінню хліба.

До групи додатків, що впливають на смакові якості хліба, належать підсолоджувачі і цукрозамінники. Увага до речовин, що надають виробам солодкого смаку, викликана сучасними пріоритетами науки про харчування, необхідністю виробництва низькомолекулярних продуктів, а також дієтичних продуктів спеціального призначення.

Харчові добавки-підсолоджувачі не містять глюкозного фрагменту – їх одержують із рослинної сировини та шляхом хімічного синтезу.

Представниками природних підсолоджувачів є стевіозид (глікозид, виділений з листків рослини стевії), гліцеризин – гліцеризинова кислота, яку одержують з коренів солодки голої.

Представниками синтетичних підсолоджувачів є сахарин, ацесульфам К, отизон, аспартам.

Оскільки жоден із підсолоджувачів не забезпечує смаку натурального цукру, використовують композиції з окремих підсолоджувачів. Дозування підсолоджувачів розраховують за їх орієнтованими коефіцієнтами солодкості.

Для інтенсифікації технологічного процесу використовують комплексні хлібопекарські покращувачі, що є композиційними добавками поліфункціональної дії, і складаються з кількох інгредієнтів різної дії у певному співвідношенні. Комплексні покращувачі – інтенсифікатори бродіння доцільно застосовувати у виробництві булочних і здобних виробів.

Найчастіше використовують такі поєднання: окислювачі; відновники; ферментні препарати або ферментно-активні; гідроколоїди; поверхнево-активні речовини (ПАР); органічні кислоти; мінеральні солі та їх суміші, що підживлюють дріжджі або як консервувальні засоби, запобігають пліснявінню продукту. Деякі види комплексних покращувачів містять як наповнювач екструдоване пшеничне борошно. Комплексні покращувачі виробляють у вигляді порошків та паст. Додають у кількості 0,005–3,0% від маси борошна.

Хлібні вироби – продукти повсякденного вжитку, тому потрібно надати їм оздоровчих якостей. Нині необхідні вироби, що мають імуномоделювальні, антиоксидантні, сорбційні властивості. Крім харчових добавок, оздоровчих властивостей надає хлібу і нетрадиційна сировина – соєві продукти, продукти з пророщених бобових (гороху, квасолі), насіння соняшнику, льону, плодові та овочеві порошки, водорості, солодові екстракти тощо, які містять біологічно активні речовини.

Наведений перелік добавок свідчить про великі можливості регулювання технологічного процесу під час випікання хліба і надання йому функціональних властивостей, створення продуктів із потрібними характеристиками.

Розробляють і виготовляють комплексні хлібопекарські поліпшувачі в багатьох країнах – Нідерландах, Данії, Німеччині, Росії, США, Швейцарії, Японії, а також в Україні. Серед відомих іноземних виробників поліпшувачів, що присутні на українському ринку слід згадати компанії «Лесафр» (Франція), «Зееландія» (Нідерланди), «Бейклс» (Швейцарія), «Пуратос» (Бельгія), «Ірекс» (Німеччина). Вітчизняні покращувачі під торговою маркою «Вітапан» виробляє ЗАТ «Ензим».