Влияние низкотемпературной обработки на активность протеолитических ферментов различных видов муки

Целью работы являлось изучение влияния низкотемпературной обработки на активность протеолитических ферментов различных видов и сортов муки. Настоящее исследование позволило более глубоко представить комплекс механизмов, вызывающих изменение биотехнологических процессов в тестовых полуфабрикатах при низкотемпературном хранении. Результаты исследования по влиянию длительного низкотемпературного воздействия на активность протеолитических ферментов различных видов муки показали, что исследуемый параметр зависит от рН среды, а также видовой принадлежности муки. При низкотемпературном хранении наблюдается тенденция к понижению активности кислых протеаз как традиционных, так и нетрадиционных для хлебопечения видов муки в среднем на 10%. Активность слабокислых и слабощелочных протеаз под действием отрицательных температур при хранении зависит от вида исследуемой муки. По мере увеличения продолжительности низкотемпературного воздействия протеолитическая активность полбяной, пшеничной и гречневой муки при рН=5,5 снижается в среднем на 20, 12,5 и 18% соответственно, тогда как ржаной и овсяной, напротив, увеличивается на 12 и 28% соответственно. Под влиянием замораживания и в ходе низкотемпературного хранения происходит прирост активности слабощелочных протеаз всех исследуемых видов и сортов муки на 15,9%, за исключением гречневой, протеолитическая активность которой по мере хранения снижается в 1,5–2 раза. Установлено, что наибольшую стойкость к длительному хранению в замороженном виде проявляют протеолитические ферменты кукурузной муки. Знание о степени влияния низкотемпературной обработки на активность протеолитических ферментов позволит прогнозировать реологические свойства тестовых полуфабрикатов, структурно-механические и органолептические характеристики готовой продукции, а также более грамотно подойти к разработке рецептур и технологических параметров тестоприготовления нового ассортимента хлебобулочных изделий на основе замороженных полуфабрикатов как из традиционных, так и нетрадиционных для хлебопечения видов муки.

1. Герасимова Э.О., Лабутина Н.В. Криогенные технологии в хлебопечении // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2019. N 1. С. 6–9.

2. Китаевская С.В., Романова Н.К., Попова Е.В., Камартдинова Д.Р. Оптимизация рецептурного состава ржано-пшеничного хлеба, выработанного на основе замороженных полуфабрикатов // XXI век: Итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2019. Т. 8. N 4. С. 171–176.

3. Козловская А.Э., Лабутина Н.В., Суворов О.А. Влияние хлебопекарных свойств ржаной обдирной муки на теплофизические характеристики ржано-пшеничных полуфабрикатов при замораживании и дефростации // Пищевая промышленность. 2017. N 4. С. 55 - 59.

4. Feng W., Ma S., Wang X. Quality deterioration and improvement of wheat gluten protein in frozen dough // Grain & Oil Science and Technology. 2020. Vol. 3. Issue 1. P. 29–37. https://doi.org/10.1016/j.gaost.2020.02.001

5. Wang P., Xu L., Nikoo M., Ocen D., Wu F., Yang N., et al. Effect of frozen storage on the conformational, thermal and microscopic properties of gluten: Comparative studies on gluten-, glutenin- and gliadin-rich fractions // Food Hydrocolloids. 2014. Vol. 35. P. 238–246. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2013.05.015

6. Wang P., Chen H., Mohanad B., Xu L., Ning Y., Xu J., et al. Effect of frozen storage on physico-chemistry of wheat gluten proteins: Studies on gluten-, glutenin- and gliadin-rich fractions // Food Hydrocolloids. 2014. Vol. 39. Р. 187–194. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2014.01.009

7. Giannou V., Tzia C. Frozen dough bread: Quality and textural behavior during prolonged storage e prediction of final product characteristics // Journal of Food Engineering. 2007. Vol. 79. Issue 3. Р. 929–934. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.03.013

8. Gaikwad S., Arya S.S. Influence of frozen storage on quality of multigrain dough, par baked and ready to eat thalipeeth with additives // LWT – Food Science and Technology. 2018. Vol. 96. Р. 350–356. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.05.057

9. Ban C., Yoon S., Han J.W., Sang Oh Kim, Han J.S., Lim S., et al. Effects of freezing rate and terminal freezing temperature on frozen croissant dough quality // LWT – Food Science and Technology. 2016. Vol. 73. Р. 219–225. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.05.045

10. Jia C., Yang W.-D., Yang Z., Ojobi O.J. Study of the mechanism of improvement due to waxy wheat fl our addition on the quality of frozen dough bread // Journal of Cereal Science. 2017. Vol. 75. Р. 10–16. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2017.03.007

11. Frauenlob J., Moriano M.E., Innerkofler U., D'Amico S., Lucisano M., Schoenlechner R. Effect of physicochemical and empirical rheological wheat flour properties on quality parameters of bread made from pre-fermented frozen dough // Journal of Cereal Science. 2017. Vol. 77. Р. 58–65. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2017.06.021

12. Meziani S., Jasniewski J., Ribotta P.D., Arab-Tehrany E., Muller J.-M., Ghoul M., et al. Influence of yeast and frozen storage on rheological, structural and microbial quality of frozen sweet dough // Journal of Food Engineering. 2012. Vol. 109. P. 538–544. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2011.10.026

13. Китаевская С.В. Исследование резистентности молочнокислых бактерий к низкотемпературной обработке // Вестник Казанского технологического университета. 2014. N 17. N 23. С. 214–217.

14. Luo W., Sun D.-W., Zhu Z., Wang Q.-J. Improving freeze tolerance of yeast and dough properties for enhancing frozen dough quality – A review of effective methods // Trends in Food Science & Technology. 2018. Vol. 72. P. 25–33. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2017.11.017

15. Белявская И.Г., Лабутина Н.В., Балыхин М.Г., Юркина К.С., Никифорова Д.С., Матвеева И.В. Технологические аспекты криогенных технологий хлебобулочных изделий с использованием Сarbo activatus // Пищевая промышленность. 2019. N 3. С. 40–44.

16. Wang X., Pei D., Teng Y., Liang J. Effects of enzymes to improve sensory quality of frozen dough bread and analysis on its mechanism // Journal Food Science & Technology. 2018. Vol. 55. Issue 1. Р. 389–398. https://doi.org/10.1007/s13197-017-2950-8

17. Laaksonen T.J., Roos Y.H. Thermal and dynamic-mechanical properties of frozen wheat doughs with added sucrose, NaCl, ascorbic acid and their mixtures // International Journal of Food Properties. 2001. Vol. 4. Issue 2. P. 201–213. https://doi.org/10.1081/JFP-100105187

18. Матвеева И.В., Гаццола Д., Страхан С. Биотехнологические решения для замороженных полуфабрикатов и хлебобулочных изделий // Хлебопродукты. 2011. N 9. С. 30–32.

19. Tao H., Han T., Xiao Y., Wu F., Xu X. Optimization of additives and their combination to improve the quality of refrigerated dough // LWT – Food Science and Technology. 2018. Vol. 89. P. 482–488. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.11.028

20. Пучкова Л.И., Поландова Р.Д., Матвеева И.В. Технология хлеба; 4-е изд., перераб. и доп. СПб.: ГИОРД, 2005. 259 с.

21. Гридина С.Б., Зинкевич Е.П., Владимирцева Т.А., Забусова К.А. Ферментативная активность зерновых культур // Вестник КрасГАУ. 2014. N 8. С. 57–60.

22. Астахов И.Ю., Курочкин П.П., Игнатов Д.Д. Химический состав и технологические свойства полбяной муки // Инновационная техника и технология. 2015. N 1. С. 59–62.