Мінеральна цінність хліба

Мінеральна цінність хліба

Мінеральна цінність хліба

1. Мінеральна цінність хліба

Мінеральні речовини як компоненти продуктів функціонального харчування поряд з іншими харчовими речовинами беруть участь в біологічних процесах, які відбуваються в організмі, мають свою специфічну активність і вважаються істинними біоелементами [3]. Вони відіграють важливих роль в обмінних процесах організму.

Мінеральний склад хлібних виробів залежить від виду і сорту борошна, адже при технологічній переробці зернових культур в борошно, відбуваються значні втрати мінеральних речовин, видалених разом з оболонкою зерна [5]. Чим нижчий сорт борошна, з якого виготовлений хліб, тим більший у ньому вміст мінеральних речовин вміст мінеральних речовин представлений в таблиці 1 [6].

Таблиця 1 - Вміст мінеральних речовин у 100 виробів

ПоказникиХлібЖитній з обойного борошна формовийпшеничний з борошнаобойного формовийII сорту подовийI сорту формовийвищого сорту формовий123456Зола, % Макроелементи, мг Калій Кальцій Магній Натрій Фосфор Сірка Хлор Мікроелементи, мкг Залізо Кобальт2,55 245 35 47 610 158 52 980 3900 -2,45 203 33 62 587 218 67 960 4200 2,81,76 185 28 54 374 135 69 639 3600 2,51,80 129 23 33 506 84 59 837 1860 1,91,66 93 20 14 499 65 54 824 1120 1,4

В хлібі в значній кількості міститься калій, фосфор, магній, кальцій, натрій, хлор, в меншій - залізо, цинк, марганець та інші елементи [7]. Кальцій, магній, фосфор забезпечують побудову опірних тканин скелету; натрій і калій підтримують необхідне осматичне середовище клітин і крові; хлор бере участь в утворенні травних соків; йод, цинк, мідь - у виробленні організмом гормонів; залізо і мідь служать переносниками кисню в організмі; кобальт стимулює роботу вітамінів і ферментів [6].

При характеристиці мінеральної цінності хліба увагу приділяє не високий вміст в ньому кальцію при значному рівні фосфору. Як відомо, оптимальним відношенням цих елементів в раціоні 1:1,5, в той час у хлібі це відношення зрушено в сторону фосфору, вміст якого в цьому продукті в 3-5 раз перевищує вміст кальцію [5]. При надлишку фосфору може відбуватись виведення кальцію з кісток, при надлишку кальцію - розвивається сечокамяна хвороба [3]. Збільшення вмісту в їжі білків і лактози покращує засвоєння кальцію [6]. Вміст кальцію в хлібі становить -20-30 мг в 100г (рекомендована норма вживання кальцію 1000 мг на добу відповідає 3-5 кг хліба), тому цей продукт потребує збагачення мінеральними компонентами. Магнію в хлібобулочних виробах більше - 40-50 мг, и 300г хліба можуть внести в раціон істотну кількість цього мікроелемента -120-150 мг [5].

Хліб не збалансований і по відношенню таких важливих мікронутрієнтів, як натрій і калій (оптимум 1:2). Цей стан погіршується тим, що в рецептуру майже всіх сортів хліба входить кухонна сіль в кількості 1,5-2,0% до маси борошна. Тому при вживанні в їжу тільки 100-200 г. хліба людина вже отримує добову фізіологічну дозу натрію, яка становить - 0,4-0,5г. При цьому надходження калію з тією кількістю хліба складає 0,1-0,29г, що відповідає всього 5-15% добової потреби в цьому елементі (1,6-2,0 г в день). У звязку з цим хліб і хлібобулочні вироби доцільно збагачувати кальцієм при одночасному зниженні в них вмісту натрію [3].

У хлібопродуктах майже не міститься, такий необхідний елемент, як йод. Потреба в йоді коливається в межах 100-150 мг на добу. Тому в профілактичних цілях розробляється асортимент хлібних виробів. що передбачає штучне внесення водовмісних добавок.

Що стосується мікроелементів, наприклад, мідь, нікель, хром, марганець, молібден, ванадій, селен, бор і інших, то потреба в них організмом людини остаточно не встановлена. У крайньому разі, в людей не виявлено не благополучних явищ, повязаних з не достатком цих мікроелементів. Але надлишок міді, селену, молібдену, бора, нікелю, алюмінію, хрому, олова і цинку, який може виникнути в хлібопродуктах при переробці зерна, вирощеного на грунтах збагаченими даними елементами, може викликати токсичні явища [3].

2. Потреба людини у мінеральних речовинах (добова)

Добова потреба людини в мінеральних речовинах складає 20-25 г.

Залежно від кількісного вмісту в продуктах харчування, мінеральні речовини поділяють на: макро-, мікро - та ультрамікроелементи.

Макроелементи (становлять до 99% мінеральних речовин): кальцій, фосфор, калій, залізо, магній, натрій, хлор, сірка - містяться в кількостях більше 1 мг%.

Мікроелементи - мідь, кобальт, нікель, марганець, цинк, хром, йод, фтор та ін. - містяться в кількостях до 1 мг%. Виконують важливу роль активізаторів різних ферментативних процесів в організмі, беруть участь в утворенні гормонів і вітамінів.

Ультрамікроелементи - олово, свинець, ртуть тощо - містяться в мікрограмах і менше на 100 г. продукту.

Макроелементи

Кальцій необхідний організму для побудови кісток, зубів, для нормальної діяльності нервової системи і серця, активізує ферменти шлунку, гормони. Він впливає на ріст і підвищує опір організму інфекційним захворюванням. На солі кальцію багаті молоко та молочні продукти, жовтки яєць, риба, салат, горіхи, капуста, житній хліб. Добова потреба організму в кальції складає 800 мг. Найбільше кальцію містять тверді, кисломолочні сири, молоко.

Фосфор у сполученні з кальцієм входить до складу кісткової, м'язової і нервової тканин. Фосфор позитивно впливає на функції центральної нервової системи, бере участь в обміні білків і жирів. Добова потреба людини у фосфорі - 1 - 1,5г. Найбільше фосфору містять молочні продукти (особливо сир), м'ясо, горіхи, риба, хліб, бобові культури.

Залізо необхідне для утворення гемоглобіну крові. Багаті на залізо м'ясо, печінка, нирки, яйця, риба, виноград, суниці, яблука, капуста, бобові, картопля. Добова потреба організму в залізі - 15 мг.

Калій регулює водний обмін в організмі, посилює виведення рідини і поліпшує роботу серця. Міститься в сушених плодах (куразі, урюку, чорносливі, родзинках), горіхах, квасолі, м'ясі, рибі, шоколаді, маслинах. Добова потреба - до 5,0 г.

Натрій разом з калієм регулює водний обмін, затримуючи воду в організмі, підтримує нормальний осмотичний тиск у тканинах. Натрій міститься в ікрі, сирах, яйцях, хлібі, молоці, моркві. Добова потреба - 4-6 г. що відповідає 10-15 г. кухонної солі. Харчові продукти не забезпечують потребу людини в натрії, тому їжу підсолюють. Найбільше натрію міститься в житньому хлібі, сирах, яйцях, молоці

Хлор бере участь у регулюванні осмотичного тиску в тканинах і в утворенні соляної кислоти у шлунку. Надходить до організму з кухонною сіллю. Добова потреба - 2-5 г., але з сіллю його надходить 6-9 г., що шкодить організму. Тому в багатьох випадках рекомендують використовувати кухонну сіль в обмеженій кількості. Порівняно багато хлору міститься в сирах, яйцях, молоці, яловичині.

Сірка входить до складу деяких амінокислот, вітамінів групи В, інсуліну, крові, кісток. Міститься в горіхах, вівсяних крупах, яйцях, сирі, м'ясі, рибі.

Мікроелементи

Мідь і кобальт, цинк беруть участь у кровотворенні. Вони містяться в капусті, моркві, картоплі, буряках, жовтку яєць, печінці яловичій, рибі, бобових, дріжджах. Потреба людини у міді складає 2 мг на добу, у цинку - 10-15 мг. Надлишкова кількість цих елементів викликає деякі захворювання або отруєння.

Йод бере участь у побудові й роботі щитовидної залози. При нестачі йоду в організмі розвивається така хвороба, як зоб. Найбільше йоду в морській капусті, морській рибі, крабах, хурмі, салаті, шпинаті.

Добова потреба людини у йоді -100-260 мкг

Фтор міститься у питній воді. Відсутність або нестача цього елемента позначається на здоров'ї зубів і формуванні кісткового скелету. Людина отримує на добу з водою 1 - 1,5 мґ фтору, з їжею - 0,23-0,35 мг.

Ультрамікроелементи

Свинець міститься в деяких продуктах переважно тваринного походження в кількості 0,05-0,1 мг/кг

Олово - в тих же продуктах в кількості 0,003 - 0,63 мг/кг. У таких пропорціях вони не шкодять організму людини. В продукти харчування ці елементи потрапляють з різних джерел, наприклад, свинець - з посуду, припоїв, обладнання, газів автотранспорту, олово - з полуди металевих банок, мідь - з металевих частин апаратури, від обробки садів і виноградників отрутохімікатами [8].

В таблиці 2 представлено покриття добової потреби людини в основних мінеральних речовинах при споживанні 300г хліба [6].

Таблиця 2 - Покриття добової потреби людини в основних мінеральних речовинах при споживанні 300 г хліба

Хліб формовийПокриття (в%) потреби вКальціїФосфоріМагніїЗалізі12345З житнього обойного борошна11,637,935,278,0З пшеничного обойного борошна11,052,346,584,0З пшеничного борошна II сорту9,332,440,572,0З пшеничного борошна I сорту7,720,224,737,2З пшеничного борошна вищого сорту6,715,616,822,4

У таблиці наведенні дані, що характеризують покриття добової потреби людини в кальції, фосфорі, магнії та залізі. Аналізуючи їх, можна зробити висновок, що хліб з будь-якого сорту борошна покриває дуже незначну частину потреби людини у кальції, але є достатньо багатим джерелом для поновлення раціону харчування фосфором і залізом. Численними дослідженнями встановлено, що надлишок фосфору, знижує засвоєння організмом не лише кальцію, але й магнію [6].

3. Досвід збагачення хлібобулочних виробів

Харчові продукти, збагаченні мінеральними речовинами входять в широку групу продуктів функціонального харчування, такі продукти, збагаченні фізіологічно корисними харчовими інгредієнтами, які покращують здоровя людини.

Основні принципи підвищення харчової цінності продуктів харчування були сформовані зарубіжними і вітчизняними вченими на основі багаторічного досвіду по розробці, виробництву, використанню і оцінці ефективності збагачення харчових продуктів в нашій країні і за рубежем [9].

)Збагачувати вітамінами і мінеральними речовинами необхідно насамперед продукти масового споживання, які доступні для всіх груп дитячого і дорослого населення і регулярно використовується в щоденному харчуванні.

)Регламентований, тобто гарантований виробником вміст вітамінів і мінеральних речовин у збагаченому ним продукті харчування, повинен бути достатнім для задоволення за рахунок даного продукту 30-50% середньої добової потреби в цих мікронутрієнтів за середнього рівня споживання збагаченого продукту.

)Збагачення храчових продуктів вітамінами і мінеральними речовинами не повинно погіршувати споживчих властивостей цих продуктів:зменшувати вміст і засвоюваність інших речовин, суттєво змінювати смак, аромат, свіжість продуктів, скорочувати строк їх зберігання.

)Ефективність збагачених продуктів повинна бути переконливо підтверджена апробацією, яка демонструє не тільки їх повну безпеку, відповідні смакові властивості, але також добре засвоєння, сприяти суттєвому поліпшенню, забезпеченості організму вітамінами і мінеральними речовинами, що введені до складу збагачених продуктів, і звязані з цими речовинами показники здоровя.

Залізо - один з мікроелементів. Дефіцит цього елемента гостро відчувається в раціоні різних груп населення, що виражається у збільшенні захворюваності на залізодефіцитну анемію [11].

Методами збагачення хлібобулочних виробів залізом займається понад 50 країн світу з 1998 року, і цей документ аргументований дослідженнями ВООЗ [12].

Хліб, як продукт масового вживання може використовуватись в якості носія для збагачення його залізом. Однак в додатковому збагаченні раціону залізом потребують діти і жінки дітородного віку, потреба яких в цьому елементі значно вища, ніж у дорослих чоловіків. Надлишок вживання цього мікроелемента може бути повязано з ризиком посилення каталітичних процесів вільно радикального окислення. Тому збагачений хліб залізом, необхідно адресувати жінкам і дітям з відповідними вказівками на упаковці і не рекомендується включати його в хлібобулочні вироби, які поступають в загальну торгову мережу - для всього населення.

Щоб забезпечити належне засвоювання заліза з збагаченого ним хлібних виробів, він повинен бути одночасно збагаченим вітамінами групи В, фолівою кислотою, а вживання цього хліба необхідно поєднувати з одночасним вживанням свіжих фруктів і зелені або іншого додаткового джерела кислоти для підтримання заліза в двохвалентному стані, оскільки в окисленій трьохвалентній формі, воно не всмоктується [5].

На кафедрі технології хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів нашого університету проводиться наукова робота зі збагачення хлібобулочних виробів залізом. Доцільність додаткового внесення заліза в борошняні вироби, зокрема хлібобулочні, очевидна, оскільки історично хліб є основним доступним продуктом щоденного вживання.

Метою роботи є теоретичне обґрунтування необхідності збагачувати залізом продукт з борошна та дослідження впливу неорганічних і органічних носіїв двовалентного заліза на перебіг технологічного процесу виробництва хліба. Враховуючи досвід застосування в таблиці 3 наведено порівняльна оцінка показників якості тіста і хліба внаслідок впливу трьох носіїв двовалентного заліза: сульфат заліза (неорганічна сіль), лактат заліза (органічна сіль) і продукт гемового заліза «Гемовітал», розроблений вченими кафедри фізіології харчування і мікробіології Харківського державного університету харчування та торгівлі [11].

Таблиця 3 - Показники якості тіста і хліба з носіями заліза

ПоказникиБез добавок (контроль)З внесенням, % до маси борошна«Гемовітал» 3,5Сульфат заліза(II) 0,017Лактат заліза(II) 0,01712345ТістоВологість, %42424242Титрована кислотність, град.: - Початкова - Кінцева 3,0 3,5 2,9 3,3 2,8 3,4 2,8 3,4Газоутворення, см3 /100г805745815805Розливання тіста, % до маси початкового діаметра128118121126Збільшення питомого обєму, % до початкового244213235240ХлібПитомий обєм, см3 /100г300291295298Пористість, %76747576H/D0,400,50,450,40

З таблиці видно, що солі заліза не мають значного впливу на фізико-хімічні і органолептичні показники якості пшеничного хліба, але перевагу можна надати лактат залізу, як органічному носієві. «Гемовітал» затемнює колір і надає виробам специфічного присмаку. сульфат бере активнішу участь в окисно-відновних процесах [11].

Така порівняльна оцінка органічних і неорганічних носіїв двовалентного заліза як збагачувачів хлібобулочних виробів, дала гарний результат, без погіршення якості, тому можна збагачувати широкий спектр хлібобулочних виробів, а здобні - гемовим залізом.

В Японії 3 квітня 2003 року була подана заявка на патентування способу виробництва хліба в формах без кришечок, який передбачає наступні етапи додаванням бромату калію у вигляді водного розчину. А також сульфату феруму і аскорбіновою кислотою порошкоподібному вигляді до інгредієнтів тіста в процесі приготування опари і замішування тіста з ціллю зменшення кількості остаточного бромату в готових виробах; розбризкування сульфату феруму і аскорбінової кислоти по верхній поверхні тістових заготовок після вистоювання; випікання хлібних виробів в фрмах з відкритим верхом. Додана кількість бромату калію становить 8-15 мг/кг, сульфату феруму - 10-20 мг/кг і аскорбінової кислоти - 10-50 мг/кг. У випечених виробах кількість бромату калію складає менше 1 мкг/кг [13].

Магній - це елемент, який бере участь у формуванні кісток, регуляції роботи нервової тканини, обміні вуглеводів і енергії. Він контролює нормальне функціонування міокардіоцитів. Він має велике значення в регуляції скоротливої функції міокарда. Особливе значення має магній у функціонуванні провідної системи серця. Хороша забезпеченість організмом магнієм сприяє кращій переносимості стресовій ситуації, придушення дипресії. Магній добре взаємодіє з вітаміном А [3].

Магнію в хлібобулочних виробах є - 40-50 мг, 300 г. хліба можуть вносити в раціон істотну кількість цього мікроелемента - 120-150 мг (30% рекомендовано нормою вживання). При нормальному харчуванні організм людини, як правило, повністю забезпечується магнієм. В деяких важливих процесах магній може бути антагоністом кальцію, причому надлишок магнію погіршує його засвоюваність. Оптимальне відношення кальцію і магнію 1:0,5, що забезпечуються звичайним раціоном харчових продуктів [3].

Кукін Михайло Юрійович кандидат технічних наук в своїй дисертації провів дослідження впливу магнію і заліза на хлібобулочні вироби.

В наш час для збагачення застосовуються добре розчинні солі магнію (хлориди, сульфати), але вони мають неприємний гіркий смак, що впливає на органолептичні показники готового продукту, а карбонат і цитрат магнію погано розчинні у воді, що затрудняє їх використання.

Тому для збагачення хлібобулочних виробів залізом і магнієм доцільно використовувати зєднання, які володіють хорошою розчинністю в воді, більш високою в порівнянні з другими солями біодоступністю і не мають негативного впливу на смакові характеристики продукту. Таким вимогам в повній мірі відповідають солі лимонної і молочної кислот, а саме цитрат амонію-заліза (ЦАЗ) і лактат магнію. Ці зєднання можуть виконувати в харчовій системі і технологічні функції.

Для дослідів використовували зразки хліба розробленим за двома рецептурами.

Рецептура №1:борошно пшеничне вищого сорту - 100 кг, дріжджі пресовані - 1,5 кг, сіль кухонна - 1,3 кг, вода - 62.8 кг, харчова добавка - за розрахунком.

При випічці за рецептурою №1 смак і запах хліба відповідали даному виду виробу. Основні показники якості цього хліба зведенні в таблицю 4.

Таблиця 4 - Вплив сульфату заліза і цитрату амонію-заліза на показники якості модельних зразків пшеничного хліба, випеченого за рецептурою №1

Найменування показниківЗначення показників якостіКонтрольFeSO4,30% від нормиЦАЗ, 30%Підіймальна сила в кінці бродіння, хв4,02,04,0Підіймальна сила після вистоювання, хв2,04,03,0Кислотність хліба, град1,21,21,2Пористість хліба, %74,072,074,0Зжимання мякушки, од. приладу24,020,023,0Питомий обєм формового хліба, см3/г2,72,72,9Формостійкість подового хліба0,540,540,56

Рецептура №2: борошно пшеничне вищого сорту - 100 кг, дріжджі хлібопекарські інстантні - 1,2 кг, сіль кухонна - 1,5 кг, цукор-пісок - 1,0 кг, маргарин - 1,0 кг, вода - за розрахунком, харчова добавка - за розрахунком.

Результати цих досліджень зведені в таблиці 5

Таблиця 5 - Вплив лактату магнію, ЦАЗ і аскорбінової кислоти на показники якості модельних зразків пшеничного хліба (рецептура №2)

Найменування показника процесуЗначення показника якості пшеничного хлібаКонтрольЛактат магніюЛактат магнію+ А.К.Лактат магнію +ЦАЗ+А.К.12345Питомий обєм, см3/г4,54,55,25,4Формостійкість0,460,440,580,56Кислотність, град1,81,81,51,6Пористість, %82858686

З таблиць видно, що внесення цих добавок не погіршує споживчі властивості пшеничного хліба, приготовленого за типовою рецептурою. Внесення харчової добавки лактату магнію в дозуванні 30% від добової потреби в організмі в магнії покращує смакоароматичний профіль хліба з пшеничного борошна.

Доказано, що ЦАЗ і лактат магнію доцільно використовувати разом з покращувачами окисної дії (аскорбінова кислота) в рецептурах хліба. Внаслідок цього досягається найкращі результати. При цьому питомий обєм готового хліба збільшується на 20%, а формостійкість - на 22%, збільшується інтенсивність хлібного запаху [14].

Цинк - елемент, значення якого визначається тим, що він входить в склад гормону інсуліна, що бере участь в вуглеводному обміні, багатьох важливих ферментів. Недостатність цинку у дітей затримує ріст і статевий розвиток, погіршується зорова функція очей, функції шкіри, повільно загоює рани. Добова норма в цинку 8-22 мг, яка цілком задовольняється звичайним раціоном. Проте цинк погано засвоюється в хлібних виробах з без дріжджового тіста, при вживанні якого не рідко зустрічається нестача цинку в організмі [3].

Всмоктуванні цинку в разовій порції їжі наближається до насищення при вживанні доступних форм цину у дорослих в кількості більше 4-5 мг на порцію. Цинк, призначений у водному розчині натощак, всмоктується дуже ефективно 60-70% [15].

При збагаченні хлібобулочних виробів цинком покращуються структури пористості мякушки і колір кірки виробів, смак і аромат, можливе зниження рецептурної закладки цукру на 20%, а жиру на 10%, покращується стабільність тіста, в тому числі при вистоюванні тістових заготовок, відбувається профілактика сурцево - судинних захворювань [16].

Висновок

Мінеральні речовини є необхідною складовою харчування, що забезпечує життєво необхідні функції організму людини. Внаслідок видалення частин зернівки, що містить мінеральні речовини в борошні і хлібобулочних виробах зменшується вміст мінеральних речовин - магнію, заліза, цинку, тому ці вироби необхідно збагачувати, оскільки вони є основним джерелом мікронутрієнтів.

Використання хлібобулочних виробів в якості носія, додатково збагаченого недостатніми мінеральнми речовинами, дозволяє донести їх до самих широких груп населення. При виборі мікронутрієнтів призначених для збагачення, необхідно враховувати дефіцит в харчуванні, який виявляється в результаті масових досліджень дитячого і дорослого населення і можливість хімічної взаємодії добавок між собою і з компонентами збагаченого продукту і вибирати такі їх поєднання, форми, способи і стадії внесення, які забезпечують їх максимальне збереження в процесі виробництва і збереження.

Список літератури

1.Азбука харчування. Лікувальне харчування: Довідник /За ред. Г.І. Столмакової, І.О. Мартинюка. - Світ, 1991. - 208 с.

2.УДК 613.2:544.773 Использование достижений нанотехнологии для повышения безопасности, пищевой и биологической ценности продуктовпитания, продления их строков хранения - А.М. Сердюк, акад. НАМП Украины; М.П. Гулич, д. м.н.; В.Г. Каплуненко, д.т.н.; Н.В. Косинов, к.т.н.

.Спиричев В.Б. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. Наука и технология. - Новосибирск; Сиб. унив. изд-то. 2004-548 с.

.Обогащение хлебобулочных изделий микронутриентами: медико-гигиенические аспекты. «Хлебопек» №1-2005

6.Дробот В.І. Технологія хлібопекарського виробництва. - К.: Логос, 2002. - 365 с.

7.Інтернет джерела: #"justify">8.Інтернет джерела: #"justify">.Научные принцы обогащения пищевых продуктов микронутриентами. «Хлібопекарська і кондитерська промисловість України» №1 (98) - 2013.

.Усе таки варто збагачувати хлібобулочні вироби вітамінами та мінеральними добавками. «Хлібопекарська і кондитерська промисловість України» №11-2011.

.Порівняльна оцінка впливу носіїв двовалентного заліза на структурно-механічні властивості тіста та якість хліба. «Хлібопекарська і кондитерська промисловість України» №11-2008 - 13-17 с.

.Інтернет джерела: #"justify">.Патент 7341755 США, МПК А 21 D 2/00 (2006/01). Yamazaki Seipan K.K., Hosoya Seio, Yamada Yuji. №10/405346; Заявл. 03.04.2003; Опубл. 11.03.2008; Приор. 17.02.2003, №2003-037637 (Япония); НТД 426/549. Анг.

.Кукин М.Ю. Розработка технологии цитрата аммония-железа, лактата магния и комплексных пищевых добавок и их приминение в пищевых продуктах: автореф. дис. на соискание учетной степени канд. техн. наук.: спец. 05.18.07 «Биотехнология пищевых продуктов и биологических активны веществ»/ М.Ю. Кукин. - Санкт-Петербург, 2013. - 16 с.

.Цинк в питании человека: Физиологические потребности и биодоступность «Вопросы питания» №3,2002-46-50 с.

хліб мікроелемент збагачення потреба