Методы определения вкусовых и ароматических веществ хлеба

24.10.2014

Вещества, придающие вкус и запах пищевым продуктам, находятся в них в очень малых количествах, поэтому большое внимание в последнее время уделяется вопросам методики их выделения и идентификации. Общая дистилляция в вакууме или отгонка с водяным паром, широко применявшаяся еще 5—10 лет тому назад, заменяется сейчас более совершенными методами. Дистилляция проводится в высоком вакууме и обязательно в токе нейтрального газа (азота) во избежание окисления продуктов кислородом воздуха. Для дистилляции применяется нагрев на водяной бане при строго регулируемой температуре и низком остаточном давлении. Отгоняемые вещества, обладающие различными точками кипения, улавливаются последовательно в приемничке, охлаждаемом льдом (0° С), затем при температуре -80° С (сухой лед, этанол) и, наконец, в сосуде Дьюара при температуре жидкого азота -196° С.
Более совершенной является методика, при которой исследуемый продукт помещается в колбу и немедленно замораживается при температуре жидкого азота, т. е. -196° С в вакууме при давлении 1 мкм. Затем образец медленно прогревается до комнатной температуры, а испаряющиеся при этом летучие вещества конденсируются в приемнике при -196° С. Остаток исходного продукта, подвергнутого такой обработке, совершенно не имеет вкуса и запаха, свойственного исходному образцу.
Для идентификации и количественной характеристики суммы отогнанных из продуктов летучих веществ применяется в основном газовая хроматография.
Для улавливания веществ, улетучивающихся в процессе выпечки хлеба, применяются различные установки, позволяющие получить значительное количество органических соединений, испаряющихся из выпекаемого хлеба.
Для выявления преимуществ того или иного метода приготовления хлеба имеет значение и то, формируются ли вкусовые и ароматические вещества в процессе длительного брожения жид кого полуфабриката, опары и теста или же они образуются только при выпечке. Имеющиеся в настоящее время многочисленные данные свидетельствуют, что по качественному составу органических соединений нет значительной разницы между преферментами, тестом и выпеченным хлебом. Что касается среды пекарной камеры, то. нередко она содержит меньше индивидуальных веществ, чем выпеченный хлеб. Это можно объяснить частичным окислением в пекарной камере, трудностью уловить все улетучивающиеся вещества. В табл. 145 представлены карбонильные соединения, (альдегиды и кетоны), изолированные из префермента, теста среды пекарной камеры и хлеба. Как видно, только гидроксиме тилфурфурол, метиональ и кротоновый альдегид не были обнаружены в тесте или преферменте, остальные альдегиды и большая часть кетонов уже присутствуют в полуфабрикатах Невыясненным остается вопрос об органических эфирах, часть которых находится в преферментах, но значительно большее количество обнаруживается в выпеченном хлебе (табл. 146). Некоторые органические кислоты встречаются только в хлебе (бензиловая, итаковая, левулиновая), большая же часть кисло образуется еще в преферменте как промежуточные или конечные продукты брожения.

Методы определения вкусовых и ароматических веществ хлеба

В среде пекарной камеры, кроме этилового спирта, был обнаружен также амиловый спирт. По данным некоторых исследователей, высокое содержание амилового спирта имеет хлеб, полученный при длительном брожении; хлеб, выработанный непрерывным способом, на преферменте и с сокращенным временем брожения, содержит амилового спирта значительно меньше.
В табл. 147 приведены данные, характеризующие состав сконденсировавшихся газов пекарной камеры, полученных при выпечке 48 хлебов, приготовленных безопарным способом; общая продолжительность брожения (включая расстойку) около 4 ч. Общее количество конденсата, улавливаемого в системе последовательных холодильных трубок, охлаждаемых льдом, составило около 1400 мл; он представлял собой очень кислую жидкость (pH 3,5—3,6) и имел неприятный запах, но при распылении его ощущался типичный аромат выпекаемого хлеба.
Методы определения вкусовых и ароматических веществ хлеба

Следует отметить, что из 64 индивидуальных соединений, обнаруженных методом газовой хроматографии, идентифицированы были инфракрасной спектрографией и массо-спектрометрией только шесть, составлявшие около 90% веса всего конденсата.
Из идентифицированных веществ новым, т. е. не обнаруженным до проведения данного исследования, оказался только 2,5-фурандиальдегид, который, как известно, получается из сахарозы. Проведенные эксперименты показали, что 2,5-фурандиальдегид не участвует непосредственно в формировании аромата и вкуса хлеба. Образуется он в процессе воздействия высокой температуры на корку хлеба, механизм этой реакции, однако, неизвестен.
Представляют интерес опыты, показавшие, что в среде пекарной камеры присутствует метилмеркаптан, относящийся к тиоспиртам (CH3SH) и обладающий сильным и неприятным запахом. Он образуется при разложении белковых веществ гнилостными бактериями, а также при нагреве белков. При дальнейших исследованиях он был обнаружен в корке хлеба, причем его количество было тем выше, чем больше белковых веществ содержал продукт (табл. 148).
Методы определения вкусовых и ароматических веществ хлеба

По запаху можно обнаружить 1/460000000 мг метилмеркаптана; вероятно, это вещество является одним из компонентов, определяющих вкус и запах готовых хлебобулочных изделий.
Для выпеченного хлеба характерным является неравномерное распределение карбонильных соединений между мякишем и коркой. Количество альдегидов в корке в несколько раз больше, чем в мякише хлеба. Это можно объяснить тем, что температура поверхности хлеба значительно выше, чем мякиша, что обусловливает интенсивное протекание реакции меланоидинообразования. Наряду с этим, возможно, что после выпечки происходит перемещение летучих веществ из центра тестовой заготовки к ее периферии и концентрирование их в корке.
Неоднократно сопоставлялось общее содержание карбонильных соединений и отдельных альдегидов или кетонов в хлебе с технологией его приготовления. Данные табл. 149 показывают некоторые различия в количестве альдегидов, обнаруживаемых в мякише или в корке хлеба, при различной продолжительности брожения. Ho никакой закономерности при этом не наблюдается.
Методы определения вкусовых и ароматических веществ хлеба

Исследования показали, какое большое влияние имеет ход технологического процесса на накопление ароматических веществ в готовой продукции. Исследование ржано-пшеничного и пшеничного хлеба, вырабатываемого на закваске в течение недели с возобновлением только третьей стадии цикла, показало закономерное снижение суммы карбонильных соединений, начиная с третьего дня. На шестой день количество карбонильных соединений в ржано-пшеничном хлебе было на 42% ниже, чем в первый день. Особенно сильно падает содержание ацетона, пропилового альдегида, изобутилового и α- и β-метилбутилового альдегида. Соответственно этому отмечается ухудшение вкусовых свойств хлеба. Исследовался также вопрос
о зависимости содержания различных альдегидов в корке и мякише хлеба, выпеченного из муки различных сортов. Было установлено, что с повышением выхода муки, т. е. с увеличением содержания в ней оболочечных частиц и золы, количество фурфурола, ацетальдегида и еще некоторых альдегидов в хлебе повышается (табл. 150). Это относится как к мякишу, так и корке хлеба. Представляет интерес своеобразный сорт ржаного хлеба вырабатываемого путем очень длительного сбраживания и про должительной выпечки в формах при невысокой температуре получаемый таким способом бескорковый хлеб — пумперникель — содержит в несколько раз больше фурфурола, чем мякиш хлеба из той же муки, но выработанный обычным путем. Эти данные свидетельствуют о том, что процесс выпечки, несомненно, влияет на содержание карбонильных соединений в хлебе.
Методы определения вкусовых и ароматических веществ хлеба

В процессе выпечки снижается содержание свободных аминокислот в хлебе, особенно в корке. Исследование этого вопроса, проведенное недавно, показало, что наиболее значительная потеря незаменимых аминокислот происходит именно в корке (табл. 151), что указывает на связь этого явления с реакцией меланоидинообразования. Следует отметить, что в данном случае хлеб выпекался на пекарном порошке, а не на дрожжах, вследствие чего реакция среды была наиболее благоприятна для процесса меланоидинообразования. Возможно, что потеря незаменимых аминокислот, достигающая в мякише 11%, а в корке — 44%, в более кислой среде будет несколько меньше.
Методы определения вкусовых и ароматических веществ хлеба

Снижение содержания свободных аминокислот в мякише и особенно в корке хлеба, по сравнению с тестом перед выпечкой, отмечали и другие авторы (табл. 152). Кривые на рис, 107 показывают, что снижению содержания свободных аминокислот соответствует повышение количества карбонильных соединений в корке хлеба.
Методы определения вкусовых и ароматических веществ хлеба

Значительное количество исследований было посвящено выявлению роли отдельных фракций и индивидуальных соединений, извлеченных из префермента, теста, свежего хлеба, и конденсатов в образовании аромата хлеба. В отличие от большинства исследователей, обращавших особое внимание на легко летучие вещества, обнаруживаемые в полуфабрикатах и готовом хлебе, были изучены компоненты, остающиеся после удаления соединений с точкой кипения ниже 100° С.
Методы определения вкусовых и ароматических веществ хлеба

Из свежевыпеченного хлеба дихлорметаном экстрагировали значительное количество индивидуальных соединений; фракция, остающаяся после удаления легко летучих веществ, также содержит ряд компонентов, имеющих резкий запах хлебной корки, однако, в меньших концентрациях. При постепенном испарении эти вещества давали типичный приятный запах хлеба. Аналогичный запах имел и концентрат, полученный из выброженного префермента после удаления из него низко кипящих веществ и нагреве до 210° С. Этот концентрат устойчив, при хранении в течение длительного срока при температуре 4° С сохраняет свою способность при соответствующих условиях давать запах хлеба.
В результате дальнейших исследований был получен «синтетический» аромат хлеба при нагревании аминокислоты пролина с глицерином при температуре 75° С в течение 24 ч. При анализе продуктов этой реакции при помощи газовой хроматографии обнаружены три соединения, дающие аромат хлеба. Анализ фракционированных газохроматографически соединений, дающих аромат хлеба, масс-спектроскопией и инфракрасной спектроскопией позволил определить их молекулярный вес и структуру, Эти ароматические вещества при добавлении их в тесто, выпекаемое ускоренным методом, заметно усиливали приятный запах хлеба. Сопоставляя эти данные с данными других авторов, показавших, что при добавлении пролина усиливается приятный запах хлеба без изменения легко летучих фракций, можно сделать вывод о существенном значении продуктов реакции пролина с многоатомными спиртами в формировании аромата выпекаемых изделий. Это вполне возможно, так как доказано наличие диоловых спиртов в бродящих полуфабрикатах, а белковые вещества злаков, особенно глиадин, содержат много пролина.
Общее число химически индивидуальных веществ, обнаруженных в полуфабрикатах, тесте перед выпечкой, в готовом хлебе и в улетучивающихся в процессе выпечки газах, очень велико и задача выделения основных ароматических веществ довольно сложная.
Существенное значение поэтому приобретает выдвинутое в последнее время положение о пороге чувствительности для данного вещества, т. е. о минимальной концентрации, при которая это вещество еще воспринимается органами чувств человека В исследованиях было показано, что далеко не все вещества, обнаруженные в хлебе, равноценны в этом отношении. Для оценки пороговой концентрации различных карбонильных соединений, в первую очередь альдегидов, был применен метод треугольного сравнения, при помощи которого было установлено, что наибольшее влияние на аромат хлеба оказывает изомасляный и изовалериановый альдегид и фурфурол, имеющие наименьшую пороговую концентрацию (табл. 153). Для сопоставления данных химического анализа хлеба на содержание в нем тех или других ароматических веществ предложено вычислять так называемое «ароматическое число» данного вещества по формуле
ароматическое число = найденная концентрация / пороговая оценка.

Методы определения вкусовых и ароматических веществ хлеба

Для каждого из обнаруженных в хлебе веществ необходимо определить его пороговую концентрацию и ароматическое число. Если просуммировать эти числа, то можно получить общее ароматическое число хлеба (табл. 154).
Часто рекомендуемое для оценки качества хлеба определение суммы карбонильных соединений (точнее суммы бисульфитсвязывающих веществ) не давало нужных результатов, так как суммарное количество этих веществ не всегда связано с интенсивностью вкуса и аромата.
Методы определения вкусовых и ароматических веществ хлеба

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: