Ринок цільнозернового борошна (ЦЗБ) та продуктів з нього в останні кілька десятиліть знову почав розвиватися завдяки інтересу споживачів до більш здорових і поживних цільнозернових продуктів. Вироби з ЦЗБ, зокрема хліб, сьогодні вважаються корисними для загального стану здоров’я споживача завдяки високому вмісту клітковини та широкому спектру мінералів, фітохімічних речовин та інших корисних мікроелементів у більшій пропорції, ніж у їхніх рафінованих аналогах. Ринок ЦЗБ демонструє значне зростання зі сукупним середньорічним темпом зростання (CAGR) 6,7% на рік у період з 2022 по 2032 рік. Поточна ринкова вартість ЦЗБ станом на 2022 рік становила 72,7 мільярда доларів США,до того ж , згідно з прогнозами Future Market Insights,очікується, що до 2032 року вона досягне 130,3 мільярда доларів США.Однак, при роботі з цим стародавнім видом борошна може виникати багато проблем, і використання загальноприйнятих специфікацій буває недостатньо для їх вирішення. Таким чином, зростає важливість розробки нових адаптованих технологій контролю та стандартизації цього продукту і подальшої випічки з нього для підтримки задоволеності споживачів.
Що таке цільнозернове борошно?
Цільнозернове пшеничне борошно (ЦЗБ) — це порошок, отриманий у результаті помелу пшениці, відмінної від твердої, у якому присутні природні пропорції ядра висівок, ендосперму та зародків, що містяться у цільному справжньому зерні. ЦЗБ має менший термін придатності, ніж його аналоги білого борошна, через наявність олії у висівках і зародку.
Характеристики цільнозернового борошна
Цільнозернове пшеничне борошно (ЦЗБ) характеризується високоякісними поживними властивостями. Воно має низький вміст насичених жирів і холестерину, що робить його ідеальним союзником у боротьбі та зниженні ризику серцево-судинних захворювань, а також деяких видів раку, таких як рак молочної залози. Воно також відоме своїм високим вмістом клітковини порівняно з традиційним пшеничним борошном, що впливає на відчуття ситості у споживачів і може допомогти в контролі ваги.
ЦЗБ, як і звичайне пшеничне борошно, виконує кілька функцій у процесі виготовлення хліба та хлібобулочних виробів; його основне призначення – бути структуроутворювачем, надаючи клейковину та крохмаль для формування основної структури хлібобулочного виробу. Воно поглинає рідину (наприклад, воду) і таким чином утримує інгредієнти тіста разом.
Нарешті, ЦЗБ значно впливає на смак і колір кінцевого продукту, надаючи субстрат для реакції підрум’янення Маяра, під час якої також утворюються смакові та ароматичні сполуки, що надають характерний горіховий і гіркуватий смак хліба з ЦЗБ.
Розглядаючи технологічні характеристики цільнозернового борошна, слід зазначити, що воно може потребувати більшої кількості води для приготування тіста через велику кількість волокон. Окрім водопоглинальної здатності, іншою характеристикою хліба та хлібобулочних виробів з ЦЗБ загалом є його темніший колір через наявність висівок, а також менший об’єм і щільніша текстура. Хліб з ЦЗБ, як правило, має гіркуватий смак або аромат, який може не сприйматися всьома споживачами.
Поживні переваги цільнозернового борошна
Цільнозернове борошно має широкий спектр поживних і корисних властивостей, що робить його одним із найулюбленіших продуктів споживачів, які піклуються про своє здоров’я. Воно насичене необхідними поживними речовинами завдяки тому, що зберігає висівки, зародки та ендосперм пшеничного ядра, забезпечуючи багатий запас харчових волокон, вітамінів і мінералів. Високий вміст клітковини в ньому сприяє здоров’ю травної системи, запобігаючи запорам і підтримуючи правильну роботу кишечника.
Крім того, ЦЗБ має нижчий глікемічний індекс порівняно з рафінованим пшеничним борошном, що сприяє підтримці стабільного рівня цукру в крові та забезпечує надійне джерело енергії, а також знижує ризик розвитку діабету 2 типу.
Крім того, високий вміст вітамінів групи В, включаючи фолієву кислоту і ніацин, сприяє метаболізму та покращує загальне самопочуття. ЦЗБ також є джерелом важливих мінералів, таких як залізо, магній і фосфор, які беруть участь у виконанні різних функціях організму, від транспортування кисню до здоров’я кісток. Крім того, ЦЗБ містить антиоксиданти, такі як фенольні сполуки, які захищають клітини від окислювального пошкодження і сприяють довготривалості життя.
Проблеми при роботі з цільнозерновим борошном
Для борошномелів
На початку роботи борошномел може зіткнутися з проблемами, пов’язаними з підвищеним ризиком згіркнення борошна, спричиненим вмістом ліпідів у борошні, які в основному походять із зовнішніх шарів зерна (наприклад, висівок і зародка), і через присутність ферментів ліпази ризик згіркнення зростає. Для того, щоби протидіяти проблемам, пов’язаним з високим рівнем ліпази, борошномели можуть використовувати кілька методів обробки твердої оболонки зерна: від обробки парою до сухої термічної обробки зовнішніх шарів. Ці методи можуть допомогти знизити рівень ліпази у зовнішніх шарах зерна і, таким чином, підвищити стабільність борошна при зберіганні.
Для пекарів
ЦЗБ має величезний вплив на органолептичні властивості кінцевого продукту, починаючи від кінцевого об’єму виробу і закінчуючи фактичною обробкою та налаштуванням процедури випечки ЦЗБ характеризується вищою водопоглинальною здатністю, що вимагає переформулювання традиційних рецептур, збільшення часу формування тіста і стійкості до механічного впливу та покращення оброблюваності тіста для отримання задовільного продукту.
Відсутність стандартних специфікацій, подібних до тих, що існують для звичайного пшеничного борошна, спричинила величезну варіативність і неоднорідність продуктів, що класифікуються як цільнозернове борошно. З цією проблемою зіткнулися кілька комерційних та академічних установ, які намагалися стандартизувати параметри цього продукту.
Поради щодо застосування цільнозернового борошна
Робота з цільнозерновим борошном, як зазначалося вище, є складним завданням для хлібопекарів у всьому світі, тому для досягнення успішних результатів слід враховувати різні фактори. Основним фактором, що визначає якість борошна, є саме процес помелу, якій, в деяких випадках, впливає на якість кінцевого продукту навіть більше, ніж сорт пшениці.
| Водопоглинальна здатність (ВПЗ) | Цільнозернове борошно поглинає більше рідини, ніж класичне біле борошно. Залежно від значення водопоглинальної здатності може знадобитися коригування вмісту рідини в рецептурі. ВПЗ може змінюватися в широких межах, що призводить до неможливості використовувати стандартні рецептури. Неможливість правильного прогнозування має великий вплив на кінцеву якість продукту. |
| Тривалість замісу | Під час приготування хліба може знадобитися збільшення тривалості замісу, а також , можливо, й збільшення швидкості замішування для сприяння розвитку тіста. |
| Температура випікання | Цільнозернове борошно може швидше підрум’янюватися через більший вміст висівок. Щоб уникнути надмірного підрум’янення кінцевого продукту, може бути рекомендовано знизити температуру випікання або накрити тісто. |
| Покращення смакових якостей | Цільнозернове борошно має більш виражений горіховий, гіркуватий смак порівняно з класичним борошном. Використання додаткових інгредієнтів, таких як мед, патока або спеції, може допомогти покращити смак у рецептурі кінцевого продукту. |
| Зберігання | Хліб і хлібобулочні вироби з цільнозернового борошна, як правило, мають коротший термін придатності через наявність ліпідів, які можуть призвести до згіркнення . Для покращення або збільшення терміну придатності рекомендується зберігати їх у темних і сухих місцях та у контейнерах. |
Практичні поради для початківців:
Деякі моменти, які слід враховувати при роботі з ЦЗБ у малих масштабах:
- Додавайте приблизно 4–5 г рідини на 100 г борошна через високу водопоглинальну здатність висівок.
- Змішувайте ¼ або ½ частини цільнозернового борошна з однією частиною білого борошна для отримання схожої за смаком випічки.
- Збільште час відлежування для кращого поглинання рідини.
Перевірка якості цільнозернового борошна
Стандарти та специфікації для оцінки якості цільнозернового борошна наразі розробляються кількома промисловими та академічними установами. В даний час вони базуються на вимірюванні гранулометричного складу, вмісту вологи та білку в борошні; однак останні досягнення запропонували включити реологічні вимірювання для кращого розуміння поведінки тіста при обробці, що раніше було неможливо через значну різницю між білим і цільнозерновим борошном.
Проблема, яка існувала до цього, полягала в тому, що методи контролю якості були розроблені виключно для оцінки білого борошна, а притаманні відмінності між обома видами борошна не дозволяли проводити надійний аналіз ЦЗБ. Однак, роки досліджень і технологічних удосконалень дозволили розробити нові методи аналізу для ЦЗБ.
Серед найбільш важливих реологічних показників, які слід враховувати, є: водопоглинальна здатність, тривалість і швидкість утворення тіста, еластичність, об’єм, стабільність та ін.
Враховуючи вищезазначені показники, наступна таблиця підсумовує поточні доступні технології для більш повного аналізу якості цільнозернового борошна.
| Показник | Прилад | Принцип |
| Водопоглинальна здатність Поведінка під час замісу Желатинізація крохмалю Стабільність крохмального гелю Ретроградація крохмалю | Mixolab 2 | Збільшення швидкості змішування з 80 об/хв (традиційне пшеничне борошно) до 200 об/хв дозволяє досягти утворення тіста менш ніж за 8 хв. |
| Пружність Розтяжність Еластичність Хлібопекарська сила | Alveograph® | Водопоглинальна здатність 60% Швидкість змішування 80 об/хв для забезпечення розвитку клейковини Потік повітря 40 л/год забезпечує поступову, плавну деформацію тістової бульбашки |
| Утворення CO2 Утримання CO2 Об’єм | Rheo F4 | Утворення тіста відбувається в заданих умовах Температура та маса встановлюються згідно з протоколом |
Усунення проблем при випіканні з цільнозернового борошна
“Я хочу додати 25% ЦЗБ до одного з моїх рецептів, і мені потрібно передбачити, як це вплине на термін придатності. Як мені краще це зробити?”
Термін придатності продуктів, виготовлених з ЦЗБ, більш короткий у порівнянні з аналогами з білого борошна через більшу активність води. ЦЗБ може мати значний вплив на швидкість черствіння кінцевих продуктів, тому визначення стабільності продукту в часі є першочерговим для пекарів. Щоб краще зрозуміти, як продукт поводитиметься протягом терміну придатності, можна використати криву Mixolab; в кінці тесту температура знижується, таким чином імітуючи те, що відбувається в кінці процесу (коли ви достаєте продукт з духовки і даєте йому відлежатися). У цій останній частині тесту можна визначити ретроградацію крохмалю, що є чудовим показником терміну зберігання.
“Я додаю до 10% вівсяної клітковини до свого цільнозернового бутербродного хліба. Як впливає додаткова клітковина на те, як я повинен зволожувати тісто?”
Додавання клітковини з будь-якого джерела змінює органолептичні та реологічні властивості кінцевого продукту, підвищуючи щільність м’якушки, надаючи їй темнішого кольору та характерного аромату, тому її додавання слід ретельно обмірковувати. Додавання вівсяної клітковини може потребувати перерахунку пропорції рідини, присутньої в тісті, через збільшення водопоглинальної здатності тіста при її додаванні. При додаванні вівсяної клітковини до рецептури хліба рекомендується проводити тестування з кроком 10 г на 20 г води (попереднє зволоження) або оцінювати водопоглинальну здатність за допомогою адаптованого методу, наприклад, Mixolab 2. Додатково до цих кроків рекомендується додавати життєво важливу пшеничну клейковину для покращення кінцевого об’єму хліба через втрату структури клейковини внаслідок її “розмивання” через збільшення об’єма води..
Посилання
1. “Whole-Wheat Flour Market”. Futuremarketinsights.Com, 2023, https://www.futuremarketinsights.com/reports/whole-wheat-flour-market . Accessed 4 September 2023.KPM Analytics.
2. “How to Analyze & Predict the Behaviors of Whole Wheat Flour/ High-Fiber Flours”. October 3, 2022. https://www.youtube.com/watch? v=N8JBUOVJwGY BAKERpedia.
3. “ Whole Wheat Flour Quality and Control | BAKERview| BAKERpedia”. May 23, 2023. https://www.youtube.com/watch?v=U-YNdQjUa5k Figoni, P.
4. How Baking Works: Exploring The Fundamentals Of Baking Science. 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc., 2008.
5. Gómez, Manuel, Luiz C. Gutkoski, and Ángela Bravo‐Núñez. “Understanding whole‐ wheat flour and its effect in breads: A review.” Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 19.6 (2020): 3241-3265.
6. Ngozi, Agiriga Anna. “Effect of whole wheat flour on the quality of wheat-baked bread.” Global Journal of Food Science and Technology 2.3 (2014): 127-133.
7. “Whole Wheat Flour | Baking Ingredients | Bakerpedia”. Bakerpedia, 2015, https://bakerpedia.com/ingredients/whole-wheatflour/#:~:text=Whole%20wheat%20flour%20(WWF)%20is,in%20the%20bran%20and %20germ. Accessed 5 Sept 2023.
8. BAKERpedia. “ Tuesday 10 at 10: Adding oat fiber to breadBAKERpedia”. December 29, 2020. https://www.youtube.com/watch?v=z0bb32R0nTE
9. Kurek, Marcin, et al. “The effect of oat fibre powder particle size on the physical properties of wheat bread rolls.” Food Technology and Biotechnology 54.1 (2016): 45- 51.
10. Lin Carson, PhD. “Baking With Spelt Flour For Flavor And Nutrition | Blog | Bakerpedia”. Bakerpedia, 2020, https://bakerpedia.com/baking-with-spelt-flour/. Accessed 5 Sept 2023.
Переклад за матеріалами: “Whole Wheat Flour Analysis”, BAKERpaper
