EFFECT OF ELECTROCHEMICALLY ACTIVATED WATER ON THE QUALITY INDICATORS OF DOUGH AND WHEAT FLOUR PRODUCTS Effect of Electrochemically Activated Water on the Quality Indicators of Dough and Wheat Flour Products

Введение В течение последних десятилетий во всем мире наблюдается рост научного интереса к использованию воды, обработанной физическими методами. Воздействие на воду магнитных полей различного излучения или электричества приводит к смещению физико-химических параметров и вносит изменения в структуру и химический состав воды. Обработанная вода приобретает новые свойства и принимает участие в нетипичных химических реакциях. Электрохимическая активация воды или водных растворов электролитов происходит в зоне одного из электродов диафрагменного электрохимического реактора. Метод электроактивации позволяет направленно изменять структуру воды, показатели рН и окислительно-восстановительного потенциала, каталитическую, биологическую и химическую активности. В зависимости от вида электрода (анода или катода) образуются анолит или католит. Это противоположно заряженные фракции воды 158 Pogorelov A. G. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2022, vol. 52, no. 1, pp. 156–167 с измененным химическим составом. Обработка в анодной области способствует увеличению окислительно-восстановительного потенциала, кислотности, электропроводности воды и концентрации растворенных кислорода, озона и других газов. Одновременно происходит снижение концентрации водорода и поверхностного натяжения [1–4]. После катодной обработки часть растворенных солей превращается в гидроксиды, обусловливая щелочную реакцию воды. Католиту свойственны отрицательные значения окислительновосстановительного потенциала и более низкие, по сравнению с исходной водой, показатели электропроводности, поверхностного натяжения и концентрации растворенного кислорода. В католите выше концентрация водорода и свободных гидроксильных групп, изменена структура не только гидратных оболочек ионов, но и свободного объема воды [1, 3, 4]. Фракции электрохимически активированной воды и водных растворов метастабильны, поэтому с течением времени происходит возвращение к исходным параметрам, называемое периодом релаксации. В это время фракции электрохимически активированной воды или растворов обладают рядом аномальных свойств [2, 4]. Продолжительность периода релаксации составляет от нескольких минут до нескольких дней в зависимости от условий активации и взаимодействия с окружающей средой. Электрохимически активированная вода характеризуется высокой физико-химической и биологической активностью. Одним из важнейших параметров является окислительновосстановительный потенциал [1–5]. Высокие положительные значения окислительно-восстановительного потенциала анолита обуславливают его биоцидную активность. Анолит, получаемый электрохимическим преобразованием водного раствора хлорида натрия, применяется в качестве дезинфицирующего средства в медицине, сельском хозяйстве и пищевой промышленности [6–10]. Анолитная фракция воды используется для инактивации нежелательных микроорганизмов на поверхности пищевых продуктов [8–13]. Катодно обработанные фракции воды или водных растворов солей с отрицательными значениями окислительно-восстановительного потенциала обладают высокой экстрактивной, каталитической и антиоксидантной активностью. Электроактивация воды также может быть применена для экстракции и функциональной модификации белков и углеводов [14–21]. Электрохимически активированные растворы влияют на антиоксидантные ферменты, активацию дрожжей в хлебопечении, стабилизацию полусладких вин и изомеризацию лактозы [3, 13, 21]. Слабо подкисленная электролизная вода с нейтральным pH и концентрацией активного хлора, помимо подавления роста микроорганизмов, может влиять на морфологические характеристики и биохимический состав проростков злаковых и бобовых культур. Слабо подкисленная электролизная вода ускоряет развитие проростков маша, поскольку содержащийся в электролизной воде пероксид водорода (H2 O2 ) может действовать как сигнальная молекула в процессе прорастания. Слабо подкисленная электролизная вода обладает регулирующей активностью в отношении ферментов, таких как фенилаланин-аммиак-лиаза, участвующая в фитохимическом синтезе во время прорастания семян [22]. При введении в пищевые продукты электрохимически активированная вода иначе взаимодействует с другими ингредиентами, что может оказывать влияние на качество полуфабрикатов и готовой продукции. В исследовании А. А. Борисенко показаны различия в механизме образования белковожировой эмульсии при использовании католита и необработанной питьевой воды [23]. Методом молекулярного компьютерного моделирования и квантово-химическими расчетами был исследован фрагмент молекулы αs1-казеина в питьевой воде и католите в присутствии триацилглицерина линолевой кислоты. Установлено, что исследуемый белок в присутствии молекулы жира располагается в воде отрицательно заряженной областью к полярному компоненту системы, а неполярным участком – к гидрофобному компоненту. При этом уменьшилась величина дипольного момента исследуемого фрагмента молекулы αs1-казеина в католите, возросло количество водородных связей с молекулами католита в 1,3 раза, а число внутримолекулярных водородных связей белка увеличилось в 1,7 раза по сравнению с результатами моделирования системы на основе питьевой воды. Эмульгирующая способность белка в католите увеличилась за счет усиления гидрофильных и гидрофобных свойств соответствующих участков пептидной цепи. Благодаря образованию дополнительных водородных связей в исследуемой системе повышается устойчивость образованной в католите эмульсии. Католит контактирует с активными центрами сорбции биополимеров и в большей степени, чем питьевая вода, переходит в связанное состояние. Это вызывает изменение свойств биополимеров на молекулярном уровне. Специфика распределения зарядов и электростатического потенциала молекулы белка в католите является причиной повышения степени его гидратации, адсорбции на поверхности частичек жира и увеличения эмульгирующей способности [23]. Высокая, по сравнению с питьевой водой, степень связанности электрохимически активированной воды в пищевой системе обуславливает преобразование совокупных свойств гидрофильных компонентов этой системы. В работе R. Liu и др. показано 159 Погорелов А. Г. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 1 С. 156–167 положительное влияние электролизованной воды на процесс желатинизации рисовой муки [24]. Наблюдались более высокая пиковая вязкость и более низкая энтальпия плавления. Твердость, клейкость и жевательная способность рисовой лапши из рисовых шариков, обработанных слабокислой электролизованной водой с концентрацией активного хлора 20,32 мг/л, были увеличены (P < 0,05). Потери при варке уменьшились в лапше, обработанной сильнокислой электролизной водой с содержанием хлора 10,09 мг/л (P < 0,05). Отмечено улучшение кулинарных и текстурных свойств рисовой лапши [24]. Слабокислую электролизную воду с разным содержанием активного хлора использовали и для снижения (P < 0,05) общего количества микробных клеток, дрожжей, общих полифенолов, активности липазы и полифенолоксидазы, вязкости крахмала и экстрагируемости белка из муки [25]. Ряд авторов указывает на возможность использования электрохимически активированных жидких сред для улучшения качества хлеба [26–31]. Хлебобулочные изделия являются традиционными продуктами питания в России. Хлеб обеспечивает все возрастные группы энергией, углеводами, белками и пищевыми волокнами и является основным источником поступления в организм микроэлементов (железа, магния, цинка) и фолиевой кислоты. Однако качество пшеницы не всегда позволяет получить хлеб удовлетворительного качества. В рецептурах хлебобулочных изделий вода играет особую роль, выступая активатором технологических процессов производства. Вода, обработанная физическими или электрохимическими способами, оказывает воздействие на реологические и биохимические процессы в образовании теста и готовых изделий [26, 27]. Электрохимическая активация воды оказывает влияние на окислительновосстановительные характеристики полуфабрикатов хлебопекарного производства, биотехнологические свойства бродильной микрофлоры, реологические характеристики теста и качество изделий [28]. Фракции электрохимически активированной воды неодинаково влияют на активность ферментов муки. Анолит оказывает окислительное действие на протеолитические ферменты муки, католит – восстановительное. В зависимости от вида электрохимически активированной воды, используемой при замесе теста, меняется ферментативная активность белков. При окислении под действием анолита происходит снижение концентрации сульфгидрильных (–SH) групп в белковом веществе теста с образованием дисульфидных (–S–S–) связей. Структурные изменения клейковинных белков муки приводят к изменению структуры белкового субстрата и снижают его доступность протеолитическим ферментам. В зависимости от вида и качества исходной муки целесообразно направленное применение анолитной или католитой фракций. При переработке муки из проросшего зерна пшеницы или муки со слабой клейковиной рекомендуется использовать анолитную фракцию для укрепления структуры клейковинных белков, а при замесе теста из муки морозобойного или подвергшегося сильной сушке зерна – католит для предотвращения образования неэластичного короткорвущегося теста [29]. Внесение электрохимически активированной воды в тесто при замесе отражается на свойствах и показателях качества выпеченного хлеба. Активация воды увеличивает концентрацию мономолекул H2 O, способствует глубокому проникновению молекул воды в структуру биополимеров муки и их большему набуханию. Методом дифференциального термического анализа L. Nilova и др. изучили изменения форм связанной воды (водопроводной и активированной на катоде) в хлебе и хлебобулочных изделиях в зависимости от компонентов формулы и при хранении [30]. По сравнению с контрольными образцами, приготовленными на необработанной воде, хлеб с активированной водой при хранении медленнее теряет воду, его хрупкость уменьшается, а способность к набуханию повышается. Различия между параметрами контрольных образцов и хлеба, приготовленного с активированной водой, могут быть связаны с перераспределением связанных форм воды в продукте. Перераспределение форм связанной воды может быть связано с набуханием белков в результате проникновения активированной воды в их структуру в виде мономолекул. В процессе хранения происходит старение биополимеров, они становятся более плотными, образуя трещины между крахмалом и белком. Это приводит к повышенной ломкости хлеба и снижает его набухаемость. Динамика изменения влажности хлеба подтверждает увеличение содержания удаленной воды в хлебе изза усадки или высыхания. В активированной воде процесс идет медленнее [30]. Целью работы является определение влияния анодной и катодной фракций электрохимически активированной воды на показатели качества пшеничной муки разного качества, теста и хлеба. Объекты и методы исследования В качестве объектов исследования использовали основное и дополнительное сырье: муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта, полученную из торговых сетей (два образца), дрожжи хлебопекарные прессованные, соль поваренную пищевую, воду питьевую, фракции электрохимически активированной воды, а также полуфабрикаты (тесто) и готовые изделия. Приготовление хлеба осуществляли традиционным безопарным способом. Количество 160 Pogorelov A. G. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2022, vol. 52, no. 1, pp. 156–167 муки, дрожжей и соли при замесе теста соотносилось как 100:3:1,5. При замесе теста прессованные дрожжи вносили в виде дрожжевой суспензии, соль – в водном растворе. Количество воды определялось расчетным методом. Контрольными были пробы хлеба, приготовленные с использованием бутилированной питьевой воды без обработки. В опытных образцах использовали две противоположно заряженные фракции воды (анолит и католит), полученные путем электрохимической активации бутилированной воды (с показателями окислительно-восстановительного потенциала +190 мВ, рН 7,8, Na 200, Ca 20 и Mg 5 мг/л, общая минерализация не более 0,7 г/л). Анодную и катодную фракции электрохимически активированной воды получали в лабораторном электролизере с керамической диафрагмой и анодом, покрытым оксидами рутения и титана, при напряжении питания 24 В и потребляемой мощности 29–43 Вт. Продолжительность активации 30 мин. Значение рН раствора измеряли с помощью портативных приборов HI98120 (Hanna, Германия), окислительновосстановительный потенциал – ST20R (Ohaus, Китай). Брожение теста проводили в пароконвектомате при температуре 35–37 °С. Продолжительность брожения составила 150 мин с обминкой через каждый час. Расстойку подового и формового образцов осуществляли при температуре 35–37 °С в течение 60 мин. Выпечку хлеба проводили при температуре среды в пекарной камере 200 °С в течение 20 мин. Выпеченные изделия хранили при комнатной температуре. Определение показателей качества готовых изделий проводили через 14–16 ч после выпечки. Основные показатели качества полуфабрикатов и готовых изделий определяли общепринятыми методами, применяемыми в технологическом контроле хлебопекарного производства и регламентированными соответствующими ГОСТ, в не менее чем 3-х повторностях. Для изучения влияния электрохимически активированной воды на свойства клейковины рассматривали изменения клейковины по значениям прибора ИДК-1, по растяжимости и гидратационной способности. Качество полуфабрикатов и готовых изделий оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям. Свойства муки оценивали по количеству и качеству клейковины (ГОСТ 27839-2013). Для определения водоудерживающей способности муки 1 г образца смешивали с 10 мл дистиллированной воды и выдерживали в течение 30 мин, а затем центрифугировали (30 мин, 3000 об/мин). Значение показателя оценивали как процентное содержание воды, связанной на грамм муки. Подъемную силу дрожжей определяли стандартным и ускоренным методом для теста, приготовленного с добавлением исследуемых образцов воды (ГОСТ 171-2015). Качество хлеба оценивали органолептически с помощью 5 экспертов балловым методом, пористость определяли на приборе Журавлева, подовые образцы оценивали по отношению высоты к диаметру (Н/D), удельный объем – по отношению объема хлеба к его массе. Степень согласованности экспертных оценок сравнивали с помощью теста множественного сравнения по методу наименьших квадратов разности Фишера. Экспериментальные данные подвергали математическому и графическому анализу с использованием стандартных программ MS Excel. Результаты и их обсуждение Качество муки влияет на качество хлеба и хлебобулочных изделий. Основными показателями являются количество и качество клейковины, а также водоудерживающая способность муки. Белки образуют в структуре пшеничного теста упругоэластичную сетку. Качество клейковины оказывает влияние на водопоглотительную способность муки, формоустойчивость и газоудерживающую способность теста. От них зависят объем, внешний вид, состояние мякиша, выход хлеба и ряд других показателей. Направленное изменение окислительно-восстановительного потенциала воды в область положительных или отрицательных значений может оказывать влияние на характер межмолекулярного взаимодействия растворенных веществ. В водной среде компоненты теста, имеющие полярные функциональные группы (белки, крахмал), могут быть восприимчивы к окислительновосстановительным свойствам воды, подвергнутой электрохимической активации. После активации в период релаксации измененные значения окислительно-восстановительного потенциала и рН воды возвращаются к исходному состоянию. В работе исследовали изменения окислительновосстановительного потенциала и кислотности анолитной (окислительно-восстановительный потенциал +470 мВ, рН 3,5) и католитной (окислительно-восстановительный потенциал –235 мВ, рН 10,0) фракций электрохимически активированной воды при хранении в закрытой емкости в течение 72 ч (рис. 1). Из рисунка 1 видно, что происходило изменение окислительно-восстановительного потенциала анолита и католита, падение или рост в каждой фракции. Так проявлялась релаксация метастабильного состояния на фоне практически неизменного показателя для исходной необработанной воды. Если величина окислительно-восстановительного потенциала исходной воды (контроль) при 20 °С оставалась на постоянном уровне +190 мВ в течение всего срока 161 Погорелов А. Г. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 1 С. 156–167 наблюдений (72 ч), то значение окислительновосстановительного потенциала анолита снижалось от +470 до +367 мВ, а католита постепенно поднималось от –235 до +85 мВ, оставаясь ниже уровня контрольного образца воды. Показатели рН фракций электрохимически активированной воды изменялись со временем в направлении исходных значений (рис. 2), хотя медленнее, чем окислительно-восстановительный потенциал. Поскольку максимальный эффект активации наблюдался сразу после обработки, то для следующих экспериментов фракции электрохимически активированной воды получали перед началом эксперимента. Для получения опытных образцов клейковины муку замешивали на электрохимически активированной воде, а затем отмывали клейковину по стандартной методике. Полученные данные представлены в таблице 1. Из результатов исследования видно, что контрольные образцы клейковины муки соответствовали ГОСТ 27839-2013. Образец муки № 1 характеризовался высоким выходом клейковины, что согласуется с ее высокой гидратационной способностью. Хотя клейковина образцов № 1 и 2 относилась к I группе качества (средняя, хорошая), различия в показателях измерения деформации клейковины составили более 35 %. Клейковину, отмытую из образца № 1, можно охарактеризовать как более слабую. Клейковина из образца муки № 2 имела меньший выход и была более крепкой. Ее гидратационная способность была на 8 % меньше. Использование анодной фракции электрохимически активированной воды для муки с более слабой клейковиной (образец № 1) привело к ее укреплению. Показатель измерения деформации клейковины уменьшился на 11,3 %, растяжимость снизилась на 14,3 %. На образцы с более крепкой клейковиной анолит не оказал существенного влияния, а католит способствовал расслаблению комплекса клейковинных белков. В обоих образцах фракция анолита способствовала уменьшению как количества клейковины (на 2,0–3,7 %), так и ее гидратационной способности (на 6–8 %). Это связано с изменениями в полярных положительно или отрицательно заряженных радикалах аминокислот. При изменении количества протонов в среде радикалы теряют заряд, способствующий образованию дополнительных водородных связей и притягиванию диполей воды. Учитывая характер изменения показаний приборов ИДК и растяжимости, можно предположить, что были затронуты аминокислоты глиадиновой фракции. Глиадины придают тесту вязкость и растяжимость, а глютенины отвечают за упругость [31]. Действие фракции католита на образцы не одинаково. На выход клейковины он либо не оказывал влияние (образец № 1), либо Рисунок 1. Изменение окислительно-восстановительного потенциала фракций электрохимически активированной воды в период релаксации Figure 1. Redox potential of electrochemically activated water during relaxation y = –12,291x + 487,2 y = 34,527x – 250 –300 –200 –100 0 100 200 300 400 500 600 0 0,5 1 3 9 22 34 48 56 72 Окислительно-восстановительный потенциал, мВ Продолжительность хранения, ч Католит Линейная (Анолит) Анолит Вода Линейная (Католит) y = –12,291x + 487,2 y = 34,527x – 250 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500 600 0 0,5 1 3 9 22 34 48 56 72 Окислительно-восстановительный потенциал, мВ Продолжительность хранения, ч Анолит Католит Вода Линейная (Анолит) Линейная (Католит) y = –12,291x + 487,2 y = 34,527x – 250 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500 600 0 0,5 1 3 9 22 34 48 56 72 Окислительно-восстановительный потенциал, мВ Продолжительность хранения, ч Анолит Католит Вода Линейная (Анолит) Линейная (Католит) 162 Pogorelov A. G. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2022, vol. 52, no. 1, pp. 156–167 способствовал его увеличению (образец № 2). Также не наблюдалось одинаковой зависимости в изменении показателя прибора ИДК: в более слабой клейковине связи между белками укреплялись (показатель измерения деформации клейковины снизился на 11,3 %), в более крепкой – расслаблялись (показатель измерения деформации клейковины повысился на 20 %). Влияние отдельных фракций электрохимически активированной воды на муку с различным качеством клейковины согласуется с исследованиями авторов, которые рекомендовали анолит для укрепления муки со слабой клейковиной, а католит – для расслабления крепкого неэластичного теста [29]. В данном исследовании в образцах муки с более слабой клейковиной анолит способствовал ее укреплению, а католит – расслаблению крепкой клейковины (образец № 2). Водоудерживающая способность контрольных образцов муки, несмотря на различия в выходе клейковины, была одинакова. Способность муки удерживать католит и анолит различалась (табл. 2). При использовании анолита значения практически не изменялись, а при использовании католита увеличивались. Католит повышал водоудерживающую способность слабой муки на 11,7 %, сильной – на 5,3 %. Учитывая, что данные о влиянии католита на водоудерживающую способность муки согласуются с данными о гидратационной способности клейковины, то можно предположить, что клейковинные белки подвержены изменениям под действием электрохимически активированной воды. Глиадин и глютенин являются источниками серосодержащих аминокислот, которые, как полагают Сокол и Атрощенко, под влиянием анолита и католита Таблица 1. Влияние электрохимически активированной воды на свойства клейковины Table 1. Effect of electrochemically activated water on the properties of gluten Наименование образцов Количество клейковины, % Значение на приборе ИДК-1, ед. Растяжимость клейковины, см Гидратационная способность, % Образец муки № 1 (контроль) 36,0 ± 0,1 75,3 ± 0,5 14,0 ± 0,5 188,0 ± 2,1 Образец муки № 1 + анолит 35,2 ± 0,1 67,7 ± 0,3 12,0 ± 0,3 176,7 ± 1,8 Образец муки № 1 + католит 36,0 ± 0,2 66,8 ± 0,4 12,0 ± 0,3 190,1 ± 3,3 Образец муки № 2 (контроль) 32,0 ± 0,1 55,4 ± 0,3 11,0 ± 0,5 174,2 ± 1,6 Образец муки № 2 + анолит 30,8 ± 0,2 58,3 ± 0,3 10,0 ± 0,1 160,7 ± 2,2 Образец муки № 2 + католит 33,2 ± 0,2 66,5 ± 0,3 11,0 ± 0,3 180,9 ± 2,5 y = 0,0618x + 3,44 y = –0,1358x + 10,307 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0,5 1 3 9 22 34 48 56 72 рН, ед. Продолжительность хранения, ч Католит Линейная (Анолит) Анолит Вода Линейная (Католит) y = 0,0618x + 3,44 y = –0,1358x + 10,307 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0,5 1 3 9 22 34 48 56 72 рН, ед. Продолжительность хранения, ч Католит Линейная (Анолит) Анолит Вода Линейная (Католит) y = 0,0618x + 3,44 y = –0,1358x + 10,307 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0,5 1 3 9 22 34 48 56 72 рН, ед. Продолжительность хранения, ч Католит Линейная (Анолит) Анолит Вода Линейная (Католит) y = 0,0618x + 3,44 y = –0,1358x + 10,307 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0,5 1 3 9 22 34 48 56 72 рН, ед. Продолжительность хранения, ч Католит Линейная (Анолит) Анолит Вода Линейная (Католит) Рисунок 2. Изменение значения рН фракций электрохимически активированной воды в период релаксации Figure 2. pH of electrochemically activated water during relaxation 163 Погорелов А. Г. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 1 С. 156–167 участвуют в реакциях окисления-восстановления [29]. Однако образование дисульфидных связей или их разрыв с освобождением сульфгидрильных групп не может сопровождаться увеличением гидратационной способности белковой матрицы из-за того, что цистеин по своим свойствам близок к алифатическим аминокислотам и не обладает полярностью. Активность дрожжей является одним из главных показателей при приготовлении хлебобулочных изделий и влияет как на продолжительность технологического процесса, так и на органолептические показатели готовых изделий. Углекислый газ, выделяемый при брожении, позволяет тесту растягиваться. Это формирует объем и пористость. Влияние электрохимически активированной воды на подъемную силу дрожжей, определенную стандартным и ускоренным методами для теста, приготовленного с добавлением различных фракций активированной воды, показано в таблице 3. Исследования показали, что в образцах теста, приготовленных с раствором католита, брожение протекало более интенсивно. Это может способствовать сокращению общей продолжительности тестоведения. Фракция анолита, наоборот, тормозила процесс брожения. Это свидетельствует о неодинаковом влиянии электрохимически активированной воды на активность дрожжевой клетки. Различия в подъемной силе дрожжей в присутствии раствора анолита, по сравнению с контрольным образцом, менее заметны при применении стандартного метода. Это связано с релаксацией активированной воды с течением времени. По результатам пробных выпечек были определены показатели качества в соответствии с методами, предусмотренными в классификационных государственных стандартах на хлеб и хлебобулочные изделия. Оценка образцов по органолептическим показателям дана в таблице 4. Образцы, приготовленные на католите, приближались к контрольному образцу. Они имели правильную форму, глянцевую золотистую корочку, светлый эластичный мякиш и равномерную пористость. Вкус хлеба был типичным (хлебный) без постороннего запаха и привкуса. Образцы с использованием анолита имели приемлемые органолептические показатели, но характеризовались меньшим объемом. Это может быть связано как с меньшей подъемной силой дрожжей, так и с влиянием анолита на клейковинный комплекс белков. Физикохимические показатели качества хлеба приведены в таблице 5. Образцы, приготовленные на католите, имели хорошие свойства, но не превосходили контроль. Наибольшие различия (на 14–21 % для первого и второго образцов муки) наблюдались по величине Н/D (отношение высоты к диаметру подовых образцов). Контрольный образец был более расплывчатым. Для муки с более слабой клейковиной эти изменения закономерны, т. к. добавление электрохимически активированной воды приводило к укреплению клейковины (по значениям прибора ИДК-1) и отражалось на форме подовых образцов. Увеличение показателя Н/D для муки с более крепкой клейковиной при добавлении активированной воды не согласуется с закономерностями изменения клейковины. Это может быть обусловлено особенностями синтеза клейковинных белков при выращивании пшеницы или их изменений в процессе послеуборочной обработки и требует более глубоких исследований. Показатели кислотности, пористости и удельного объема хлеба у всех исследуемых образцов отличались незначительно. У образцов хлеба, Наименование образцов Водоудерживающая способность, % Образец муки № 1 (контроль) 170,0 ± 2,6 Образец муки № 1 + анолит 168,0 ± 0,6 Образец муки № 1 + католит 190,0 ± 2,3 Образец муки № 2 (контроль) 170,0 ± 1,6 Образец муки № 2 + анолит 169,0 ± 0,5 Образец муки № 2 + католит 179,0 ± 0,5 Таблица 2. Влияние электрохимически активированной воды на водоудерживающую способность муки Table 2. Effect of electrochemically activated water on the waterholding capacity of flour Таблица 3. Влияние электрохимически активированной воды на подъемную силу дрожжей и продолжительность брожения Table 3. Effect of electrochemically activated water on yeast fermentation power and time Наименование образцов Стандартный метод, мин Ускоренный метод, мин Образец муки № 1 (контроль) 66,4 ± 2,5 66,5 ± 0,1 Образец муки № 1 + анолит 69,0 ± 2,0 77,0 ± 0,1 Образец муки № 1 + католит 61,6 ± 1,8 63,0 ± 0,2 Образец муки № 2 (контроль) 68,2 ± 2,4 68,0 ± 0,1 Образец муки № 2 + анолит 70,2 ± 1,7 80,0 ± 0,2 Образец муки № 2 + католит 65,5 ± 1,5 64,0 ± 0,2 164 Pogorelov A. G. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2022, vol. 52, no. 1, pp. 156–167 приготовленных на католите, значения удельного объема выше на 3,7–5,4 %, пористости – на 2,3–4,6 % по сравнению с образцами на анолите. При хранении хлеба в течение 72 ч различий в сохранности между образцами не наблюдалось. Влияние электрохимически активированной воды на качество хлеба активно изучается. В то же время полученные результаты часто противоречивы. В работе Н. В. Науменко показано, что анодная вода ухудшала качество хлеба, а катодная оказывала положительное влияние на его удельный объем [32]. Однако в исследованиях [13, 26] выявлена обратная зависимость: образцы хлеба, приготовленные с применением фракций электрохимически активированной воды, превышали по объему контрольные образцы. При этом использование анолита обеспечивало получение хлеба наибольшего объема. Это объясняется различием в белковом комплексе исходных образцов, а также влиянием электролизной воды на изменение (P < 0,05) степени вязкости крахмала, экстрагируемости белка и форм связанной влаги [25, 30, 31]. Выявленные в работе закономерности могут быть обусловлены и изменением антиоксидантных, микробиологических и физико-химических свойств сырья под действием электрохимически активированной воды с учетом значений окислительно-восстановительного потенциала, рН и температуры. Развитие исследований с применением современных аналитических методов анализа будет способствовать решению задач безреагентного управления свойствами продовольственного сырья при использовании электрохимически активированной воды как в технологии хлеба и хлебобулочных изделий, так и в других отраслях пищевой промышленности при использовании муки, воды и дрожжей [33–38]. Выводы Определено влияние фракций электрохимически активированной воды на основное сырье, показатели качества теста и изделий из пшеничной муки. Оценка качества клейковины с использованием прибора ИДК-1 показала различия в действии католита на клейковинные белки: в более слабой клейковине связи укреплялись, в более крепкой – расслаблялись. Анолит не изменял качество клейковины, но способствовал уменьшению ее количества за счет ослабления связей, способствующих гидратации белков. Католит повышал водоудерживающую способность муки, а присутствие анолита не изменяло данный показатель по сравнению с контролем. Ускоренным методом по всплытию шарика и продолжительности брожения теста показано, что католит незначительно активировал дрожжевые клетки. Образцы хлеба, приготовленные с использованием католита, имели более высокие значения удельного объема и пористости по сравнению с образцами на анолите. Изменение формы подовых образцов хлеба свидетельствовало о том, что католит способствует укреплению теста при использовании муки с более слабой клейковиной и расслаблению при исПоказатели Оценка в баллах Образец муки № 1 Образец муки № 2 Контроль Анолит Католит Контроль Анолит Католит Форма 4,90 4,60 4,80 4,80 4,60 4,80 Цвет и внешний вид 5,00 4,70 4,90 4,80 4,70 4,80 Состояние мякиша 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 Вкус и аромат 5,00 4,80 5,00 5,00 4,70 5,00 Средняя оценка 4,98 4,78 4,93 4,90 4,75 4,90 Таблица 4. Органолептические показатели качества пшеничного хлеба Table 4. Sensory properties of the quality of wheat bread Таблица 5. Физико-химические показатели качества хлеба, приготовленного с электрохимически активированной водой Table 5. Physical and chemical indicators of the quality of bread made with electrochemically activated water Наименование образцов Пористость, % Удельный объем хлеба, см3 /г Н/D Кислотность, град Образец муки № 1 (контроль) 62,2 ± 0,4 2,86 ± 0,14 0,64 ± 0,04 2,2 ± 0,1 Образец муки № 1 + анолит 61,0 ± 0,2 2,72 ± 0,10 0,78 ± 0,03 2,0 ± 0,1 Образец муки № 1 + католит 63,8 ± 0,3 2,82 ± 0,16 0,79 ± 0,03 2,2 ± 0,1 Образец муки № 2 (контроль) 61,8 ± 0,2 2,69 ± 0,14 0,70 ± 0,02 2,1 ± 0,1 Образец муки № 2 + анолит 61,2 ± 0,3 2,58 ± 0,12 0,80 ± 0,03 2,1 ± 0,1 Образец муки № 2 + католит 62,6 ± 0,4 2,72 ± 0,12 0,80 ± 0,04 2,2 ± 0,1 165 Погорелов А. Г. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 1 С. 156–167 пользовании муки с крепкой клейковиной. Анолит не способствовал улучшению процессов тестоведения. Дрожжи замедляли свою активность при брожении, полученные изделия имели меньший объем. Взаимосвязь между использованием фракций электрохимически активированной воды и продолжительностью хранения не выявлена. В случае использования муки пониженного качества применение активированной воды может стать перспективным технологическим приемом, корректирующим свойства муки и теста при сохранении требуемых характеристик готовых изделий. Понимание взаимодействия электрохимически активированной воды и перечисленных биологических мишеней разного уровня сложности поможет решить проблему безреагентного управления свойствами и поведением биологического сырья в технологической цепочке производства пищевых продуктов. Актуальным представляется проведение дополнительных исследований, направленных на изучение регулирующей активности электрохимически активированной воды в отношении ключевых ферментов. Критерии авторства А. Г. Погорелов – руководство проектом, редактирование и окончательное одобрение рукописи. А. И. Панаит – сбор и обработка материала. А. Л. Кузнецов – получение электрохимически активированных растворов. Е. Н. Молчанова – получение данных о влиянии электрохимически активированных растворов на показатели качества теста и изделий, подготовка рукописи и интерпретация данных. О. А. Суворов – координация исследований, подготовка рукописи и анализ данных. Л. Г. Ипатова – вклад в концепцию и дизайн исследования, редактирование рукописи. Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Contribution A.G. Pogorelov supervised the project and proofread the manuscript. A.I. Panait collected and processed the material. A.L. Kuznetsov obtained the electrochemically activated solutions. E.N. Molchanova obtained and interpreted the data on the effect of electrochemically activated solutions on the quality of dough and other products, as well as wrote the manuscript. O.A. Suvorov coordinated the research, wrote the manuscript, and analyzed the data. L.G. Ipatova contributed to the concept and design, as well as proofread the manuscript. Conflict of interest The authors declare that there is no conflict of interest regarding the publication of this article.