С целью повышения качества и пищевой ценности, расширения ассортимента кексовых изделий путем рационального использования продуктов переработки злаковых и крупяных культур перспективным является использование кукурузной, овсяной и ячменной муки.
По сравнению с пшеничной в кукурузной муке содержится больше липидов, сахаров, гемицеллюлозы. Она богата макро- и микроэлементами (кальцием, магнием, фосфором, железом, медью и никелем), витаминами Е, B1, В2, В6, РР, биотипом и др. В классе каротиноидов кукурузной муки идентифицированы каротин, криптоксантин, зеаксантин. Преобладающей группой токоферолов являются α-токоферолы, имеющие высокую Е-витаминную антиокислительную активность. В составе жирных кислот кукурузной муки преобладают полиненасыщенные (линолевая и линоленовая) кислоты.
Овсяная мука является источником растительного белка, липидов, растворимой клетчатки, витаминов, макро- и микроэлементов, особенно калия, магния, кальция и железа, регулирует работу желудка и жировой обмен, предупреждает развитие диабета и уменьшает синтез холестерина. Липиды овса содержат большое количество непредельных жирных кислот, сумма которых составляет около 80% при довольно высоком содержании олеиновой кислоты.
Ячменная мука богата гемицеллюлозами и целлюлозой, крахмалом, моно- и олигосахаридами, декстринами, β-D-глюканом и пектиновыми веществами, витаминами В1, В2, В3, РР, β-каротином и токоферолами. Липиды ячменной муки представлены моно-, ди- и триглицеридами, фосфолипидами, стеринами, каротиноидами, свободными жирными кислотами и эфирами стеринов. В ячменной муке, помимо флавоноидов, обнаружены и фенолкарбоновые кислоты: салициловая, гидроксибензойная, ванилиновая, протокатеховая, кумаровая, сиреневая, феруловая и синаповая.
Таким образом, для пищевой промышленности представляют практический интерес разработки, направленные на создание технологий кексовых изделий с использованием кукурузной, овсяной и ячменной муки.
Целью исследования является разработка технологии приготовления кексовых изделий с применением овсяной, кукурузной и ячменной муки. В соответствии с поставленной целью решались задачи по исследованию влияния частичной и полной замены пшеничной муки овсяной, кукурузной и ячменной на изменение органолептических, физико-химических и структурно-механических показателей качества, а также влияние данных видов муки на сохранение свежести кексовых изделий при хранении.
Исследовано влияние замены от 10 % до 100 % пшеничной муки высшего сорта кукурузной, овсяной и ячменной на органолептические, физико-химические и структурно-меха-нические показатели качества теста и готовых кексовых изделий. В кексах на приборе «Пенетрометр АП-4/2» определяли такие структурно-механические показатели, как общая деформация (∆Нобщ), пластичность (∆Нпл) и упругость (∆Нупр).
Органолептическую оценку качества проводили по показателям: внешний вид, форма, состояние поверхности, структура пористости, цвет и запах. Контролем служили образцы, приготовленные по традиционной рецептуре (без добавления пюре).
Результаты исследования представлены в таблицах 3.14 и 3.15.
Таблица 3.14
Влияние замены пшеничной муки овсяной, кукурузной
и ячменной на изменение физико-химических и структурно-механических
показателей качества кексов 
Из приведенных в таблице 3.14 данных следует, что при замене пшеничной муки эквивалентным количеством овсяной муки происходит уменьшение влажности кексового теста, что можно объяснить более низкой влажностью овсяной муки (13,5 %) по сравнению с пшеничной (14,5 %), а также различиями белков пшеничной и овсяной муки. В отличие от пшеничной муки в овсяной муке отсутствуют клейковинные белки и молекулы глютелина овса не способны образовывать непрерывную структуру в тесте из-за большого количества поперечных связей в молекуле белка [2]. Установлено, что с увеличением дозировки овсяной и кукурузной муки происходит постепенное снижение влажности кексов на 0,97-10,6 %, а при повышении дозировки ячменной муки – увеличение влажности кексов на 22,42 % по сравнению с контролем.
При анализе данных таблицы 3.9 выявлено, что при замене пшеничной муки эквивалентным количеством овсяной муки, в количестве 10 %; 20 %; 30 %; 40 %; 50 %; 60 %; 70 %; 80 % и 90 %, значения удельного объема увеличиваются на 0,2 %; 0,6 %; 0,6 %; 2,0 %; 2,1 %; 3,1 % 2,98 %, 2,5 % и 2,4 % соответственно по сравнению с контролем. При замене 70 % и 80 % пшеничной муки кукурузной происходит увеличение удельного объема на 3,03 % и 5,4 % соответственно по сравнению с контролем. При замене 10-60 % пшеничной муки овсяной пористость изделий увеличивается на 0,9-2,7 %, а при увеличении дозировки овсяной муки до 90 % происходит снижение – на 5,8-20,2 % по сравнению с контролем. При замене 10-60 % пшеничной муки кукурузной пористость изделий увеличивается на 2,6-9,2 %, а при увеличении дозировки от 70 % до 100 % кукурузной муки происходит снижение пористости на 0,2-2,1 % по сравнению с контролем.
Из приведенных выше данных можно сделать вывод о том, что внесение взамен пшеничной муки части овсяной положительно влияет на такие показатели, как сжимаемость мякиша, его упругость и пластичность. При замене 10 % и 20 % пшеничной муки овсяной общая деформация сжатия мякиша (∆Нобщ) увеличивается на 11,8 % и 5,2 % соответственно; при замене от 30 % до 60 % – уменьшается на 2,6-13,1 %; замена от 70 % до 90 % пшеничной муки овсяной способствует увеличению данного показателя от 3,9 % до 47,4 % по сравнению с контролем. При замене 10 % и 20 % пшеничной муки кукурузной показатель общей деформации сжатия мякиша увеличивается на 20,4 % и 36,8 % соответственно, при замене 30 % и 40 % – уменьшается на 17,1 % и 25 %. Замена 50 %; 60 %; 70 %; 80 %; 90 %; 100 % пшеничной муки кукурузной способствует увеличению общей деформации сжатия на 9,9 %; 16,4 %; 25 %; 25 %; 31,6 5 и 51,3 % соответственно по сравнению с контролем. Значения пластичности мякиша изделий увеличивается с повышением процента замены пшеничной муки на овсяную, кукурузную и ячменную.
Исследования показали, что при замене пшеничной муки овсяной, кукурузной и ячменной все опытные образцы отличались от контрольного более ярко выраженным вкусом и ароматом, улучшался цвет мякиша и корки.
Из таблицы 3.15 видно, что при замене от 10 % до 60 % пшеничной муки овсяной происходит улучшение органолептических показателей качества изделий. Дальнейшее увеличение дозировки овсяной муки приводит к ухудшению структуры пористости, появлению многочисленных трещинок и вздутий, появлению послевкусия и неприятного цвета. Оптимальным выбран образец с 60 % заменой пшеничной муки овсяной. Суммарная балльная оценка данного образца является наивысшей – 24,2.
Таблица 3.15
Влияние замены пшеничной муки овсяной, кукурузной и ячменной
на органолеп-тические показатели качества кексов 
Замена 10-80 % пшеничной муки кукурузной улучшает органолептические показатели качества изделий, дальнейшее увеличение дозировки муки приводит к ухудшению, прежде всего, вкуса, ощущается хруст при разжевывании. Оптимальным выбран образец с 80 % заменой пшеничной муки кукурузной, так как данный образец обладал правильной формой, равномерной толщиной; равномерной, хорошо развитой, тонкостенной пористостью; равномерным приятным ароматом, вкусом и цветом от ярко-желтого до янтарно-коричневого; без ощущения послевкусия и хруста. Суммарная балльная оценка органолептических показателей качества данного образца наивысшая – 24,3.
Из оценки органолептических показателей качества готовых изделий видно, что при замене до 50 % пшеничной муки ячменной суммарная оценка органолептических показателей изделий практически не изменяется. При дальнейшем увеличении дозировки ячменной муки происходит увеличение суммарной оценки органолептических показателей изделий, изменяется цвет изделий от светло-серого до темно-серого. Суммарная оценка при замене 60 % пшеничной муки ячменной увеличивается на 0,3 балла, при замене 90 % и 100 % – на 0,6 и 0,7 балла по сравнению с контрольным образцом. Таким образом, 100 % замена пшеничной муки ячменной приводит к улучшению органолептических показателей кексовых изделий.
Проанализировав все вышеприведенные данные по органолептическим, физико-химическим и структурно-механическим показателям качества кексовых изделий, можно сделать вывод, что оптимальными являются следующие образцы: № 6 – с 60 % заменой пшеничной муки овсяной; № 17 – с 80 % заменой пшеничной муки кукурузной и № 29 – со 100 % заменой пшеничной муки ячменной.
Исследовано влияние кукурузной, овсяной и ячменной муки, используемых при производстве кексов в установленных оптимальных дозировках замены пшеничной муки, на процесс черствения изделий при хранении. О степени черствения судили по изменению структурно-механических свойств мякиша в течение 72 часов хранения без упаковки при температуре 18-25 оС и относительной влажности воздуха 65-70 %. Результаты исследований приведены в таблице 3.16 и на рисунке 3.6.
Рис. 3.6. Изменение общей деформации сжатия мякиша в процессе хранения кексов
при замене пшеничной муки овсяной, кукурузной и ячменной
Из приведенных данных видно, что мякиш всех опытных образцов с применением муки злаковых и крупяных культур имел более высокие значения показателей общей деформации в течение всего периода хранения по сравнению с контролем, что свидетельствует об увеличении сроков сохранения свежести всех разработанных кексовых изделий. Установлено, что замена 60 % пшеничной муки овсяной и 80 % пшеничной муки кукурузной увеличивает длительность хранения кексов практически на 36-40 часов. Можно предположить, что это связано с отсутствием клейковинных белков в овсяной муке и тем, что молекулы глютелина овса не способны образовывать непрерывную структуру теста. В овсяной муке содержится много жира и мало крахмала, следовательно, и ретроградация крахмала происходит в меньшей степени, нежели в контроле. Крахмал кукурузной муки обладает высокой способностью к набуханию, а клейстер из него – наиболее низкой скоростью ретроградации по сравнению с крахмалом зерновых культур, что обусловлено разной степенью полимеризации молекул амилозы, способствуя увеличению срока сохранения свежести изделий с кукурузной мукой. Длительность хранения кексов с ячменной мукой увеличивается на 24 часа по сравнению с контролем, что объясняется наличием в составе ячменной муки слизей и пентозанов, удерживающих влагу при хранении.
Таблица 3.16
Влияние замены пшеничной муки овсяной,
кукурузной и ячменной на скорость черствения кексов 
В ходе исследования доказано, что для повышения качества, продления сроков сохранения свежести и расширения ассортимента кексовых изделий путем рационального использования продуктов переработки злаковых и крупяных культур целесообразно применение овсяной муки взамен 60% пшеничной, кукурузной муки взамен 80% пшеничной и полной замены пшеничной муки ячменной.
