Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству хлебобулочных и мучных кондитерских изделий повышенной пищевой и биологической ценности, предназначенных для функционального питания.

Известен способ приготовления хлеба, обладающего свойствами функционального продукта [1].

Способ включает подготовку сырья, замес теста из пшеничной муки, смеси шрота расторопши пятнистой с обогатительной добавкой, дрожжей, соли, воды, брожение теста, разделку, расстойку тестовых заготовок и выпечку изделий. При замесе теста его влажность доводят до 42-44%, а в качестве обогатительной добавки используют молоко сухое обезжиренное, которое вводят в тесто в смеси со шротом расторопши пятнистой, при следующем соотношении компонентов на 100 кг муки, кг:

Недостатком способа является высокая трудоемкость приготовления хлебобулочных изделий, связанная с получением, резервированием и хранением шрота расторопши, а также недостаточные функциональные свойства получаемого продукта, обусловленные тем, что при реализации данного способа в тесто не добавляется масло расторопши пятнистой.

Известно, что шрот расторопши содержит комплекс биологически активных веществ - флаволигнан силимарин (2,5 г), обладающий гепатопротекторным и антиоксидантным действием, витамины В1 (0,14 мг), В2 (0,134 мг) и Ε (4,7 мг), а также Ζn (1,57 мг), Fe (14,57 мг), Mg (351,6 мг), Са (1120 мг) и Ρ (960 мг). Аминокислотный состав белка расторопши позволяет говорить о его высокой биологической ценности (АС по лизину = 0,77).

Достоинством масла расторопши пятнистой является достаточно высокое содержание жирных кислот семейств ω-6 (60,8±9,2%) и ω-3 (1,32±0,38%), токоферолов (52 мг) и β-каротина (5 мг). При этом, исходя из состава и механизма действия, масло и шрот во многих случаях целесообразно применять вместе [2].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности (прототипом) является способ приготовления хлебобулочных изделий, включающий подготовку сырья, замес теста из пшеничной муки, смеси шрота расторопши пятнистой в количестве 1,5% к массе муки, масла расторопши в количестве 6% к массе муки, дрожжей, соли, воды, брожение теста, разделку, расстойку тестовых заготовок и выпечку изделий.

Данный способ позволяет улучшить качество хлебобулочного изделия за счет повышения его биологической ценности, а также улучшить органолептические и физико-химические показатели данного продукта.

Недостатком способа производства хлебобулочных изделий, выбранного в качестве прототипа, является высокая трудоемкость получения продуктов переработки расторопши пятнистой, а также выраженный травяной и маслянистый вкус получаемого продукта [2].

Для получения продуктов переработки расторопши пятнистой согласно прототипу необходимо из ее семян выделить масло и обеспечить раздельное хранение шрота и масла, позволяющее сохранить их ценные свойства. При этом большая часть получаемого шрота для выпечки хлебобулочных изделий согласно прототипу не используется.

Предлагаемый способ получения хлебобулочных изделий позволяет снизить трудоемкость получения продукта переработки расторопши пятнистой, а значит, и хлебобулочных изделий, а также улучшить их качество за счет повышения биологической ценности и потребительских свойств.

Этот результат достигается тем, что предлагаемый способ производства хлебобулочных изделий включает приготовление теста путем смешивания предусмотренных рецептурой компонентов и продукта переработки семян расторопши пятнистой в количестве 5-7% к массе муки высшего или первого сорта или их смеси в любых соотношениях, брожение теста, его разделку, расстойку и выпечку тестовых заготовок.

Продукт переработки семян расторопши пятнистой получают путем совместной обработки в экструдере семян расторопши пятнистой влажностью 22-24% и зерна пшеницы влажностью 14-15% в соотношении 1:4-1:5 в течение 10…15 с при температуре 100…105°С с последующим воздействием на выходящий из матрицы экструдера продукт пониженным давлением, равным 0,05-0,06 МПа, с целью получения экструдата влажностью 6%. При этом на выходе из фильеры экструдат разрезается на частицы размером 0,7…0,8 мм режущим устройством, входящим в состав экструдера.

Снижение трудоемкости производства хлебобулочных изделий достигается за счет уменьшения затрат времени на получение продукта переработки семян расторопши пятнистой, так как в качестве сырья используется зерно пшеницы с базисной влажностью, а семена расторопши пятнистой не требуют дополнительной сушки, а в некоторых случаях и дополнительного увлажнения (можно использовать свежесобранные семена с соответствующей влажностью).

Предлагаемый по заявляемому способу экструдат не требует дополнительной обработки (измельчения, смешивания) и полностью готов для замеса теста.

Получение хлебобулочных изделий с более высокой биологической ценностью достигается за счет использования экструдата, выработанного из не подвергнутых ранее обработке семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы, что обогащает продукт дополнительным количеством белка, пищевых волокон, жирных кислот, токоферолов, витаминов и микроэлементов.

Известно, что экструдирование семян растений с высоким содержанием жирных кислот малоэффективно из-за повышенной прогоркаемости получаемого экструдата и не достаточного его вспучивания в процессе выработки. Одновременно с этим эффективность экструдирования сырья при содержании в нем липидов свыше 5-8% резко ухудшает рабочий процесс экструдера. Объясняется это весьма просто: при повышенном содержании липидов коэффициент внутреннего трения обрабатываемого сырья и коэффициент внешнего трения (сырья о рабочий орган) резко снижаются, что не позволяет в свою очередь обеспечить необходимое давление экструдируемого сырья перед фильерой матрицы. Коэффициент вспучивания (индекс расширения) в этом случае не превышает 1,5-2,0, что, в конечном счете, обусловливает низкие качественные показатели получаемого экструдата (набухаемость, растворимость, водоудерживающая способность и др.).

Устранить этот недостаток можно путем совместного экструдирования сырья с относительно высоким содержанием жирных кислот с крахмалсодержащим сырьем, например, с зерном пшеницы. Экструдат смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы в соотношении 1:4-1:5 влажностью 6% сохраняет практически все полезные свойства расторопши пятнистой и хорошо хранится в обычных условиях.

Качество целенаправленного воздействия на смесь семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы зависит от влажности обрабатываемого сырья, температуры и времени экструзионной обработки, а также давления воздуха в зоне выхода экструдата из фильеры.

Вода в процессе термопластической экструзии играет ключевую роль - ее содержание в обрабатываемом материале определяет температуру перехода сырья в вязко-текучее состояние. С другой стороны пористая макроструктура экструдата образуется за счет воды, которая при температурном режиме экструзионного процесса свыше 100°С выполняет роль парообразователя и оказывает основное влияние на индекс расширения получаемого продукта.

Известно, что движение влаги в капиллярно-пористых материалах растительного происхождения происходит из зон с большим содержанием воды в зоны с меньшим содержанием воды. То же самое можно считать в отношении липидов: в данном случае в процессе перемешивания, сжатия и гомогенизации в рабочем тракте экструдера частицы липидов семян расторопши пятнистой будут проникать в зерна пшеницы. В предлагаемом изобретении данный эффект будет усиливаться за счет того, что градиенты перемещения воды и липидов совпадают (от расторопши пятнистой к пшенице), что позволяет значительно улучшить равномерность распределения липидов по массе получаемого экструдата. Данный полезный эффект обеспечивается тем, что экструзии подвергается смесь расторопши пятнистой влажностью 22-24% и зерна пшеницы влажностью 14-15%.

Такие параметры экструдируемого сырья позволяют получить приемлемое качество экструдата с высоким содержанием липидов (6,0-7,5%) при содержании в обрабатываемой смеси 20-25%) расторопши пятнистой. Коэффициент вспучивания получаемого экструдата находится в пределах 3,5-4,0.

При экструзионной обработке смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы за время менее 10 с клеточные стенки пищевых волокон не подвергаются необходимым изменениям, а при превышении 15 с наблюдается эффект денатурации части белков и снижения активности ферментов, входящих в состав семян и зерна.

Кратковременный прогрев (не более 15 с) в условиях экструзионной обработки предотвращает разрушение витаминов. Наличие витаминов и повышенной доли аминного азота в измельченном экструдате смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы до размеров частиц 0,7-0,8 мм позволяет достичь более интенсивного процесса спиртового брожения теста, и вследствие этого повышения степени его разрыхления.

Температура обработки ниже 100°С за короткий период времени не приводит к необходимым изменениям пищевых волокон оболочки семян, а температура выше 105°С приводит к частичной денатурации белков, разрушению витаминов и клейстеризации крахмала, входящих в состав обрабатываемого сырья.

При совместной экструзионной обработке семян расторопши пятнистой влажностью 22-24% и зерна пшеницы влажностью 14-15% заявляемые в способе параметры экструзии (температура и длительность процесса) не позволяют получать влажность экструдата, наиболее приемлемую для хранения экструдата и его дальнейшего использования. Поэтому с целью получения необходимой влажности экструдата в процессе переработки сырья с различным содержанием воды, в заявляемом способе предусмотрено регулирование давления воздуха на выходе экструдата из фильеры. Это давление служит как для регулирования влажности получаемого экструдата на уровне не больше 6%, так и для повышения интенсивности его взрывообразного расширения при выходе из фильеры матрицы экструдера. Объясняется это тем, что в условиях пониженного давления (0,05-0,06 МПа) вода в экструдируемом сырье кипит при температуре, значительно более низкой чем 100°С.

При этом в результате адиабатного расширения воздуха в получаемом экструдате, продукт дополнительно интенсивно охлаждается. Разрезание выходящего из фильеры матрицы экструдера жгута на частицы размером 0,7…0,8 мм увеличивает площадь теплообмена получаемого продукта в условиях вакуумной сушки и способствует более глубоким изменениям, происходящим в составных частях обрабатываемого сырья.

Экструзионная обработка смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы и воздействие пониженного давления, равного 0,05-0,06 МПа, на выходе экструдата из фильеры вызывает биохимические изменения, способствующие снижению содержания нативного крахмала и повышению количества водорастворимых углеводов.

Оптимальным является применение измельченного экструдата смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы в количестве 5…7% к массе муки, что способствует интенсификации спиртового брожения и повышению пищевой ценности хлебобулочных изделий.

Применение измельченного экструдата смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы в количестве менее 5% к массе муки несущественно повышает пищевую ценность хлебобулочных изделий и приводит к незначительному улучшению их органолептических и физико-химических показателей (структура пористости, удельный объем).

Использование измельченного экструдата смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы в количестве более 7% к массе пшеничной муки повышает пищевую ценность хлебобулочных изделий, но приводит к ухудшению внешнего вида изделий, снижает органолептические показатели, удельный объем, пористость и потребительские свойства получаемого продукта.

Способ реализуется следующим образом. Смесь очищенных от примесей семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы в соотношении 1:4, с влажностью семян расторопши пятнистой 22-24% и зерна пшеницы влажностью 14-15% подвергают экструзионной обработке в течение 10… 15 с при температуре 100…105°С.

На выходящий из фильеры экструдера продукт воздействуют пониженным давлением, равным 0,05…0,06 МПа, с целью более интенсивного «вскипания» (вспучивания) и достижения в нем влаги не более 8%. Одновременно экструдат разрезается на частицы размером 0,7…0,8 мм режущим устройством, входящим в состав экструдера.

Полученный таким образом экструдат смешивают с ингредиентами, входящими в рецептуру хлебобулочного изделия в количестве 5…7% к массе используемой для замера муки высшего или первого сорта или их смеси в любом соотношении.

Пример конкретного выполнения способа.

Получают экструдат смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы. Тесто готовят безопарным методом. Замешивают тесто из муки пшеничной высшего или первого сорта или их смеси в любом соотношении, дрожжей хлебопекарных прессованных, раствора соли, воды, экструдата смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы.

Замешенное тесто с влажностью 43…45% оставляют для брожения на 160 минут при температуре 32…34°С. Во время брожения через 50…60 минут проводят обминку теста.

Выброженное тесто подают на разделку, где его делят на куски заданной массы и производят округление заготовок вручную или с помощью соответствующих машин.

Далее округленные тестовые заготовки подают на расстойку в расстойный шкаф при температуре воздуха 35…40°С и относительной влажности 75… 85%.

Расстоявшиеся тестовые заготовки направляют на выпечку при температуре 210…220°С. Продолжительность выпечки составляет 25…30 минут.

Результаты оценки показателей качества хлеба, приготовленного с применением различного количества экструдата смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы к массе используемой муки, приведены в табл. 1. В качестве контрольного образца использовался хлеб, выпеченный по способу, описанному в качестве прототипа.

При добавлении 4% экструдата смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы к массе муки пшеничной высшего сорта, удельный объем хлеба увеличивается на 7,4%, пористость - на 2,7%, формоустойчивость повышается на 8,3%, влажность - в пределах, установленных стандартом. Хлеб имеет привлекательный внешний вид, приятный вкус и аромат.

Применение 5% экструдата смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы к массе муки пшеничной высшего сорта приводит к увеличению удельного объема хлеба на 9,4%, пористости - на 3,6%; формоустойчивость при этом повышается на 14,6%, влажность - в пределах, установленных стандартом. Хлеб имеет привлекательный внешний вид, приятный вкус и аромат. Цвет мякиша - сероватый с желтым оттенком.

При использовании 6% экструдата смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы к массе муки пшеничной высшего сорта удельный объем хлеба увеличивается на 11,8%, пористость возрастает на 4,4%, формоустойчивость повышается на 20,8%, влажность - в пределах, установленных стандартом. Хлеб имеет привлекательный внешний вид, приятный вкус и аромат. Цвет мякиша - сероватый с желтым оттенком,

При использовании 7% экструдата смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы к массе муки пшеничной высшего сорта удельный объем хлеба увеличивается на 10,3%, пористость увеличивается на 4,2%, формоустойчивость повышается на 16,7%, влажность - в пределах, установленных стандартом. Хлеб имеет привлекательный внешний вид, приятный вкус и аромат. Цвет мякиша - сероватый с желтым оттенком

При добавлении 8% экструдата смеси семян расторопши пятнистой и зерна пшеницы к массе муки пшеничной высшего сорта удельный объем хлеба возрастает на 5,9% по отношению к контролю, пористость - на 1,4%, формоустойчивость повышается на 2,1%, влажность - в пределах, установленных стандартом. Цвет мякиша - светлый с серым оттенком, вкус и аромат несколько снижаются по сравнению с предыдущим образцом.

Таким образом, при использовании экструдата семян расторопши в количестве 5…7% к массе муки пшеничной высшего сорта хлеб имеет привлекательный внешний вид, приятный вкус и аромат. Структура пористости: средняя, равномерная, развитая; мякиш хлеба хорошо пропеченный, невлажный, не липкий на ощупь, с едва заметными включениями частиц экструдата. Цвет мякиша готового хлеба светлый и светлый с серовато-желтым оттенком.

Использование предлагаемого способа позволяет получить хлебобулочные изделия с обогащенным составом при сохранении высокого качества, потребительских свойств и снизить трудоемкость производства за счет снижения затрат времени на получение экструдата семян расторопши.