Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА ЗЕРНОВОГО

Изобретение относится к области обработки зерна или муки, а также к мучным полуфабрикатам и готовым мучным изделиям.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ приготовления концентрата зернового, предусматривающий очистку семян зерновых злаков от посторонних примесей, замачивание, просушку, измельчение; в качестве семян зерновых злаков используют зерно тритикале, которое замачивают в буферном растворе, состоящем из лимонной кислоты и цитрата натрия с рН 4,5, содержащем ферментный препарат Целловиридин Г20х или комплексный ферментный препарат на основе фитазы F-4.2 В FD-UF в количестве 0,05-0,1% от массы сухих веществ зерна при соотношении зерно:буфер 2:1 и температуре 40-50°C в течение 9-12 ч до достижения зерном влажности 40-43%, не допуская проращивания зерна, измельчение зерна осуществляется после просушивания до влажности 11-14% и величины частиц 0,05-0,08 мм (см. патент РФ №2344609, МПК A21D 13/00, A23L 1/105, опубл. 27.01.2009 г.).

Недостатком способа является то, что при продолжительном замачивании зерна происходит активирование амилолитических и протеолитических ферментов, которые осуществляют гидролиз крахмала и белков клейковины, что приводит к снижению качества готового продукта и получению мучных изделий с заминающимся липким мякишем.

Использование в качестве семян злаковых культур зерна тритикале приводит к получению продукта с низким содержанием клейковины, β-глюкана и пониженными физико-химическими показателями качества для хлебопекарной отрасли.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в сокращении процесса замачивания, создании зернового концентрата высокой пищевой ценности, обладающего повышенными технологическими, антимикробными и антиоксидантными свойствами.

Техническая задача достигается тем, что в способе изготовления концентрата зернового, включающем очистку семян зерновых злаков от посторонних примесей и их измельчение, в отличие от прототипа в качестве семян зерновых культур используют смесь зерна пшеницы, ржи, тритикале, овса и ячменя влажностью 11-13%, которое замачивают раздельно в буферном растворе, состоящем из ацетата натрия и уксусной кислоты с рН 4,6, содержащем смесь ферментных препаратов Ксибетен®-цел в количестве 0,005-0,01% и фитазосодержащего препарата, содержащего ферменты ксиланазу и фитазу, при этом фитазная активность препарата составляет 20000 ед/г, а ксиланазная - 830 ед/г, в количестве 0,02-0,04% от массы сухих веществ зерна при соотношении зерно:буфер 1:1 и температуре 45-50°C в течение 6-8 ч до достижения зерном влажности 40-42%, не допуская проращивания зерна, затем измельчают зерно после просушивания до влажности 11-13% до величины частиц 0,04-0,06 мм, после чего предварительно подготовленное зерно злаковых культур смешивают в равном соотношении.

Технический результат заключается в сокращении процесса замачивания до 6-8 ч, повышении пищевой ценности за счет применения смеси зерновых культур, технологических, антимикробных и антиоксидантных свойств.

Ферментный препарат Ксибетен®-цел аналогичен хорошо известному препарату Целловиридин Г20х. Однако Ксибетен®-цел является препаратом нового поколения: микрогранулированный, не теряет сыпучести при хранении, не пылит, хорошо распределяется в массе зерна, штамм-продуцент Trichoderma longibrachiatum TW-1. Препарат Ксибетен®-цел содержит комплекс ферментов целлобиогидролазу, β-глюканазу, ксиланазу (целлобиогидролазная активность - 3365 ед/г, β-глюканазная активность - 3016 ед/г, ксиланазная - 15995 ед/г). Препарат обладает более высокой по сравнению с препаратом Целловиридин Г20х ксиланазной активностью. Ксиланаза катализирует гидролиз гемицеллюлозы. В результате происходит деструктуризация гемицеллюлоз, образующих экранирующий слой на поверхности целлюлозных микрофибрилл, не затрагивая целлюлозных волокон. Ферменты, входящие в комплекс препарата, оказывают давление на стенки пор оболочек и микротрещин в целлюлозных мицеллах. Волокна целлюлозы не теряют формы, но разрыхляются и в пространства между ними проникает вода, увеличивая межфибриллярные промежутки (см. Синицын А.П., Гусаков В.И., Черноглазой В.М. Биохимия лигниноцеллюлозных материалов. - М.: Изд-во МГУ, 1995. - 224 с.). Обработка ферментным препаратом смягчает структуру периферических частей зерновки, ускоряет ее набухание, сокращая процесс замачивания и прорастания зерна.

Гидролиз гемицеллюлоз приводит к образованию ксилоолигосахаридов, которые препятствуют взаимодействию крахмала с белками клейковины, что замедляет Процесс черствения мучных изделий (см. Кислухина О.В. Ферменты в производстве пищи и кормов. - М., ДеЛипринт, 2002. - 336 с.).

Фитазосодержащий препарат используют для комплексного гидролиза гемицеллюлозы и фитина, который является хелатирующим агентом и связывает двух- и трехвалентные катионы (Са²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Cu²⁺, Mn²⁺ и другие). Продуцент фитазосодержащего препарата - Penicillium canescens. В состав препарата входят ферменты ксиланаза и фитаза (фитазная активность 20000 ед/г, ксиланазная - 830 ед/г). С фитиновым комплексом связана низкая доступность аминокислот и фосфора (см. Кузнецов А., Имангулов Ш., Авдонин Б. Новый кормовой фермент фитаза в комбикормах для бройлеров. // Ефективне птахiвництво i тваринництво. - 2004. - №4. - С.17-18). При гидролизе фитина образуется фитиновая кислота, которая является более сильным антиоксидантом, чем токоферолы (см. Ahn Hyun-Joo, Kim Jae-Hyun, Kim Mi-Jung Comprasion of irradiated phytic acid and other antioxidations for antioxidant activity // Food Chem., 2004. v.88. №2. p.173-178).

Составные части ацетаного буфера широко используются в пищевой промышленности. Уксусная кислота является консервантом, обладает антимикробными свойствами (см. Егоров Г.А. Управление технологическими свойствами зерна. - Воронеж: ВГУ, 2000. - 348 с).

В таблице 1 представлена антимикробная активность ацетатного буферного раствора относительно тест-культур микроорганизмов типовых штаммов родов Bacillus, Lactobacillus, Micrococcus, Penicillium, Aspergillus, Mucor, Rhizopus.

Способ осуществляется следующим образом.

Для изготовления концентрата зернового используют очищенное от посторонних примесей нешелущенное зерно пшеницы, ржи, тритикале, овса и ячменя влажностью 11-13%, которое замачивают раздельно в буферном растворе, состоящем из ацетата натрия и уксусной кислоты с рН 4,6, содержащем смесь ферментных препаратов Ксибетен®-цел в количестве 0,005-0,01% и фитазосодержащего препарата, содержащий ферменты ксиланазу и фитазу, при этом фитазная активность препарата составляет 20000 ед/г, а ксиланазная - 830 ед/г, в количестве 0,02-0,04% от массы сухих веществ зерна при соотношении зерно: буфер 1:1 и температуре 45-50°C втечение 6-8 ч до достижения зерном влажности 40-42%, не допуская проращивания зерна. Затем измельчают зерно после просушивания до влажности 11-13% до величины частиц 0,04-0,06 мм. После чего предварительно подготовленное зерно злаковых культур смешивают в равном соотношении.

Пример 1. Для изготовления концентрата зернового используют очищенное от посторонних примесей нешелушенное зерно пшеницы, ржи, тритикале, овса и ячменя влажностью 11-13%, которое замачивают раздельно в буферном растворе, состоящем из ацетата натрия и уксусной кислоты с рН 4,6, содержащем смесь ферментных препаратов Ксибетен®-цел в количестве 0,005% и фитазосодержащего препарата, содержащего ферменты ксиланазу и фитазу, при этом фитазная активность препарата составляет 20000 ед/г, а ксиланазная - 830 ед/г, в количестве 0,02% от массы сухих веществ зерна при соотношений зерно: буфер 1:1 и температуре 45°C в течение 8 ч до достижения зерном влажности 40%, не допуская проращивания зерна. Затем измельчают зерно после просушивания до влажности 11-13% до величины частиц 0,04-0,06 мм. После чего предварительно подготовленное зерно злаковых культур смешивают в равном соотношении.

Пример 2. Для изготовления концентрата зернового используют очищенное от посторонних примесей нешелушенное зерно пшеницы, ржи, тритикале, овса и ячменя влажностью 11-13%, которое замачивают раздельно в буферном растворе, состоящем из ацетата натрия и уксусной кислоты с рН 4,6, содержащем смесь ферментных препаратов Ксибетен®-цел в количестве 0,01% и фитазосодержащего препарата, содержащего ферменты ксиланазу и фитазу, при этом фитазная активность препарата составляет 20000 ед/г, а ксиланазная - 830 ед/г, в количестве 0,04% от массы сухих веществ зерна при соотношении зерно:буфер 1:1 и температуре 50°C в течение 6 ч до достижения зерном влажности 42%, не допуская проращивания зерна. Затем измельчают зерно после просушивания до влажности 11-13% до величины частиц 0,04-0,06 мм. После чего предварительно подготовленное зерно злаковых культур смешивают в равном соотношении.

Химический состав концентрата зернового представлен в таблице 2.

Микробиологические показатели качества концентрата зернового приведены в таблице 3.

Антиоксидантная активность концентрата зернового приведена в таблице 4.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемый способ позволяет в среднем:

- сократить продолжительность процесса замачивания зерновых культур до 6-8 часов;

- увеличить содержание клетчатки и β-глюкана в 3 и 2 раза соответственно, крахмала - на 14,5%, гемицеллюлоз - на 46,7%, белков - на 56,4%, витаминов - на 3,4-9,7%, минеральных веществ - на 8,9-91,2%;

- уменьшить количество КМАФАнМ, спорообразующих бактерий и плесневых грибов и дрожжей на 57,3, 100 и 70% соответственно;

- повысить антиоксидантную активность концентрата зернового в 4 раза.

Способ изготовления концентрата зернового может быть использован на предприятиях пищевой промышленности при производстве полуфабрикатов и мучных изделий. Изобретение позволяет сократить процесс замачивания, замедлить процесс черствения хлебобулочных изделий, получить концентрат зерновой повышенной биологической ценности, обладающий антимикробными свойствами.