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 хлебобулочных изделий профилактической направленности, включающий получение теста путем смешивания муки, воды, дрожжевой суспензии и соли поваренной пищевой, а также разделку и расстойку теста и выпечку тестовых заготовок.

Тесто получают путем смешивания при температуре 29…32°C муки, воды и тыквенной массы в виде водной суспензии. При этом тыквенную массу получают из семян тыквы методом холодной экструзии при температуре 30…50°C.

Количество тыквенной массы берут в количестве 3…7% к массе муки, а продолжительность замеса теста составляет 4…10 минут с последующим брожением его в течение 120…150 минут.

Данный способ может дополнительно предусматривать внесение в тесто сахара в количестве 1,0…7,0% к массе муки.

Изобретение позволяет исключить импорт дорогостоящего сырья и снизить расход прессованных дрожжей до 2,0…2,5% к массе муки, улучшить качество хлебобулочного изделия за счет повышения его биологической ценности, улучшить органолептические и физико-химические показатели.

Недостатком данного способа производства хлебобулочных изделий является высокая трудоемкость получения тыквенной массы, добавляемой в тесто, а также недостаточно высокое качество получаемого продукта.

Для получения тыквенной массы согласно этому способу необходимо семена тыквы высушить, отделить от оболочки, обработать их в экструдере методом холодной экструзии и из полученного материала приготовить суспензию [1].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности (прототипом) является способ приготовления хлебобулочных изделий, предусматривающий приготовление теста путем смешивания предусмотренных рецептурой компонентов и экструдированных семян тыквы, брожение теста, его разделку, расстойку и выпечку тестовых заготовок.

Экструдированные семена тыквы получают путем обработки в экструдере свежих неочищенных от оболочки семян тыквы влажностью 16…20% в течение 10…15 с при температуре 130…140°C с последующим воздействием на выходящее из матрицы экструдера сырье пониженным давлением, равным 0,06…0,07 МПа. Содержание влаги в экструдированном продукте регулируют величиной вакуума на выходе из фильеры матрицы экструдера на уровне не более 9%.

Экструдированные семена тыквы следует вносить в тесто в количестве 3…5% от массы муки. На выходе из фильеры экструдат может разрезаться на частицы размером 1,0…1,5 мм режущим устройством, входящим в состав экструдера. Кроме неочищенных семян в оболочке экструдированию можно подвергать семена тыквы голосеменных сортов отдельно или в смеси с семенами в оболочке [2].

Основной недостаток данного способа приготовления хлебобулочных изделий, а именно повышенная трудоемкость и выраженный маслянистый вкус получаемого продукта, связан с получением экструдата семян тыквы.

Снижение трудоемкости производства хлебобулочных изделий достигается за счет уменьшения затрат времени на получение экструдата смеси семян тыквы и зерна пшеницы, так как экструзии подвергаются сырые, не требующие сушки семена тыквы и зерно пшеницы базисной влажности. Полученный по заявляемому способу экструдат хорошо хранится в естественных условиях, не требующих дополнительного охлаждения среды хранения.

Получение хлебобулочных изделий с более высокими органолептическими свойствами (вкусом, запахом и др.) достигается за счет использования экструдата, выработанного из смеси семян тыквы и цельного 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 недостаточной его пористости. Устранить этот недостаток можно путем совместного экструдирования сырья с относительно высоким содержанием жирных кислот с крахмалсодержащим сырьем, например зерном пшеницы. Такие экструдаты при содержании в них воды не больше 7…9% сохраняют практически все полезные свойства сырья, из которого они выработаны и хорошо хранятся в обычных условиях [3].

К особенностям обработки семян тыквы в экструдере можно отнести следующее:

1. Экструдаты семян тыквы с оболочкой содержат в среднем 14…16% жира.

2. Низкий коэффициент трения обрабатываемого материала о шнек машины не позволяет экструдировать семена тыквы при той влажности, которую они имеют сразу после извлечения из плода (тыквины). Поэтому после выделения семян из тыквы влажностью 32…36% их следует высушить до содержания влаги 18…20%. При более высокой влажности семян их пластичные свойства не позволяют получить на выходе из фильеры матрицы необходимые давление и температуру. В случае обработки пересушенных семян на выходе из фильеры выделяются излишки масла, не связанные с экструдатом, продукт расслаивается и плохо хранится.

3. При температуре больше 100…105°C в тракте экструдера масло в экструдате подвергается интенсивному окислению, которое не прекращается при хранении полученного продукта в обычных условиях. Таким образом, даже кратковременное хранение полученного экструдата семян тыквы необходимо осуществлять при пониженных температурах (4…0°C).

4. Экструдат имеет относительно низкую пористость при коэффициенте взрыва в пределах 1,3…1,5.

Предлагаемым изобретением эти недостатки устраняются следующим образом. Способ предусматривает приготовление теста путем смешивания предусмотренных рецептурой компонентов и экструдированных семян тыквы, брожение теста, его разделку, расстойку и выпечку тестовых заготовок.

Экструдированные семена тыквы получают путем обработки в экструдере смеси свежих неочищенных от оболочки семян тыквы влажностью 32…36% и семян пшеницы влажностью 13…15% в соотношении 1:4 в течение 10…15 с при температуре 100…105°C с последующим воздействием на выходящее из матрицы экструдера сырье пониженным давлением, равным 0,07…0,08 МПа. Содержание влаги в экструдированном продукте регулируют величиной вакуума на выходе из фильеры матрицы экструдера на уровне не более 8%. На выходе из фильеры экструдат может разрезаться на частицы размером 0,8…0,9 мм режущим устройством, входящим в состав экструдера. Кроме неочищенных семян в оболочке экструдированию можно подвергать семена тыквы голосеменных сортов отдельно или в смеси с семенами в оболочке.

Экструдированную смесь семян тыквы и пшеницы следует вносить в тесто в количестве 14…16% от массы муки высшего сорта или первого сорта или их смеси в любом соотношении.

Снижение трудоемкости производства хлебобулочных изделий достигается за счет уменьшения затрат времени на получение экструдата семян тыквы, так как экструзии подвергаются сырые, не требующие сушки семена тыквы, а пшеница имеет базисную влажность.

Получение хлебобулочных изделий с более высокими органолептическими показателями достигается за счет использования экструдата, выработанного из смеси сырых, неочищенных от оболочки семян тыквы и семян пшеницы, что устраняет потери липидов в процессе экструдирования и ухудшения их качества вследствие окисления, а также позволяет получить экструдат более высокого качества, который можно хранить без дополнительных затрат на охлаждение.

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

При экструзионной обработке смеси семян тыквы и 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 снижение активности ферментов, входящих в состав семян. 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 тыквы и пшеницы до размеров частиц 0,8…0,9 мм позволяет достичь более интенсивного процесса спиртового брожения теста и вследствие этого повышения степени его разрыхления.

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

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°C выполняет роль парообразователя и оказывает основное влияние на индекс расширения получаемого продукта.

Известно, что движение влаги в капиллярно-пористых материалах растительного происхождения осуществляется из зон с большим содержанием воды в зоны с ее меньшим содержанием. То же самое происходит и в отношении липидов: в данном случае в процессе перемешивания, сжатия и гомогенизации в рабочем тракте экструдера частицы липидов семян тыквы будут проникать в зерна пшеницы. В предлагаемом изобретении данный эффект будет усиливаться за счет того, что градиенты перемещения воды и липидов совпадают (от семян тыквы к пшенице), что позволяет значительно улучшить равномерность распределения липидов по массе получаемого экструдата. Данный полезный эффект обеспечивается тем, что экструзии подвергаются смесь семян тыквы влажностью 32-36% и зерна пшеницы влажностью 13-15%.

Такие параметры экструдируемого сырья позволяют получить приемлемое качество экструдата с достаточно высоким содержанием липидов (3,5-4,0%) при содержании в обрабатываемой смеси 20% семян тыквы с оболочкой и 80% пшеницы. Коэффициент взрыва (вспучивания) получаемого экструдата находится в пределах 4,0…4,2.

При экструзионной обработке смеси семян тыквы и пшеницы влажностью 17…20% заявляемые в способе параметры экструзии (температура и длительность процесса) не позволяют получать влажность экструдата, наиболее приемлемую для хранения и последующего его использования. Поэтому для 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 8%, так и для повышения интенсивности его взрывообразного расширения при выходе из фильеры матрицы экструдера.

Экструзионная обработка смеси семян тыквы и пшеницы и воздействие пониженного давления, равного 0,07…0,08 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 тыквы и пшеницы в количестве 14…16% к массе муки высшего или первого сорта или их смеси в любом соотношении, что способствует интенсификации спиртового брожения и повышению пищевой ценности хлебобулочных изделий за счет повышения содержания и качества жира.

Применение измельченного экструдата семян тыквы в количестве менее 14% к массе муки высшего или первого сорта или их смеси в любом соотношении повышает пищевую ценность хлебобулочных изделий, но приводит к незначительному улучшению органолептических и физико-химических показателей, таких как структура пористости, удельный объем.

Применение измельченного экструдата семян тыквы в количестве более 16% к массе пшеничной муки высшего сорта или первого сорта или их смеси в любом соотношении 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 свежих неочищенных от оболочки семян тыквы влажностью 32…36% и семян пшеницы влажностью 13…15% в соотношении 1:4 обрабатывают в экструдере в течение 10…15 с при температуре 100…105°C.

На выходящий из фильеры машины экструдат воздействуют пониженным давлением, равным 0,07…0,08 МПа, с целью более интенсивного «вскипания» (вспучивания) и достижения в нем влаги не более 8%. Одновременно экструдат разрезается на частицы размером 0,8…0,9 мм режущим устройством, входящим в состав экструдера.

Полученный экструдат смешивают с ингредиентами, входящими в рецептуру хлебобулочного изделий в количестве 14…16% к массе используемой для замеса пшеничной муки высшего сорта или первого сорта или их смеси в любом соотношении.

Пример конкретного выполнения способа.

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

Замешенное тесто с влажностью 44…46% оставляют для брожения на 160 минут при температуре 32…34°C. Во время брожения через 50…55 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°C и относительной влажности 80…85%.

Расстоявшиеся тестовые заготовки направляют на выпечку при температуре 220…225°C. Продолжительность выпечки составляет 25…30 минут.

Результаты оценки показателей качества хлеба, приготовленного по заявляемому способу и выпеченного по прототипу, приведены в таблице.

При добавлении 13% экструдата смеси семян тыквы и пшеницы к массе муки пшеничной первого сорта удельный объем хлеба незначительно отличается от контроля - на 3,65%, пористость остается на уровне контроля, влажность - в пределах, установленных стандартом, формоустойчивость образца - на уровне контроля. Использование этого количества экструдата смеси семян тыквы и пшеницы улучшает пищевую ценность хлеба.

При использовании 15% экструдата смеси семян тыквы и пшеницы к массе муки пшеничной первого сорта удельный объем хлеба увеличивается на 10,3%, пористость увеличивается на 4,2%, формоустойчивость повышается на 7,0%, влажность - в пределах, установленных стандартом. Хлеб имеет привлекательный внешний вид, цвет мякиша - сероватый с желтым оттенком, приятный вкус и аромат.

При добавлении 17% экструдата смеси семян тыквы и пшеницы к массе муки пшеничной первого сорта удельный объем хлеба возрастает на 10,5% по отношению к контролю, пористость - на 2,7%, формоустойчивость повышается на 5,1%, влажность - в пределах, установленных стандартом. Хлеб имеет привлекательный внешний вид, цвет мякиша - светлый с серовато-желтым оттенком, вкус и аромат несколько снижаются по сравнению с предыдущим образцом.

Таким образом, при использовании экструдата смеси семян тыквы и пшеницы в количестве 15% к массе муки пшеничной первого 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.

Литература

1. RU 2326536 C1, опубл. 20.06.2008.

2. RU 2486753 C2, опубл. 10.07.2013.

3. Курочкин А.А. Экструдаты из растительного сырья с повышенным содержанием липидов / А.А. Курочкин, Г.В. Шабурова, Д.И. Фролов, П.К. Воронина// Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2014 - №4. - С. 70-74.