Результат интеллектуальной деятельности: Способ приготовления пшеничного хлебобулочного изделия с амарантовым улучшителем

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к хлебопекарному производству.

В дальнейшем при описании разработанного технического решения будут использованы следующие термины:

Амарантовая крупяная мука - продукт, получаемый при размоле крупяного продукта хлопьев нативных, получаемого при анатомическом размоле зерна амаранта. Способ ее получения и потребительские характеристики раскрыты в патенте RU, 2533006.

Хлопья нативные из зерна амаранта относятся к крупам, не требующих варки, то есть представляют собой продукт, готовый к употреблению без варки - время приготовления после заливки кипящей водой и набухания при комнатной температуре не более 10 мин. Способ ее получения и потребительские характеристики раскрыты в патенте RU, 2533006.

Качество хлеба зависит от качества сырья, в первую очередь от хлебопекарных свойств, от способов и режимов проведения отдельных стадий технологического процесса приготовления хлеба и от применения небольших количеств специальных добавок - веществ или продуктов, являющихся улучшителями качества хлебных изделий [Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства: Учебник. - 9-е изд.; перераб. и доп. / Под общ. ред. Л.И. Пучковой. - СПб: Профессия, 2003. - С. 301].

В хлебопекарной промышленности могут использоваться одно- или многокомпонентные (комплексные) улучшители. К однокомпонентным относятся улучшители окислительного действия (например, аскорбиновая кислота), модифицированный крахмал, ферментные препараты, поверхностно-активные (пищевые эмульгаторы) и др. В состав комплексных хлебопекарных улучшителей входят ферментные препараты различного принципа действия, солодовые препараты, ферментативно-активная соевая мука, сухая пшеничная клейковина, модифицированный крахмал, улучшители окислительного действия и др. [Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий. Часть I. Технология хлеба / Л.И. Пучкова, Р.Д. Поландова, И.В. Матвеева. - СПб.: ГИОРД, 2005. - С. 189-190].

В настоящее время активно ведется исследовательская работа по разработке ассортимента хлебобулочных изделий повышенной пищевой и биологической ценности с применением муки из крупяных культур [Шмалько Н.А. Способы получения хлебобулочных изделий из крупяных культур // Научные труды КубГТУ. - 2016. - №14. - С. 692-709].

Предложена концепция технологии производства белковых, углеводных и липидных мучных концентратов, извлекаемых из различных анатомических частей зерна, для получения хлебобулочных изделий специализированного и функционального назначения [Новые научные направления в области хранения и переработки зерна в мире и в России / Л.И. Мачихина, Л.С. Львова, С.О. Смирнов, В.А. Скрябин // Хлебопродукты. - 2013. - №2. - С. 32-37].

Определены перспективные обогатители, содержащие пищевые и биологически активные компоненты, которые наряду с обогащением хлебопекарной продукции могут улучшать и ее качество [Разработка рецептур и технологий хлебобулочных изделий специализированного и функционального назначения на основе продуктов переработки крупяных культур / Е.В. Невская, Л.А. Шлеленко, О.Е. Тюрина, С.О. Смирнов, С.А. Урубков // Хранение и переработка зерна. - 2014. - №3 (180). - С. 36-38].

Перспективы использования амарантовой муки как улучшителя качества хлеба и хлебобулочных изделий отражены в различных способах их приготовления.

Так, амарантовая мука широко применяется за рубежом в качестве комплексного белкового, минерального и витаминного обогатителя при разработке ассортимента хлебобулочных изделий повышенной питательной ценности [Saunders R.M., Becker R. Amaranthus: A Potential Food and Feed Resource // Advances in Cereal Science, 1984. - Vol. 6. - P. 377-396.; Breen W.M. Food Uses of Amaranth Grain // Cereal Food World, 1991. - Vol. 36. - P. 426-430.; Paredes-Lopez O. Amaranth: Biology, Chemistry, and Technology. -Mexico: CRC Press, 1994. - 223 p.].

Исследования, проведенные в нашей стране, подтвердили целесообразность применения амарантовой муки в смеси с пшеничной мукой высшего или первого сортов при внесении добавки в дозировках от 5% до 20% [Влияние муки амаранта на свойства и качество хлеба / И. Матвеева, Т. Юдина, Д. Парада, Л. Пучкова //"Хлебопродукты. - 1993. - №11. - С. 24.; Шмалько Н.А. Разработка технологий хлебобулочных изделий функционального назначения с использованием продуктов переработки семян амаранта: автореф. дисс.канд. техн. наук. Краснодар, 2005.; Новое в переработке и использовании амаранта / Е. Мелешкина, А. Меньшенин, С.Смирнов, Е. Кириллова, А. Медведев // Хлебопродукты. - 2005. - №9. - С. 45-47.].

С целью рационального использования амарантовой муки в хлебопекарном производстве предложены способы внесения ее модификаций с целью обогащения традиционных и создания новых продуктов питания. Хлеб из смеси пшеничной муки и муки из нативных семян (зерна) амаранта готовят в соотношении 95:5-90:10, из смеси пшеничной муки и муки из термообработанных семян (зерна) амаранта - в соотношении 85:15, из смеси пшеничной, амарантовой и соевой муки - в соотношении 90:5:5, из смеси пшеничной и амарантовой муки в соотношении 90:10 и аскорбиновой кислоты в дозировке 0,09% и др. Как отмечается специалистами, указанные мучные смеси имеют существенные недостатки: пищевая ценность и показатели качества хлеба (потемнение мякиша, недостаточный объем и пористость) невысоки [Биотехнологические основы производства хлебобулочных изделий /Л.П. Пащенко. - М.: Колос, 2002. - С. 316].

Известен (RU, патент 2187226, опубл. 20.08.2002) также способ производства хлебобулочных изделий, предусматривающий приготовление теста, содержащего муку пшеничную, препарат из семян (зерна) амаранта, дрожжи прессованные, соль поваренную и воду, его разделку, расстойку и выпечку с получением целевого продукта, при этом, препарат из семян (зерна) амаранта готовят путем экстрагирования неполярным экстрагентом (жидкостью или газом), отделения мисцеллы и измельчения шрота до состояния муки и вводят в состав теста в количестве (3,0÷10,0) % от массы муки.

Предложен (RU, патент 2616840, опубл. 18.04.2017) состав для получения хлеба, который включает муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта, дрожжи хлебопекарные прессованные, соль поваренную пищевую, сахар-песок, воду и дополнительно амарантовую белковую полуобезжиренную муку, являющуюся вторичным продуктом переработки семян амаранта при выработке растительного масла, с содержанием биологически полноценных белков 41,4%, при следующем содержании исходных компонентов, мас. %: мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта 52,99÷56,98; дрожжи хлебопекарные прессованные 1,60÷1,71; соль поваренная пищевая 0,53÷0,57; сахар-песок 1,32÷4,42; мука амарантовая белковая полуобезжиренная 3,99÷10,60; вода остальное. Отмечается, что указанный способ улучшает физиологические и органолептические показатели качества готового изделия.

Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (RU, патент 2251455, опубл. 10.05.2005) способ улучшения качества пшеничного хлеба и хлебобулочных изделий, предусматривающий приготовление теста, содержащего муку пшеничную, дрожжи прессованные, соль поваренную, амарантовый улучшитель качества и воду, разделку, расстойку и выпечку целевого продукта, где в качестве амарантового улучшителя качества в тесто вводят измельченную до состояния муки перидермовую фракцию размола семян амаранта в количестве (3÷7) % от общей массы муки.

Перидермовая фракция (RU, патент 2325057, опубл. 27.05.2007) содержит соответственно крахмал в количестве (64,0÷78,0) мас. %, белки - (6,0÷8,0) мас. %, жиры - (2,0÷4,0) мас. %, клетчатку - (2,0÷4,0) мас. %, золу - (1,0÷2,0) мас. %

Недостатком вышеуказанного способа является применение в рецептуре хлебобулочного изделия амарантового улучшителя к массе пшеничной муки, что не обеспечивает экономии основного сырья и экономичности способа производства в целом. Проведение пробной лабораторной выпечки авторами патента по ГОСТ 27869-88 «Мука пшеничная хлебопекарная. Пробная лабораторная выпечка хлеба» предусматривает оценку качества хлебопекарного достоинства муки, но не разработку способа производства хлебобулочных изделий в промышленных условиях, что указывает на незавершенность данной разработки.

Техническая проблема, на решение которой направлено разработанное изобретение, состоит в совершенствовании способа производства пшеничного хлебобулочного изделия с амарантовым улучшителем.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного изобретения, состоит в улучшении органолептических показателей качества пшеничного хлебобулочного изделия в результате повышения степени амилолиза (на 20,0% по сравнению с контролем) и разрыхленное™ мучной структуры (на 5,0% по сравнению с контролем) тестовых заготовок.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ приготовления пшеничного хлебобулочного изделия с амарантовым улучшителем. Разработанный способ включает приготовление теста, содержащего муку пшеничную хлебопекарную, дрожжи прессованные хлебопекарные, соль поваренную пищевую, сахар-песок, маргарин, амарантовый улучшитель качества и воду питьевую, разделку, расстойку и выпечку целевого продукта, причем в качестве амарантового улучшителя в тесто вводят муку амарантовую крупяную, получаемую при размоле хлопьев амарантовых нативных, в количестве 7,0% взамен пшеничной хлебопекарной муки.

Рекомендуемые показатели качества амарантовой крупяной муки соответствуют требованиям, указанным в таблице 1. Химический состав амарантовой крупяной муки, г/100 г: влага - 14,0; белки - 6,0; жиры - 1,7; углеводы - 75,0; клетчатка - 2,5 г; зола - 0,8 г; энергетическая ценность продукта - 342 ккал. Допустимые уровни показателей безопасности амарантовой крупяной муки в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.1078 (индекс 1.4.4) приведены в таблице 2 [Шмалько Н.А., Смирнов С.О. Рекомендуемые требования к качеству амарантовой крупяной муки // Материалы V Международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века», посвященной 100-летию со дня образования ФГБОУ ВО "Кубанский государственный технологический университет", ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет», 2017.-С. 375-377].

Инструментальная компьютеризированная оценка автолитической активности пшеничной муки, проведенная авторами заявляемого способа в лабораторных условиях на приборе Амилотест АТ-97 (ЧП-ТА) в режиме «тестограмма» [Шмалько Н.А. Инструментальная оценка автолитической активности пшеничной муки при добавлении амарантовой крупяной муки // Материалы V Международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века», посвященной 100-летию со дня образования ФГБОУ ВО "Кубанский государственный технологический университет", ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет», 2017. - С. 297-302.], показала целесообразность осуществления частичной замены добавкой амарантовой крупяной муки в случае применения хлебопекарной муки с пониженной автолитической активностью.

Результаты изучения реологических характеристик клейстеризованных водно-мучных суспензий смеси пшеничной и амарантовой крупяной муки (таблица 3) свидетельствуют о том, что при вводе добавки до 12,5% включительно взамен пшеничной муки скорость деструкции белково-крахмального клейстера в пробах при прогреве меньше, чем в контрольной пробе по причине замедления процесса клейстеризации.

Максимальная вязкость клейстеризованной водно-мучной суспензии установлена в пробе с 2,5% амарантовой крупяной муки. Повышение дозировки амарантовой крупяной муки в смеси с пшеничной мукой свыше 7,5% не желательно, так как приводит к повышению ее автолитической активности и снижению вязкости испытуемой пробы.

Примечание: * проба пшеничной хлебопекарной муки первого сорта с числом падения 318 с; ** проба амарантовой крупяной муки с числом падения 66 с.

Осуществление и проверку данного способа производили путем проведения производственной выпечки в условиях ОАО «Казанский хлебозавод №7», для чего использовали пробу муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта, отвечающую требования качества по ГОСТ Р 52189-2003: массовая доля влаги - 14,0%, зольность - 0,55%, белизна - 55 ед. пр. Р3-БПЛЦ, содержание металломагнитной примеси - 1,2 мг/кг, массовая доля сырой клейковины - 28,0%, качество клейковины - 70 ед. пр. ИДК, группа качества клейковины - I хорошая, число падения - 270 с, кислотность титруемая - 3 град.

В качестве контрольной рецептуры (прототипа) при переработке пшеничной муки высшего сорта была взята рецептура хлебобулочного изделия -батона нарезного по ГОСТ 27844-88 массой 0,4 кг, вырабатываемого в промышленных объемах. Рецептуры и режимы приготовления хлебобулочного изделия при добавлении амарантовой крупяной муки приведены в таблице 4.

Тесто для батона нарезного готовили порционно безопарным способом с сокращением продолжительности брожения на 60 мин. Добавку вносили взамен части муки в дозировке 7,0% при замесе теста. Замес осуществляли в тестомесильной машине на одной скорости в течение 15-20 мин до получения теста однородной консистенции. Температура воды при замесе опары составляла 24+26°С.

После замеса теста проводили его брожение в течение 120 мин, затем с помощью тестоделительной машины осуществляли разделку теста на заготовки массой 0,45 кг с последующим округлением и формованием в батоны. Сформованные заготовки укладывали на листы для размещения на люльки расстойного шкафа и растаивали в течение 50 мин при температуре 45°С и относительной влажности воздуха 65%. После расстойки заготовки надрезали и выпекали в течение 30 мин при температуре 190÷200°С в тупиковой печи ГГР.

Результаты анализа органолептических показателей выпеченного хлебобулочного изделия приведены в таблице 5.

Физико-химические показатели качества выпеченного хлебобулочного изделия контрольного и опытного образцов соответствуют требованиям ГОСТ 27844-88 «Изделия булочные. Технические условия»: влажность - 41,0%; кислотность - 2,5 град; пористость - 74,0%, что указывает на возможность использования амарантового улучшителя качества взамен пшеничной муки при приготовлении батона нарезного.

Тем самым, предложенный способ производства хлебобулочного изделия, предусматривающий внесение амарантовой крупяной муки до 7,0% взамен пшеничной муки, способствует получению хлебопекарной продукции, отвечающей по качеству требованиям стандартов, с одновременным улучшением вкусовых достоинств.