Результат интеллектуальной деятельности: Способ подавления картофельной болезни и плесневения хлеба

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к хлебопекарной отрасли, и предназначено для предотвращения заболевания хлеба картофельной болезнью и плесневения с сохранением его потребительских свойств.

Картофельная болезнь поражает мякиш пшеничного хлеба. Пораженный хлеб сначала теряет свой естественный вкус и аромат, затем появляется своеобразный сладковатый запах. Мякиш становится липким, при разломе наблюдаются слизистые, тянущиеся нити. Цвет мякиша изменяется: образуются желто-бурые, розовато-грязные пятна. При сильном развитии болезни хлеб превращается в темную слоистую массу с резким специфическим запахом и неприятным вкусом.

Возбудителями картофельной болезни являются спорообразующие бактерии, относящиеся к подвиду Bacillusmesenterius и Bacillussubtilis (картофельная палочка), распространенные в природе - почве, воздухе, растениях.

Вегетативные клетки Bacillussubtilis погибают при температуре 75-80°С, споры остаются жизнеспособными при 120°С в течение 1 ч., поэтому сохраняются после выпечки хлеба. Наиболее благоприятными условиями прорастания и развития спор являются: температура около 40°С, повышенная влажность, рН от 5 до 10. Споровые бактерии попадают в муку при размоле зерна, которое заражается главным образом в процессе уборки.

Плесневение является самым распространенным видом микробиологической порчи пищевых продуктов, в том числе хлебобулочных изделий.

Принято считать, что поверхность хлебобулочных изделий после выпечки стерильна и инфицирование ее может происходить при укладке и транспортировке, в результате контакта с окружающей средой (воздухом, поверхностью лотков и др.).

Наиболее эффективным способом подавления картофельной болезни хлеба является повышение конечной кислотности теста путем применения молочнокислых заквасок, жидких дрожжей, части спелого теста (или опары) прошлого приготовления или внесение в тесто соответствующего количества молочной или уксусной кислоты. Однако, применение этого способа ограничивают принятые нормы кислотности хлеба и хлебных изделий, установленные в соответствующих нормативных документах. В этих случаях используют повышение кислотности на 1 град сверх установленной нормы, допускаемое стандартами для хлеба, тесто для которого готовится на жидких дрожжах. Однако при значительной зараженности муки картофельной палочкой повышение кислотности хлеба на 1 град лишь задерживает, но не предотвращает его заболевание. Также данный способ снижает потребительскую ценность хлеба в виду его высокой кислотности.

В настоящее время существует множество дорогостоящих комплексных препаратов зарубежного производства, имеющих сложный состав («Фадона», «Аграм», «Ирекс», «Мажимикс»).

Известен способ подавления картофельной болезни путем внесения при замесе теста для хлебобулочных изделий ферментного препарата лизоцима в количестве 0,05% к общей массе муки, (патент РФ №2330407, [1]). Однако лизоцим является дорогим природным сырьем, получаемым из куриного яичного белка (включая и генномодифицированные породы кур), способен вызывать аллергические реакции, требует особых условий хранения (в темном месте при температуре не более 20°С), что достаточно сложно достичь в условиях хлебопекарного производства.

Известен способ подавления картофельной болезни хлебобулочных изделий, предусматривающий внесение на стадии замеса в тесто пищевой добавки, угнетающей развитие картофельной болезни, причем в качестве добавки используют «Лизин гидрохлорид» в количестве 0,25-0,5% от веса муки (Патент РФ 2264714 [2]).

Недостатком данного способа является то, что добавление данной добавки лишь приостанавливает течение картофельной болезни, но споры Bacillusmesenterius и Bacillussubtilis не погибают, что не позволяет достичь пролонгированного срока хранения хлеба с сохранением его потребительских свойств.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является патент РФ, №2119749 [3] предусматривающий внесение на стадии замеса компонентов теста добавки низин, угнетающей развитие спор Bacillusmesenterius и Bacillussubtilis, который вносят в количестве из расчета 2000-150000 ME на 1 кг массы муки в тесте.

Недостатком данного способа является то, что данный способ подавляет картофельную болезнь, но не предохраняет хлеб от плесневения [4].

Предлагаемое изобретение направлено на способ подавления картофельной болезни и плесневения хлеба за счет внесения комплексной добавки на основе низина, бетулина, аскорбиновой кислоты и пропионата кальция в рецептуру пшеничного хлеба, позволяющей увеличить срок хранения хлеба, без изменения его потребительских характеристик.

Это достигается тем, что в способе производстве хлеба из пшеничной муки, на стадии замеса теста вносится добавка низина, причем низин берут в составе комплексной добавки, получаемой смешением низина 30 мас. %, бетулина 10 мас. %, аскорбиновой кислоты 25 мас. %, пропионата кальция 35 мас. % на дифференциальном шнековом смесителе любой модификации, представляющим собой емкость с плоским дном, в котором вращаются два параллельных горизонтальных вала, оснащенных плоскими лопастями, насаженными на вал по винтовой линии через определенные промежутки, при вращении валов при закрытой крышке емкости, осуществляется как перемешивание материала, так и его постепенное перемещение вдоль аппарата в количестве 0,05% к массе муки при замесе теста, при следующем соотношении компонентов комплексной добавки, мас. %:

низин - 30,

бетулин - 10,

аскорбиновая кислота - 25,

пропионат кальция - 35.

Данный способ исключает перетирание смешиваемых частей между собой, что может нежелательно сказаться на сохранности аскорбиновой кислоты и, в тоже время, позволяет перемешать компоненты между собой.

Использование одновременно бетулина, низина, аскорбиновой кислоты и пропионата кальция в составе хлеба позволяет ингибировать не только картофельную болезнь хлеба, но и заражение плесневыми грибами родов Mucor, Penicillinm, Aspergillus хлебобулочных изделий, увеличить реологические характеристики и срок хранения хлеба при сохранении его высоких органолептических показателей и пищевой ценности.

Бетулин - экстракт бересты, порошок белого цвета, без запаха, со слабым вяжущим вкусом, устойчив к действию кислорода и солнечного света, не токсичен, представляет собой смесь природных тритерпеновых соединений, основным из которых является тритерпеновый спирт бетулин. Адекватные нормы потребления бетулина внесены в Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (утв. Решением Комиссии таможенного союза от 28 мая 2010 года №299) и составляют 40-80 мг в сутки [4]. Установлено, что бетулин обладает антиоксидантным, противовоспалительным, антисептическим, гепатопротекторным, детоксицирующим, противоаллергическим и иммуномодуляторным действием [4]. Значимым преимуществом использования бетулина также является его антимикробное действие, способствующее увеличению сроков годности продукции.

Низин (Е 234) - антибиотик естественного происхождения, продукт жизнедеятельности молочнокислых бактерий. Он активно подавляет рост термоустойчивых граммположительных спорообразующих бактерий, предотвращает образование ботулиновых токсинов.

Кальция пропионат (Е282) не только в значительной степени продлевает сроки годности хлеба, но и улучшает качество теста, а также готовой продукции.

Внесение аскорбиновой кислоты позволяет улучшить качество клейковины пшеничной муки, а также она действует как антиокислитель [5]. Все ингредиенты, входящие в состав данной комплексной добавки разрешены для использования на территории Российской Федерации и в применяемых количествах являются безопасными.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ производства хлеба с использованием комплексной добавки на основе бетулина, низина, аскорбиновой кислоты и пропионата кальция в заявляемой совокупности признаков.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример. Берут комплексную добавку, состоящую из низина (30,0 мас. %), бетулина (10,0 мас. %), аскорбиновой кислоты (25,0 мас %), пропионата кальция (35,0 мас. %) в количестве 0,05% к массе муки, получаемую смешением на дифференциальном шнековом смесителе любой модификации, оснащенных плоскими лопастями, насаженными на вал по винтовой линии через определенные промежутки, при вращении валов при закрытой крышке емкости, осуществляется как перемешивание материала, так и его постепенное перемещение вдоль аппарата, тесто замешивают опарным или безопарным способом в тестомесильной машине конструкции ВНИИХП, тесто после брожения делят на куски массой 0,53 кг, помещают в формы и направляют на окончательную расстойку при температуре 36-38°С и относительной влажности воздуха 76-78% на 35 мин, выпекают хлеб в печи конструкции UNOXXBC604 при температуре в пекарной камере 210°С в течение 35 мин.

Для определения влияния комплексной добавки на основе низина, бетулина, аскорбиновой кислоты и пропионатакальция на показатели качества готовых изделий проводили пробные лабораторные выпечки хлеба пшеничного (контроль) и хлеба из пшеничной муки с добавлением комплексной добавки в количестве 0,025% и 0,05% к общей массе муки. Результаты анализа представлены в таблицах 1-3.

Из таблицы 1 видно, что наиболее эффективной является дозировка комплексной добавки в количестве 0,05% к массе муки.

Как видно из таблицы 1 внесение комплексной добавки в количестве 0,05% к общей массе муки при замесе теста для хлебобулочных изделий из пшеничной муки позволяет эффективно бороться со спорообразующими бактериями Bacillussubtilis и Bacillusmesentericus - возбудителями картофельной болезни в хлебобулочных изделиях из пшеничной муки, а также плесневых грибов при сохранении высоких органолептических показателей качества готовых изделий. При этом кислотность готовых изделий, не повышается, что является важным фактором потребительской ценности хлеба. А такие физико-химические показатели качества изделий, как пористость мякиша и удельный объем, наоборот, увеличиваются.

Использование предлагаемой комплексной добавки для производства хлеба длительного хранения обеспечивает по сравнению с существующими добавками следующие преимущества: подавления картофельной болезни хлеба, снижение плесневения хлеба при хранении, повышению пищевой ценности за счет внесения бетулина и аскорбиновой кислоты, увеличение срока хранения хлеба до 7 суток без потери потребительских свойств, в то время как в соответствии с ГОСТ ГОСТ 27842-88 пшеничный хлеб может сохранять все свои свойства в течение 3 суток при температуре 20-25°С и влажности 75%.

Источники информации

1. Патент РФ №2330407 Способ подавления развития картофельной болезни в хлебобулочных изделиях из пшеничной муки. A21D 8/04. Опубл. 10.08.2008

2. Патент RU №2264714 «Способ ингибирования «картофельной болезни» хлебобулочных изделий», A21D 8/02, A21D 2/08, Опубл. 27.11.2005.

3. Патент РФ №2119749 «Способ подавления развития картофельной болезни в хлебе», A21D 8/02, 8/04, Опубл. 10.10.1998. (прототип).

4. Смекина О.Н. Возможные виды загрязнений ржаного хлеба / Смекина О.Н., Лапина Г.П. // В сборнике: Качество и экологическая безопасность пищевых продуктов и производств Материалы IV Международной научной конференции с элементами научной школы для молодежи. Лапина Г.П. (ответственный редактор). 2016. С. 192-195.

5. Дьячук, Г. И. Пищевые добавки на основе бетулина / Г.И. Дьячук, Т. Г. Вишневецкая // Фармацевтическое обозрение.- 2002. - №6.- С. 53-54.

6. Stratton, I.M., Adler A., Neil Н.А. et al. Association of glycaemia with macrovascular and microvascular complications of type 2 diabetes // B.M.J. - 2000. - Vol. 321. - P. 405-412.