Результат интеллектуальной деятельности: Способ приготовления макаронного теста

Изобретение относится к способам и оборудованию для переработки зернопродуктов и может быть использовано в пищевой промышленности для приготовления и обработки теста, в частности для производства макаронных изделий и полуфабрикатов.

Способ производства макаронных изделий включает загрузку смешиваемых компонентов теста в емкость тестосмесителя, герметизацию и вакуумирование емкости тестосмесителя, замешивание теста в вакууме, выпрессовку макаронных изделий экструдером, формование продавливанием теста через матрицу. Замешивание в вакууме ведут до полного преобразования загруженных компонентов в однородную комковатую массу.

Известен способ производства макаронных изделий, включающий загрузку смешиваемых компонентов теста в емкость тестосмесителя, герметизацию и вакуумирование емкости тестосмесителя, замешивание теста в вакууме, выпрессовку макаронных изделий экструдером, формование продавливанием теста через матрицу, отличающийся тем, что замешивание в вакууме ведут до полного преобразования загруженных компонентов в однородную комковатую массу, после готовности массы емкость тестосмесителя разгерметизируют и перед формованием производят ее ворошение и дозированную подачу в приемную камеру экструдера при атмосферном давлении, причем формование ведут при атмосферном давлении [патент РФ N2221454 С1, 2004.01.20].

Предложен способ производства макаронных изделий путем приготовления в мукосмесителе теста из муки, воды и корректирующей добавки, формования и сушки макаронных изделий, в котором в качестве муки используют безглютеновые виды муки из ряда: мука рисовая, гречневая, кукурузная. В состав изделий вводят дополнительное сырье из ряда: крахмал, мука гороховая, пшенная, соевая, люпиновая, амарантовая, порошки овощные и фруктовые. Готовят в мукосмесителе предварительную смесь из дополнительного сырья и части муки. Затем в смесь последовательно добавляют основную массу муки и корректирующую добавку и ведут замес при влажности теста 30-35% и температуре воды 30-50°С. Использование изобретения позволяет изготавливать макаронные изделия, предназначенные как для профилактических целей, так и для удовлетворения потребности человека в пищевом продукте, а также для того, чтобы производить макароны на основе местной сельскохозяйственной продукции. Патент РФ №2446708 от 10.04.2012 «Способ производства макаронных изделий» (авторы: Шнейдер Т.И., Казеннова Н.К., Шнейдер Д.В., Шилин С.А.).

Известен также способ производства макаронных изделий, предусматривающий замес теста из пшеничной муки, пищевой обогатительной добавки и воды с корректирующей добавкой до достижения тестом влажности не менее 30%, формование изделий и сушку. В качестве пищевой обогатительной добавки используют продукты переработки амаранта зерновых и/или овощных сортов, а в качестве корректирующей добавки используют соли фосфорной кислоты в количестве 0,03-1,00% к массе муки. Использование обогатительных добавок из амаранта позволяет повысить биологическую ценность макаронных изделий, снизить микробиологическую загрязненность готового продукта. Корректирующая добавка в виде солей фосфорной кислоты улучшает структуру теста и облегчает его формование, позволяет повысить варочные свойства - снизить переход сухих веществ в варочную воду и увеличить упругость сваренных изделий. Патент РФ №2222223 от 27.01.2004 «Способ производства макаронных изделий с использованием нетрадиционного сырья - амаранта» (авторы: Петрова Е.В., Шерстнева М.В., Шнейдер Д.В.).

Наиболее близким к заявленному является способ, предусматривающий замес теста из муки, жидкой фазы и обогатительной добавки, формование изделий и сушку. В качестве обогатительной добавки используют смесь, включающую в себя порошок топинамбура и йодированную соль, взятые в соотношении (9,9-98,5):(1,5-90,9) мас.ч., при этом обогатительную добавку вносят в количестве 0,1-20% к массе муки. Изобретение позволяет получить макаронные изделия с повышенной биологической ценностью, обогащенные инулином, витаминами и йодом, а также получить макаронные изделия из муки, не содержащей клейковины (рисовой, ржаной, кукурузной, гречневой, овсяной). Патент РФ №2166863 от 20.05.2001 «Способ приготовления макаронных изделий» (авторы: Глазунов А.А., Шнейдер Т.И., Шнейдер Д.В. и др.).

Недостатком существующих способов является низкое качество макаронных изделий с нетрадиционным сырьем из-за низкой стекловидности в поперечном изломе, неудовлетворительного состояния после варки: сохранность формы изделий составляет 85%, значительны потери сухих веществ в варочную воду (10%), наблюдается слипание изделий при варке до готовности, белесый цвет со следами непромеса.

Технической задачей изобретения является создание способа производства макаронных изделий, наиболее полно реализующего возможности вакуумирования теста и биологически активные свойства и возможности обогатителей, и повышение на этой основе качества (прочности, варочных свойств) и пищевой ценности макаронных изделий.

Поставленная техническая задача решается тем, что предложен способ производства макаронных изделий, предусматривающий смешивание муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта, воды питьевой и обогатительной добавки, замес теста, формование, разделку и сушку, отличающийся тем, что для замеса теста в герметичную смесительно-вакуумную камеру замеса дозируют муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта и обогатительную добавку в виде муки полбяной и муки амарантовой, взятых в соотношении 1:1, затем вакуумируют при перемешивании для полного удаления газовой фазы из межчастичного пространства смеси муки при режиме вакуумирования от 5 до 15 кПа, после чего при вакууме туда же дозируют воду питьевую и продолжают перемешивание, замес теста ведут в течение 90-160 с при температуре 30-35°С до достижения однородного макаронного теста влажностью 28%, при этом готовят макаронное тесто при следующем соотношении исходных рецептурных компонентов, в кг:

Технический результат использования изобретения достигается за счет достижения максимальной однородности распределения рецептурных компонентов и формирования однородной упруго-пластичной структуры макаронного теста.

Вакуумирование необходимо для:

1) предотвращения растрескивания изделий в процессе сушки;

2) для усиления желтого оттенка готовых изделий за счет инактивации полифенолоксидазы, а также увеличения количества молекул каротиноидных пигментов, которые участвуют в светопоглощении (при отсутствии пузырьков воздуха глаз человека проникает на большую глубину, цвет воспринимается более насыщенным);

3) для предупреждения появления белесых полос на поверхности. При формовании теста, прошедшего вакуумную обработку, прочность

сырых изделий возрастает на 50%, сухих - на 25%.

При замесе макаронного теста основная часть воздуха поглощается механически, меньшая - сорбционно и очень маленькая часть находится в растворах. В 1ый период вакуумирования с постоянной скоростью удаляется механически связанный воздух, затем с падающей скоростью - адсорбционно связанный воздух. Воздух из растворов практически не удаляется. Применение вакуумирования в сочетании с высоким давлением при формовании, гигротермической обработкой снижают требования к содержанию клейковины в муке до 24%.

При этом за счет вакуумирования муки предотвращается процесс комкования частиц муки при замесе, в результате чего формируется сплошная однородная пастифицированная упруго-пластичная структура макаронного теста, готовая без предварительного уплотнения к формованию макаронных изделий.

В результате сокращается продолжительность и энергозатраты на замес теста; достигается полная однородность распределения рецептурных компонентов за счет удаления газовой фазы из межчастичного пространства муки; увеличивается доля связанной влаги в макаронном тесте, что дает возможность применять твердый режим замеса, улучшается состояние поверхности макаронных изделий, увеличивается скорость прессования и производительность макаронного пресса, снижается брак макаронных изделий при разделке, сушке и упаковке, увеличивается выход готовой продукции на 2-3%, уменьшаются потери сухих веществ при варке макаронных изделий.

В основу процесса замеса при вакуумировании макаронного теста лежит основной закон физико-химической механики дисперсных систем - максимальное дезагрегирование и диспергирование дисперсной системы с целью достижения максимальной однородности распределения рецептурных компонентов до формирования фазовых контактов высококонцентрированной дисперсной системы, в данном случае макаронного теста.

Поэтому получение однородной упруго-пластичной многокомпонентной высококонцентрированной структуры макаронного теста происходит в результате последовательного перехода двухфазных систем типа «твердая фаза-газ» (ТГ) - мука при введении жидкой фазы (Ж) - раствора рецептурных компонентов через трехфазные системы типа «твердая фаза-жидкость-газ» (ТЖГ), после удаления газовой фазы вновь в двухфазные системы, но уже типа «твердое тело-жидкость» (ТЖ).

Однако структурно стадии такого процесса замеса макаронного теста по известному способу можно представить в виде:

Частицы муки находятся в агрегированном состоянии, за счет вандерваальсовых, когезионных сил, сил механического зацепления и кулоновских сил взаимодействия.

При дозировании жидкой фазы частицы муки смачиваются и дополнительно начинают действовать капиллярные силы взаимодействия, при этом кулоновские силы исчезают, при этом начинают формироваться комки частиц муки с защемленной газовой фазой Г₁ в межчастичном пространстве муки, которая в последующем не удаляется из макаронного теста. Удаляется только та газовая фаза Г₂, которая формируется при предварительном прессовании комков макаронного теста за счет защемления газовой фазы комками макаронного теста.

Газовая фаза Г₁ не удаляется из макаронного теста потому, что совместные действия капиллярных и когезионных сил частиц муки приводят к формированию фазовых контактов частиц муки и блокируют удаление газовой фазы Г₁.

Газовую фазу Г₁ можно удалить при высоком разрежении в камере, но при этом произойдет вакуум испарения влаги из теста, что осуществить технологически проблемно.

Поэтому по известному способу удалить газовую фазу Г₁ из макаронного теста невозможно, следовательно, качество макаронного теста и макаронных изделий будет ниже.

Стадии предлагаемого способа замеса макаронного теста можно представить следующим образом:

Мука предварительно вакуумируется для удаления газа из межчастичного пространства и под вакуумом дозируется жидкая фаза (раствор рецептурных компонентов) в рабочую камеру замеса макаронного теста.

Жидкая фаза моментально одновременно проникает в межчастичное пространство муки по всему объему, за счет разрежения в камере и капиллярного давления между частицами муки. Это происходит при перемешивании в виде мгновенного взрыва муки. В результате каждая частица муки участвует в процессе смачивания жидкой фазы.

1. При этом гидрофильная поверхность частиц муки увеличивается, а за счет одновременного участия всей поверхности частиц муки в процессе смачивания увеличивается количество связанной влаги путем формирования водородных связей с молекулами воды из раствора рецептурных компонентов. В результате на 2-3% повышается влажность макаронного теста и увеличивается доля связанной воды.

2. Повышение влажности макаронного теста способствует качественному формованию макаронных изделий с гладкой поверхностью и увеличению производительности макаронного пресса.

3. Уменьшается брак макаронных изделий при сушке и повышается выход готовой продукции, так как отсутствие мельчайших воздушных пузырьков предотвращает растрескивание макаронных изделий, усиливает насыщенность цвета макаронных изделий, исключает появление белесой поверхности.

4. Снижаются потери сухого вещества при варке макаронных изделий за счет повышения доли связанной влаги.

5. Сокращаются продолжительность и энергозатраты при замесе макаронного теста.

Реализация предлагаемого способа осуществляется следующим образом.

В предварительную смесительно-вакуумную камеру с вращающейся мешалкой дозируют муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта и обогатительную добавку, герметично закрывают камеру и отсасывают вакуумом-насосом воздух из камеры из межчастичного пространства муки. Удельная мощность привода смесительно-вакуумной камеры N_уд, Вт/кг, равна 2-6, режим вакуумирования 5-15 кПа. При этом не допускается испарения влаги из смеси. Величина остаточного воздухосодержания определяется гранулометрическим составом муки. После под вакуумом туда же дозируют жидкую фазу (воду питьевую), с температурой 30⁰С При этом происходит мгновенное проникновение влаги в межчастичное пространство за счет капиллярного давления при перемешивании.

Соотношение рецептурных компонентов, в кг:

Замес теста ведут 90-160 с при температуре 30-35°С, влажностью 28%. Полученное однородное сплошное упруго-пластичное тесто без воздушных включений, готовое без предварительного прессования к формованию макаронных изделий через матрицу пресса, выгружают из смесительной камеры, подают на формование в шнековую камеру макаронного пресса, где сыпучая крошковатая масса теста уплотняется и подвергается прессованию при давлении 10 МПа. Выпрессовываемое тесто разрезают при помощи режущего устройства, вращающегося у матрицы, на отдельные макаронные изделия. Форма изделий определяется профилем формующих отверстий макаронной матрицы. Далее изделия раскладывают на сушильные поверхности (лотки, кассеты или ленту транспортера), отправляют в сушилку и подвергают конвективной сушке воздухом с температурой 55-60°С и относительной влажностью 70-80% до влажности 14-13,5%. Затем изделия направляют на стабилизацию для охлаждения и далее на упаковку.

Согласно изобретению в качестве обогатительной добавки используют муку полбяную по ТУ 9293-001-37358417-2014, муку амарантовую по ТУ 9293-004-77872064-2011 в виде смеси в соотношении 1:1.

Изобретение иллюстрируют примерами выполнения.

Пример 1. 8 кг муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта, 1 кг муки полбяной и 1 кг муки амарантовой просеивают и очищают от металломагнитной примеси. В предварительную смесительно-вакуумную камеру с вращающейся мешалкой последовательно вводят пшеничную, полбяную и амарантовую муку. Герметично закрывают камеру и отсасывают вакуумом-насосом воздух из камеры из межчастичного пространства муки. Удельная мощность привода предварительной смесительно-вакуумной камеры N_уд, Вт/кг, равна 2 при режиме вакуумирования 5 кПа. После под вакуумом туда же дозируют расчетное количество воды питьевой с температурой 30°С Замес теста ведут в течение 160 с при температуре 30-35°С, влажностью 28%. Формуют макаронные изделия на прессе макаронном при давлении прессования 10 Мпа, затем режут, изделия раскладывают на лотки или кассеты и сушат в сушилке воздухом с температурой 55-60°С и относительной влажностью 70-80% до влажности 14-13,5%. Затем изделия направляют на стабилизацию в бункере-накопителе при температуре 25°С и относительной влажности воздуха 70% в течение 4 часов. Далее продукцию упаковывают в пакеты из термосвариваемых полимерных материалов на фасовочно-упаковочном автомате.

Пример 2. Осуществляют аналогично примеру 1, но удельная мощность привода предварительной смесительно-вакуумной камеры N_уд, Вт/кг, равна 4, продолжительность замеса 120 с и режим вакуумирования 10 кПа.

Пример 3. Осуществляют аналогично примеру 1, но удельная мощность привода предварительной смесительно-вакуумной камеры N_уд, Вт/кг, равна 6, продолжительность замеса 90 с и режим вакуумирования 15 кПа.

С повышением вакуума в предварительной смесительно-вакуумной камере увеличивается удельная мощность замеса макаронного теста, сокращается продолжительность замеса и формируется однородное сплошное упруго-пластичное тесто без воздушных включений, готовое без предварительного прессования к формованию макаронных изделий через матрицу пресса.