СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО БЕЛКОВО-ЖИРОВОГО ПРОДУКТА Российский патент 1997 года по МПК A23L1/10 A23J1/12 A21D8/02 A23G3/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к приготовлению белково-жирового продукта для производства кондитерских изделий, и может быть использовано в хлебопекарной, пищеконцентратной промышленности и общественном питании.

Известен способ получения порошкообразного белково-жирового продукта, включающий приготовление смеси белкового компонента в количестве 40-70% жира или растительного масла в количестве 20-50% и остальных компонентов, предусмотренных рецептурой. [1]
Недостатком данного способа является высокая массовая доля влаги (15%), поскольку белково-жировой продукт не подвергался вывсушиванию. Это уменьшает сроки хранения продукта, к тому же его жировой компонент не сбалансирован по жирнокислотному составу, что в свою очередь снижает биологическую ценность продукта в целом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления порошкообразного белково-жирового продукта для производства хлеба (2). В соответствии с этим способом предусматривается приготовление смеси белкового компонента (сывороточного белка) в количестве 38-58% к массе композиции с водой, нагревание смеси в течение 1 ч при 40-55^oС, фильтрация смеси, введение в нее жировой основы (жидкого жира для хлебопечения) в количестве 40-60% к массе продукта, нагрев смеси до 50-60^oС, гомогенизация, пастеризация и сушка продукта до влажности 3-5%
Недостатком известного способа являются низкие технологические показатели качества композиции и недостаточно высокая биологическая ценность ее жировой основы.

Изобретение направлено на решение задачи по созданию нового способа получения порошкообразного белково-жирового продукта, в результате использования которого может быть достигнут следующий результат:
Улучшение показателей качества порошкообразного белково-жирового продукта путем повышения стабильности эмульсии после восстановления ее в воде.

Придание белково-жировому продукту диетических и профилактических свойств за счет повышения биологической ценности жировой основы путем обеспечения сбалансированности жирнокислотного состава, снижения уровня транс-изомеризованных жирных кислот и присутствия витаминов А и Е.

Поставленная задача решается тем, что в способе приготовления порошкообразного белково-жирового продукта, предусматривающем приготовление смеси из белкового компонента и жировой основы, гомогенизацию белково-жировой смеси и ее сушку согласно изобретению в состав смеси в качестве белкового компонента вводят белковый продукт из пшеничных отрубей в количестве 50-70% от массы продукта, а в качестве жировой основы используют кулинарный жир в количестве 30-50% от массы продукта, при этом белково-жировую смесь нагревают до 50-60^o С и гомогенизируют 3,5-5,0 мин при 5000-8000 об/мин.

В случае приготовления смеси из сухого белкового компонента и жировой основы, белковый компонент предварительно смешивают с водой при 100-200 об/мин.

Белково-жировая композиция, приготовленная по известному способу, имеет такие значения функциональных свойств, которые оказывают отрицательное влияние на показатели качества хлебобулочных изделий. Так пенообразующая способность известного порошкообразного продукта составляет 167-244% тогда как у меланжа, применяемого в производстве сбивных изделий, она равна 101% Известно, что интенсивное пенообразование в процессе хлебопечения играет отрицательную роль. Образование пены снижает эффективность транспортирования полуфабрикатов (теста) по трубопроводам, перекачивая их из одного агрегата в другой. Излишнее пенообразование ухудшает качество хлеба, понижает его объем и увеличивает расплываемость изделий. Излишнее пенообразование при тестоведении свидетельствует о том, что белки теста переходят в растворимое состояние, а это является одной из причин расплываемости изделий, а следовательно, и снижения их качественных показателей.

Подтверждением данного факта служат высокие значения другого функционального свойства известного белково-жирового продукта (прототипа) - растворимости, которая составляет 88,1-96,7%
По известному способу белковый компонент (молочный белок) после перевода его в раствор при 40-55^oC в присутствии пектина и жидкого хлебопекарного жира подвергается гомогенизации. При этом достигается образование стойкой жировой эмульсии за счет окружения жировых шариков белковыми оболочками. Когда такая белково-жировая композиция в процессе замеса теста соприкасается с водой, то в силу высокой растворимости ее белков (88-96%), т.е. высокого их сродства к воде, белковая оболочка, окружающая мир, разрушается, а эмульсия при этом становится неустойчивой и расплывается. При этом основной показатель качества эмульсии стабильность понижается, а тесто, приготовленное с использованием известного белково-жирового продукта, становится недостаточно "пышным" и эластичным, хлеб меньшего объема и с меньшим сроком сохранения свежести.

К одной из причин низкой стабильности эмульсии, приготовленной путем восстановления в воде известного порошкообразного белково-жирового продукта (прототипа), относятся недостаточно высокие эмульгирующие свойства его белкового компонента. К тому же в целях пастеризации продукта применялась дополнительная тепловая обработка (74-78^o С). Обработка при такой температуре вызывает нарушение структуры белковых молекул, а поэтому и снижение их эмульгирующих свойств.

Следующим недостатком известного способа получения белково-жировой композиции для производства хлебобулочных изделий является пониженная биологическая ценность жирового компонента. В качестве последнего используют жидкий хлебопекарный жир. Этот жир содержит в своем составе 12-14% твердой фазы (саломаса) и 88-86% жидкой (подсолнечное масло). Результатом такого соотношения является несбалансированность жирнокислотного состава белков-жирового продукта (завышенное содержание полиеновых кислот и прежде всего линолевой (до 64%).

Последняя является нестойкой к окислению и вызывает увеличение нагрузки на печень.

Транс-изомеры жирных кислот, включаясь в состав фосфолипидов клеточных мембран, повышают вязкость последних, ухудшают их проницаемость и, как следствие этого, нарушается метаболизм клетки в целом.

Белковый продукт из пшеничных отрубей в изобретении может быть использован в виде пасты с массовой долей влаги 85-88% или в виде сухого материала, массовая доля влаги которого 3-8% Белковый продукт из отрубей наряду с белком (40-50% ) содержит углеводы (25-30%), большая часть которых представлена крахмалом (85-90%), а также жир (3-8%) и золу (5-6%).

Белковый продукт из отрубей имеет высокую биологическую ценность. Так скор дефицитного лизина составляет 113% треонина 105% а лейцина и серосодержащих аминокислот 120 и 128% соответственно.

Белковый продукт из отрубей обогащен также водо- и жарорастворимыми витаминами, такими как В1, В6, В2, РР и Е. Содержание последнего в продукте достигает 33-35 мг%
Наряду с высокой пищевой и биологической ценностью белковый продукт из пшеничных отрубей обладает высокими функциональными свойствами: жиросвязывающей, жироэмульгирующей способностью, а также стойкостью эмульсии.

В табл.1 приведены показатели функциональных свойств белкового продукта из пшеничных отрубей в сравнении со свойствами других белковых продуктов, в том числе концентрата сыворотных белков и цельного молока. Сравнительная характеристика данных показывает, что самой высокой жиросвязывающей, жироэмульгирующей способностью, а также стойкостью эмульсии обладает белковый продукт из пшеничных отрубей, за ним следует сывороточный белковый концентрат, а затем -остальные растительные и животные белковые продукты.

Имея высокую жироэмульгирующую, а также жиросвязывающую способность, белки продукта из пшеничных отрубей взаимодействуют гидрофобными группировками с молекулами кулинарного жира изобретения, а гидрофильными с водой и способствуют тем самым образованию стальных, нерасслаивающихся эмульсий. Высокая жироэмульгирующая способность белковой муки из пшеничных отрубей обеспечивает высокую стабильность эмульсии не только до сушки белково-жирового продукта, но и после восстановления его в воде. Высокая стабильность эмульсии, отсутствие процесса расслоения на твердую и жидкую фазу при приготовлении различных пищевых продуктов (печенья, крекера, хлеба и т.д.) обеспечивает высокое качество последних.

Жировая основа предлагаемого белково- жирового продукта представляет собой кулинарный жир, приготовленный путем смешения твердых компонентов (пальмового масла, саломасов М1 и М3) и жидких растительных масел (подсолнечного, соевого, кукурузного). Кулинарный жир содержит в своем составе сбалансированные по сумме насыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные жирные кислоты, а также обогащен витаминами А и Е. Кулинарный жир отвечает требованиям рационального питания, резко ограничивает уровень холестерина в крови, печени и обеспечивает отчетливо выраженный атеросклеротический эффект. Белково-жировой продукт, содержащий кулинарный жир, выполняет функцию лечебно-профилактическую при условии содержания транс-изомеров жирных кислот в количествах, не превышающих действующих норм, и функцию диетического назначения, в случае полного отсутствия транс-изомеров жирных кислот. Последние отрицательно воздействуют на свертываемость крови и работу сердечно-сосудистой системы, так как повышают количество хиломикронов и уровень холестерина в крови.

Процесс производства порошкообразного белково-жирового продукта осуществляется следующим способом.

Белковый продукт из пшеничных отрубей в количестве 50-70% сухих веществ от массы порошкообразного белково-жирового продукта смешивают с кулинарным жиром в количестве 30-50% от массы порошкообразного продукта. Полученную белково-жировую смесь с массой сухих веществ 16,3-21,4% нагревают до 50-60^o С, гомогенизируют в течение 3,5-5,0 мин при 500-8000 об/мин и сушат в распылительной сушилке при 200-220^o С до влажности 3-6%
При использовании в качестве белкового компонента сухого белкового продукта из пшеничных отрубей белковый продукт предварительно смешивают с водой при 100-200 об/мин, нагревают в течение 20-40 мин при 50-60^oС. Полученный белковый компонент смешивают с кулинарным жиром, а белково-жировую смесь гомогенизируют и сушат.

Пример 1. Для получения 100 кг порошкообразного белково-жирового продукта берут сухой белковый продукт из пшеничных отрубей в количестве 70% от массы продукта (70 кг), смешивают его с водой (376 кг) при 200 об/мин и нагревают в течение 20 мин при 60^o С. Затем белковый продукт смешивают с кулинарным жиром в количестве 30% от массы белково-жирового продукта (30 кг).

Полученную белково-жировую смесь с массой сухих веществ 21% гомогенизируют 3,5 мин при 8000 об/мин и сушат в распылительной сушилке при 220^oС до влажности 3%
Показатели качества белково-жировоо продукта приведены в табл.2.

Пример 2. Для получения 100 кг порошкообразного белково-жирового продукта берут сухой белковый продукт из пшеничных отрубей в количестве 60% от массы продукта (60 кг), смешивают его с водой (400 кг) при 100 об/мин и нагревают 40 мин при 55^oС. Затем белковый продукт смешивают с кулинарным жиром в количестве 40% от массы белково-жирового продукта (40 кг).

Полученную белково-жировую смесь с массой сухих веществ 20% гомогенизируют в течение 5,5 мин при 5000 об/мин и сушат в распылительной сушилке при 210^oС до влажности 4%
Показатели качества белково-жирового продукта приведены в табл.2.

Пример 3.Для получения 100 кг порошкообразного белково-жирового продукта берут сухой белковый продукт из пшеничных отрубей в количестве 50% от массы продукта (50 кг), смешивают его с водой (426 кг) при 150 об/мин и нагревают 30 мин при 50^o С. Затем белковый продукт смешивают с кулинарным жиром в количестве 50% от массы белково-жирового продукта (50 кг).

Полученную белково-жировую смесь с массой сухих веществ 20% гомогенизируют 4 мин при 6000 об/мин и сушат в распылительной сушилке при 200 ^oС до влажности 6%
Показатели качества белково-жирового продукта приведены в табл.2.

Пример 4. Для получения 100 кг порошкообразного белково-жирового продукта берут пастообразный белковый продукт из пшеничных отрубей в количестве 50% сухих веществ от массы продукта (416,6 кг) и смешивают с кулинарным жиром в количестве 50% от массы белково-жирового продукта (50 кг).

Полученную белково-жировую смесь с массой сухих веществ 21,4% нагревают до 50^oС, гомогенизируют в течение 3,7 минут при 5500 об/мин и сушат в распылительной сушилке при 200^oС до влажности 5%
Показатели качества белково-жирового продукта приведены в табл.2.

Пример 5. Для получения 100 кг порошкообразного белково-жирового продукта берут пастообразный белковый компонент из пшеничных отрубей в количестве 60% сухих веществ от массы продукта (500 кг) и смешивают с кулинарным жиром в количестве 40% от массы белково-жирового продукта (40 кг).

Полученную белково-жировую смесь с массой сухих веществ 18,5% нагревают до 55^oC, гомогенизируют в течение 4,2 мин при 6500 об/мин и сушат в распылительной сушилке при 210^oC до влажности 4,5%
Показатели качества белково-жирового продукта приведены в табл.2.

Пример 6. Для получения 100 кг порошкообразного белково-жирового продукта берут пастообразный белковый компонент из пшеничных отрубей в количестве 70% сухих веществ от массы продукта (583,3 кг) и смешивают с кулинарным жиром в количестве 30% от массы белково-жирового продукта (30 кг).

Полученную белково-жировую смесь с массой сухих веществ 16,3% нагревают до 60^oC, гомогенизируют 4,7 мин при 7500 об/мин и сушат в распылительной сушилке при 220^oС до влажности 3,5%
Показатели качества белково-жирового продукта приведены в табл.2.

Пример 7. Для получения 100 кг порошкообразного белково-жирового продукта берут пастообразный белковый продукт из пшеничных отрубей в количестве 65% сухих веществ от массы продукта (541,6 кг) и смешивают с кулинарным жиром в количестве 35% от массы белково-жирового продукта (35 кг).

Полученную белково-жировую смесь с массой сухих веществ 17,34% нагревают до 55^oC, гомогенизируют 4,5 мин при 7000 об/мин и сушат в распылительной сушилке при 210^oC до влажности 4,5%
Показатели качества белково-жирового продукта приведены в табл.2.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет получить порошкообразный белково-жировой продукт с улучшенными показателями качества: более высокой стабильностью эмульсии после восстановления его в воде и меньшей величиной растворимости (табл.2). По истечении 6 месяцев хранения белково-жирового продукта независимо от соотношения в нем белкового компонента и жировой основы (кулинарного жира) стабильность восстановленной эмульсии, так же как и растворимость самого продукта не изменялись и оставались постоянными (97-99 и 24-28% соответственно). Более низкая растворимость белково-жирового продукта улучшает технологическое качество изделий. Хлебобулочные и мучные кондитерские изделия меньше расплываются (повышается величина Н/Д), а мучные кондитерские изделия (затяжное печенье) становятся более намокаемыми и рассыпчатыми.

Сравнительная характеристика качества образцов порошкообразного белково-жирового продукта, приготовленных по известному способу и способу-прототипу, показывает, что введение кулинарного жира совместно с белковым продуктом из пшеничных отрубей придает продукту диетические и профилактические свойства. При этом повышается биологическая ценность продукта за счет сбалансированности жирно-кислотного состава (соотношение полиненасыщенных и насыщенных жирных кислот в примерах 1-7 равно 1,2-2,4, тогда как в прототипе с жидким хлебопекарным жиром 6,6), обеспечения уровня транс-изомерных жирных кислот до 0% против 13% в прототипе и понижения массовой доли линолевой кислоты с 64 до 33-39%
Биологическая ценность порошкообразного белково-жирового продукта повышается за счет присутствия в нем большей массовой доли жирорастворимых витаминов А и Е. Количество витамина А в продукте повышается на 20-33% а витамина Е на 23-56% Увеличению массовой доли витамина Е в порошкообразном белково-жировом продукте (на 7-17%) способствует не только более высокая биологическая ценность жировой основы (кулинарного жира против хлебопекарного), но и присутствие витамина Е в белковом продукте из пшеничных отрубей (33-35 мг%).

Внесение белкового продукта из пшеничных отрубей в количестве меньше нижних пределов и больше верхних пределов не обеспечивает высокой стабильности эмульсии как до сушки, так и после сушки восстановленного в воде порошкообразного белково-жирового продукта. Введение в состав белково-жирового продукта кулинарного жира в количестве, меньшем 30% от массы продукта, не обеспечивает сбалансированности количества насыщенных и полиненасыщенных жирных кислот, а в количестве, большем 50% к массе продукта, не обеспечивает получения порошкообразного состояния последнего после сушки.

Нагревание сухого белкового продукта из пшеничных отрубей в воде при температуре меньше или больше, чем 50-60^oС, при оборотах вращения меньше или больше 100-200 и при времени растворения, большем или меньшем 20-40 мин, уменьшает растворимость белков, что в свою очередь снижает жироэмульгирующую способность белкового продукта из пшеничных отрубей и понижает стабильность эмульсии.

Проведение гомогенизации белково-жировой смеси при температуре, меньшей 50^o С или большей 60^oС, при времени, большем 5,5 мин или меньшем 3,5 мин, и оборотах вращения меньше 5000 и больше 8000 также не обеспечивает высокой жироэмульгирующей способности белково-жирового продукта из пшеничных отрубей (92-99% ), а следовательно, и высокой стабильности эмульсии с его применением.

Использование режимов гомогенизации белково-жировой смеси выше или ниже заявленных пределов приводит к получению нестойких расслаивающихся эмульсий, восстановленных из порошкообразного белково-жирового продукта, что в свою очередь снижает качество пищевых изделий с его применением (хлеба, кекса, печенья).

Использование: в пищевой промышленности, в частности при приготовлении белково-жирового продукта для производства кондитерских изделий, и может быть использовано в хлебопекарной, пищеконцентратной промышленности и общественном питании. Сущность изобретения: порошкообразный белково-жировой продукт получают следующим способом: белковый продукт из пшеничных отрубей в количестве 50-70% сухих веществ от массы порошкообразного белково-жирового продукта смешивают с кулинарным жиром в количестве 30-50% от массы порошкообразного продукта. Полученную белково-жировую смесь с массой сухих веществ 16,3-21,4% нагревают до 50-60^o С, гомогенизируют в течение 3,5-5,5 мин при 5000-8000 об/мин и сушат в распылительной сушилке при 200-220^o С до влажности 2-6%. При использовании в качестве белкового компонента сухого белкового продукта из пшеничных отрубей белковый продукт предварительно смешивают с водой при 100-200 об/мин, нагревают в течение 20-40 мин при 50-60^o С. Полученный белковый компонент смешивают с кулинарным жиром, а белково-жировую смесь гомогенизируют и сушат. Использование изобретения позволяет улучшить показатели качества порошкообразного крахмало-жирового продукта. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ получения порошкообразного белково-жирового продукта, предусматривающий приготовление смеси из белкового компонента и жировой основы, ее гомогенизацию и сушку, отличающийся тем, что в качестве белкового компонента в смеси используют белковую добавку, полученную из пшеничных отрубей, в количестве 50 70% массы сухих веществ, а в качестве жировой основы кулинарный жир в количестве 30 50% соответственно от массы продукта, после смешивания белково-жировую смесь нагревают до 50 60^oС, при этом гомогенизацию смеси ведут в течение 3,5 5,5 мин при 5000 8000 об/мин. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при приготовлении смеси из сухого белкового компонента и жировой основы белковый компонент предварительно смешивают с водой при 100 200 об/мин и нагревают в течение 20 40 мин при 50 60^oС.