СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДИЕТИЧЕСКОГО ХЛЕБА Российский патент 2001 года по МПК A21D8/02 A21D13/02 

Изобретение относится к области пищевой биотехнологии, а именно к способам производства диетического хлеба на основе цельного зерна и муки.

В настоящее время расширяется производство низкокалорийных, с высоким содержанием биологически активных веществ и пищевых волокон продуктов - так называемой "здоровой пищи", в том числе и специальных сортов хлеба на основе цельного зерна.

В хлебе из тонкодиспергированного зерна пшеницы по сравнению с хлебом из пшеничной муки первого сорта отмечено большее содержание следующих веществ: белка - в 2,5...3 раза, кальция, магния и фосфора - в 2 раза, железа - в 3 раза, тиамина и рибофлавина - в 2 раза, ниацина - в 3 раза.

Богатый балластными веществами хлеб из цельного зерна является стимулятором деятельности желудочно-кишечного тракта и способствует выводу из организма токсичных веществ.

Наиболее распространенными способами подготовки зерна для получения на его основе хлеба из цельного зерна являются: гидротермическая обработка (теплой водой, паром); воздействие физических факторов (измельчение, экструдирование, плющение) и биохимическая обработка (проращивание зерна, замачивание с дрожжами и молочно-кислыми бактериями).

Известен способ производства зернового хлеба, включающий замочку зерна в течение 24...48 ч при температуре 20...25^oC до получения ростка в 1 мм, его измельчение, замес теста путем перемешивания полученного зернового материала, воды и соли, брожение теста, его разделку, расстойку и выпечку (1).

Известен способ производства диетического хлеба, выбранный в качестве прототипа, предусматривающий промывку зерна пшеницы в воде, плющение на гладких вальцах при зазоре между вальцами 0,1...0,9 мм, после чего хлопья замачивают перемешиванием с водой при температуре 86^oC, а полученную смесь охлаждают до 35...38^oC; затем вводят суспензию дрожжей в полученную смесь и перед приготовлением опары выдерживают в течение 2 ч при температуре 30... 32^oC, вносят муку, при этом соотношение зерновых хлопьев и муки составляет 30: 70-60: 40. Опара бродит один час, после чего на ней замешивают тесто с введением всех рецептурных компонентов, тесто выбраживают, разделывают, расстаивают и выпекают при температуре 230-250^oC (2).

Недостатками перечисленных способов являются значительная длительность процессов подготовки зерновых компонентов для производства безмучного хлеба, большие затраты энергии на пропаривание и большой расход электроэнергии на перемешивание. Кроме того, по способу, принятому за прототип, из-за слабой биохимической обработки зерна недостаточно накапливаются моно- и дисахариды, что не способствует высокой бродильной активности дрожжей при выбраживании теста.

Изобретение решает задачу интенсификации и повышения экономичности процесса производства диетического хлеба. Это достигается тем, что в известном способе производства диетического хлеба, включающем плющение зерна на гладких вальцах, замачивание полученных зерновых хлопьев, замес теста из зерновых хлопьев и муки, его выбраживание, разделку, расстойку и выпечку, согласно изобретению, перед плющением зерно замачивают с водой при температуре 60. . .65^oC в течение 20...30 мин, а замес теста производят с использованием жидкой закваски с завариванием муки. Дозировка ферментного препарата составляет 1,5...2 ед. глюкоамилазной активности на 1 г крахмала зерновых хлопьев (ед. ГлА).

Термообработка теплой водой с температурой 60...65^oC с замачиванием зерна в течение 20...30 мин способствует разрыхлению структуры зрена, повышению его гигроскопичности, при этом за счет диффузионно-осмотических сил и капиллярного всасывания молекулы воды проникают внутрь зерновки, ослабляя связь между макромолекулами крахмала и снижая прочность зерновки. В результате активизируются биохимические процессы, что приводит к тепловой клейстеризации крахмальных зерен, приобретению необходимой пластичности для проведения процесса плющения.

Кроме того, происходящий процесс тепловой и биохимической клейстеризации крахмала способствует его повышенной атакуемости ферментом глюкоамилазой при дальнейшей обработке. На следующем затем этапе плющения зерна происходит механическая деформация структуры и дополнительная деструкция крахмальных макромолекул.

При последующей обработке зерновых хлопьев водой с температурой 62... 65^oC с растворенным ферментным препаратом глюкоамилазы при проведении ферментации в течение 30. . . 40 мин происходит гидролитическое расщепление (гидролиз) низкомолекулярных углеводов с образованием значительного количества редуцирующих сахаров, которые активизируют процесс брожения при значительном сокращении длительности расстойки опытных тестовых заготовок.

Использование для производства хлеба зерновых хлопьев, подвергнутых такой биохимической обработке, интенсифицирует производства обогащенных хлебобулочных изделий, имеющих оздоравливающий и лечебно-профилактический эффект. С экономической точки зрения замена части сортовой муки зерновыми хлопьями также оправдана, так как исключаются затраты на сортовой помол части используемого сортового сырья.

Пример осуществления способа.

Зерно продовольственное (рожь, тритикале) в количестве 100 кг загружают в смеситель (C-7; C-12 и др.) и заливают водой с температурой 60...65^oC в количестве 20...22 дм³ и при периодическом перемешивании проводят увлажнение (замачивание) в течение 20...30 мин до влажности зерновой массы 30...32%. При этом интенсифицируются ферментативные процессы, приводящие к необходимой пластичности зерновок. Этому эффекту способствует и значительная активность собственных амилаз ржи и тритикале.

Увлажненное зерно пропускают между вальцами плющильного станка с зазором между вальцами 0,2...0,3 мм. Зерновые хлопья в смесителе вторично увлажняют водой при температуре 60...62^oC с растворенным ферментным препаратом глюкоамилазы промышленного производства, например, глюкоаваморина Г10Х с дозировкой 1,5...2,5 ед. ГлА на 1 г крахмала, проводят ферментацию хлопьев в течение 40...50 мин.

В результате тепловых и биохимических процессов значительно изменяется состав углеводных компонентов с образованием низкомолекулярных декстринов и сахаров. Данные химсостава углеводов зерновых хлопьев представлены в табл. 1.

Как следует из данных табл. 1, по разработанному способу были получены хлопья, значительно превосходящие по содержанию декстринов и сахаров образцы, полученные по способу прототипа.

Анализ качественного состава углеводов показал, что до 20% массы первоначального содержания крахмала превращается в декстрины и до 8...10% - в редуцирующие сахара, эффективно активизирующие дрожжи во время брожения и расстойки теста. Тесто для диетического хлеба готовят на густой закваске влажностью 80...85%, приготовленной по ленинградской схеме.

Технологический регламент включает следующие этапы: в тестомесильную машину отвешивают муку пшеничную 1 с в количестве 35,0% от общей массы компонентов по рецептуре, зерновые хлопья - 50,0%, мука ржаная в закваске - 25%, солевой раствор и вода - по расчету до достижения заданной влажности теста - (45...47%). Брожение теста осуществляется при температуре 30-32^oC в течение 60. . . 90 мин. Конечная кислотность теста - не более 8 град. Тесто делят на тестовые заготовки нужной массы (250-500 г), помещают в формы, смазанные растительным маслом. Выпечку проводят в течение 30...35 мин при температуре II-й зоны пекарной камеры 240...250^oC.

Показатели качества хлеба, приготовленного по предлагаемому способу, приведены в табл. 2. Химический состав готовых изделий по содержанию биологически активных веществ, пищевых волокон, микро- и макроэлементов приведен в табл. 3.

Проведен подбор оптимальных параметров обработки хлопьев раствором ферментного препарата глюкоамилазы для гидролитического расщепления (гидролиза) низкомолекулярного углеводного комплекса - декстринов с целью накопления редуцирующих сахаров. На указанный процесс ферментации влияют следующие факторы: количество воды для обработки хлопьев раствором ферментного препарата "Х₁"; температура воды "Х₂"; длительность обработки "Х₃"; доза ферментного препарата "Х₄". Для уточнения оптимального значения исследуемых факторов была поставлена серия опытов по схеме ортогональных прямоугольников 4х4, позволяющая исследовать четыре фактора на четырех уровнях (табл. 4).

На основании полученных экспериментальных данных для каждого уровня всех факторов были рассчитаны значения эффектов со знаком "+" или "-" в зависимости от воздействия на процесс ферментации ("+" - улучшает процесс; "-" - ухудшает процесс).

Примеры конкретного выполнения
Пример 1
Зерно тритикале, (ржи) продовольственное массой 100 кг загружают в смеситель C-7 вместимостью 150 дм³, замачивают водой с температурой 60^oC в количестве 20 дм³ и проводят увлажнение зерна в течение 20 мин, при этом влажность зерновой массы достигала 30%. Активизация ферментов зерна при такой обработке способствует клейстеризации и декстринизации крахмала зерна до 60 и 17% соответственно, что приводит к необходимой пластичности зерновок. Пластифицированное зерно пропускают между вальцами плющильного станка с зазором 0,2 мм. Полученные хлопья вторично увлажняют водой в количестве 10 дм³ с температурой 60^oC с растворенным ферментным препаратом глюкоаваморина Г10х при дозировке 1,5 ед. ГлА на 1 г крахмала с последующей ферментацией хлопьев в течение 40 мин. Содержание редуцирующих сахаров (глюкозы, фруктозы) после обработки хлопьев достигало 7% за счет гидролиза декстринов ферментным препаратом глюкоамилазы.

Пример 2
Зерно тритикале (ржи) продовольственное массой 100 кг загружают в смеситель C-7 вместимостью 150 дм³ (л), заливают водой с температурой 62^oC в количестве 21 дм³ и проводят увлажнение зерна в течение 25 мин, в результате чего влажность зерновой массы достигает 31%. Происходящая при такой обработке активация собственных ферментов зерна способствует достижению необходимой степени пластификации и образованию 17,5% декстринов при 70%-ной клейстеризации крахмала. Обработанное зерно подвергают плющению с зазором между валками 0,25 мм, а полученные зерновые хлопья увлажняют 11 дм³ воды при температуре 61^oC с растворенным ферментным препаратом глюкоамилазы глюкоаваморина Г10х при дозировке 2,0 ГлА на 1 г крахмала с последующей ферментацией хлопьев в течение 45 мин. Содержание редуцирующих сахаров после обработки составляет 7,8% вследствие гидролиза декстринов ферментным препаратом глюкоамилазы.

Пример 3
Зерно тритикале (ржи) продовольственное массой 100 кг загружают в смеситель C-7 вместимостью 150 дм³, заливают водой с температурой 65^oC в количестве 22 дм³ и проводят увлажнение зерна в течение 30 мин при периодической работе мешалки, при этом влажность зерновой массы достигает 32% и степени клейстеризации крахмала в 76%, а уровень содержания декстринов составил 18,2%, что обеспечивает необходимый уровень пластичности зерна для проведения операции плющения. Плющение осуществляют при зазоре между валками в 0,3 мм, и полученные хлопья вторично обрабатывают 12 дм³ воды с температурой 62^oC с растворенным ферментным препаратом глюкоаваморином с дозировкой 2,5 ед. ГлА на 1 кг крахмала. При периодической работе мешалки смесителя проводят ферментационную обработку хлопьев в течение 50 мин, что позволяет достичь уровня содержания редуцирующих сахаров в 8,8%, улучшающих бродильную способность теста. Полученные по примерам 1-3 зерновые хлопья характеризовались показателями качества по составу углеводных компонентов, которые приведены в табл. 5.

Зерновые хлопья вводят в состав основных компонентов при замесе теста согласно технологическому регламенту, представленному в описании.

Показатели свойств теста и качество хлеба, приготовленного с хлопьями по примерам 1-3, приведены в табл. 6.

Использование неразмолотых зерновых хлопьев из ржи и тритикале в качестве сырья для производства хлеба позволяет обогатить хлеб из сортовой пшеничной муки биологически активными веществами (БАВ) - витаминами, минеральными веществами, пищевыми волокнами. Это улучшает рационы питания человека, способствует выводу из организма токсических факторов и продуктов обмена веществ, снижает уровень холестерина в крови и создает чувство быстрого насыщения. Продукты с добавлением неразмолотых зерновых компонентов имеют лечебно-профилактический и оздоравливающий эффект.

Источники информации
1. SU, 1755761 А1, 23.08.1992.

2. SU, 2080067 С1, 27.05,1997.

Изобретение относится к пищевой биотехнологии. Зерно заливают водой с температурой 60-65°С и выдерживают 20-30 мин. Плющат зерно на гладких вальцах, замачивают полученные зерновые хлопья с растворенным в воде ферментным препаратом при 60-62°С. Затем ферментируют его в течение 40-50 мин. Замешивают тесто из зерновых хлопьев и муки с добавлением жидкой закваски с завариванием муки, разделяют выброженное тесто, подвергают расстойке и последующей выпечке. При этом обеспечивается интенсификация и повышение экономичности процесса производства диетического хлеба. 1 з. п. ф-лы, 6 табл.

1. Способ производства диетического хлеба, включающий плющение замоченного зерна на гладких вальцах, замачивание полученных зерновых хлопьев, замес теста из зерновых хлопьев и муки, его выбраживание, разделку, расстойку и выпечку, отличающийся тем, что перед плющением зерно замачивают водой при 60 - 65^oC в течение 20 - 30 мин, замачивание зерновых хлопьев после плющения осуществляют с растворенным в воде ферментным препаратом глюкоамилазы при 60 - 62^oC в течение 40 - 50 мин, а замес теста производят с добавлением жидкой закваски с завариванием муки. 2. Способ производства диетического хлеба по п.1, отличающийся тем, что дозировка ферментного препарата составляет 1,5 - 2,5 ед. глюкоамилазной активности на 1 г крахмала зерновых хлопьев.