Композиция хлебопекарного улучшителя Российский патент 2017 года по МПК A21D2/00 

Изобретение относится к хлебопекарной отрасли пищевой промышленности и может быть использовано для корректировки хлебопекарных свойств пшеничной муки со слабой и средней по силе клейковиной и интенсификации процессов брожения теста для обеспечения высокого качества хлебобулочных изделий, вырабатываемых с использованием пшеничной муки, в частности из смеси пшеничной и ржаной муки, и увеличения сроков сохранения их свежести. Производство хлебопекарного улучшителя может быть организовано на мукомольных предприятиях.

Известна композиция хлебопекарного улучшителя, содержащая кукурузную муку, аскорбиновую кислоту, а также минеральные добавки: кальций углекислый, аммоний фосфорнокислый однозамещенный и натрия тиосульфат (см. патент РФ №2242879, дата публикации 27.12.2004). Композиция обеспечивает повышение качества хлеба, вырабатываемого из пшеничной хлебопекарной муки с короткорвущейся клейковиной или из муки с короткорвущейся клейковиной в сочетании с высокой ферментативной активностью.

Известен также хлебопекарный улучшитель, содержащий муку льняную и в эффективных количествах смесь минеральных солей (сернокислого аммония и фосфорнокислого кальция однозамещенного) (см. патент РФ №2546165, дата публикации 10.04.2015). Известный хлебопекарный улучшитель позволяет улучшить качество пшенично-ржаных сортов хлеба, вырабатываемых с использованием пшеничной муки с излишне крепкой клейковиной, и повысить пищевую ценность хлебобулочных изделий.

Однако известные композиции хлебопекарных улучшителей не позволяют корректировать хлебопекарные свойства пшеничной муки со слабой и средней по силе клейковиной.

Наиболее близким к заявляемому является состав хлебопекарного улучшителя, который содержит функциональную основу, проявляющую ферментативную (липоксигеназную) активность, - муку из слоевища ламинарии японской (L. japonica) и муку из белой фасоли, а также аскорбиновую кислоту и минеральные соли - сернокислый аммоний и фосфорнокислый кальций (см. патент РФ №2455829, дата публикации 20.07.2012). Изобретение позволяет повысить потребительские свойства хлебобулочных изделий, при производстве которых используется пшеничная мука со слабой и средней по силе клейковиной, и увеличить сроки их сохраняемости. К недостаткам известного хлебопекарного улучшителя следует отнести высокую стоимость муки из фасоли, т.к. в настоящее время промышленный выпуск фасолевой муки в Российской Федерации не осуществляется.

Задачей изобретения является расширение ассортимента хлебопекарных улучшителей, обеспечивающих увеличение срока сохранения свежести хлебобулочных изделий, интенсификацию процесса брожения теста и обеспечение высоких органолептических и физико-химических показателей хлебобулочных изделий из смеси пшеничной и ржаной муки.

Технический результат изобретения заключается в увеличении срока сохранения свежести хлебобулочных изделий, интенсификации процесса брожения теста и обеспечении высоких органолептических и физико-химических показателей хлебобулочных изделий из смеси пшеничной и ржаной муки.

Поставленная задача решается тем, что новая композиция хлебопекарного улучшителя, содержащая функциональную основу, проявляющую ферментативную (липоксигеназную) активность – муку из слоевища морской водоросли, добавку окислительного действия – аскорбиновую кислоту и в эффективных количествах смесь минеральных солей – сернокислого аммония и фосфорнокислого кальция однозамещенного, отличается тем, что в качестве источника фермента липоксигеназы использована мука из слоевища красной морской водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis). При этом содержание пищевых добавок к массе муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) составляет, масс.%:

аскорбиновая кислота 0,5-1,5 сернокислый аммоний 1,70-1,74 фосфорнокислый кальций однозамещенный 2,8-3,2

Сопоставительный анализ существенных признаков аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Красная водоросль Анфельция тобучинская (Ahnfeltia tobuchiensis) содержит комплекс веществ, принадлежащих к различным классам соединений, которые и обуславливают корректировку хлебопекарных свойств пшеничной муки и качественных характеристик готовых хлебобулочных изделий, вырабатываемых с использованием пшеничной муки, в частности из смеси пшеничной и ржаной муки.

Аскорбиновая кислота (Е 300) (ТУ 9197-006-23377026-2012) в составе хлебопекарного улучшителя способствует увеличению газоудерживающей способности тестовых заготовок и удельного объема готовых изделий.

Минеральные соли – сернокислый аммоний (E 517) (ГОСТ 10873-73 «Аммоний сернокислый (сульфат аммония) очищенный. Технические условия») и фосфорнокислый кальций однозамещенный (Е341(i)) (ТУ 2148-584-00205087-2003 «Кальций фосфорнокислый 1-водный для пищевой промышленности») – являются активаторами бродильной способности хлебопекарных дрожжей, усиливают процесс накопления углекислого газа в тесте (Чижикова О.Г., Каленик Т.К., Коршенко Л.О. Хлебопекарные улучшители и их функциональная роль в хлебопечении: учебное пособие. – Владивосток: Изд-во Дальневосточной государственной академии экономики и управления, 2000. – 64 с.).

При этом выход за заявленные верхние пределы содержания вышеперечисленных компонентов хлебопекарного улучшителя приводит к передозировке их содержания в целевом продукте, а выход за заявленные их нижние пределы приводит к снижению или исчезновению эффективности их действия.

Заявленную композицию хлебопекарного улучшителя готовят следующим образом.

Предварительно готовят функциональную основу, проявляющую ферментативную (липоксигеназную) активность, для этого измельчают высушенные в естественных условиях на воздухе до влажности 16-18% слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis), чтобы получился однородный порошок сыпучей консистенции коричневого цвета, обладающий свойственным морским водорослям вкусом и запахом.

В готовую муку из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) добавляют аскорбиновую кислоту, сернокислый аммоний и фосфорнокислый кальций однозамещенный, взятые в заявляемых количествах, и тщательно перемешивают.

На фиг. 1 изображена зависимость длительности подъема теста от содержания муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) в пшеничной муке.

На фиг. 2 изображено изменение крошковатости мякиша готового хлеба в процессе хранения.

На фиг. 3 изображено изменение набухаемости мякиша готового хлеба в процессе хранения.

Исследование возможности применения муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) в качестве функциональной основы хлебопекарного улучшителя проводилось с использованием пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта (массовая доля клейковины – 23,6%, ИДК – 63,3 ед., растяжимость – 16,0 см, I группа качества). Муку из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) вносили в муку перед замесом теста в количестве (% к массе муки): 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 2,0.

1. Для выяснения влияния муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) на хлебопекарные свойства пшеничной муки проводился анализ массовой доли сырой клейковины и ее качества (упругости и растяжимости).

В соответствии с ГОСТ 27839-2013 «Мука пшеничная. Методы определения количества и качества клейковины» массовую долю сырой клейковины определяли на приборе МОК-1; упругие свойства клейковины – на приборе ИДК 3-М, с помощью которого определяется способность клейковины оказывать сопротивление деформирующей нагрузке сжатия. Чем ниже указанная способность клейковины, тем больше она сжимается и тем большая величина фиксируется на приборе.

Таблица 1

Массовая доля сырой клейковины и ее качество в зависимости от содержания муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) в пшеничной муке

Содержание муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской, % Массовая доля сырой клейковины, % (ΔХ = ± 0,1) Упругость (ИДК), ед. прибора (ΔХ = ± 2,5) Растяжимость, см (ΔХ = ± 0,25) 0 23,6 63,3 16,0 0,25 24,0 59,9 16,0 0,5 24,4 58,9 15,7 0,75 24,7 59,5 15,5 1,0 25,0 58,4 14,5 1,25 25,4 56,3 14,2 1,5 25,5 54,0 14,3 2,0 26,2 58,3 14,5

Из таблицы 1 следует, что при внесении в пшеничную муку муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) происходит увеличение массовой доли сырой клейковины за счет наличия в составе водоросли альгиновой кислоты и ее солей – альгинатов, которые при контакте с водой быстро набухают, сорбируя воду, в количестве, в 200-300 раз превышающем ее собственную массу.

Представленные в таблице 1 данные указывают на укрепляющее действие муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) на клейковину пшеничной муки – с увеличением дозировки муки из водоросли происходило увеличение упругих свойств клейковины и снижение ее растяжимости, что обусловлено действием фермента липоксигеназы, активность которого в муке из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) составляет 0,169 мкмоль/мг⋅мин.

Фермент липоксигеназа играет существенную роль в окислительных процессах. Он способствует окислению кислородом воздуха ненасыщенных жирных кислот жира муки с образованием гидроперекисных соединений, окислительное воздействие которых на компоненты белково-протеиназного комплекса пшеничной муки обеспечивает улучшение ее хлебопекарных свойств, что положительно сказывается на качестве готовых хлебобулочных изделий. Заметное укрепление клейковины пшеничной муки отмечено при внесении 1,0-1,5% муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis): увеличение упругости по отношению к контролю составило 7,7-14,7 отн.%, растяжимость снижалась на 9,4-11,3 отн.%.

В процессе производства хлеба большую роль в формировании качества изделий играет активность дрожжей. Пористость мякиша и объем хлеба зависят от интенсивности газообразования, протекающего при брожении теста. Известно, что для оптимальной жизнедеятельности дрожжевых клеток и образования полноценной биомассы дрожжей необходима подходящая питательная среда, которая должна содержать азот, усвояемые формы углеродсодержащих соединений, макро- и микроэлементы.

Химический состав Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) представлен следующими веществами (% к сухому веществу): минеральные – 10,0 - 12,0; органические – 86,8; азотистые – 17,0 - 20,0; клетчатка – 17,0; полисахариды – 25,0. Из минеральных элементов в красной водоросли преобладают кальций, натрий, калий, магний, марганец и железо; из витаминов – витамины группы В. Органические вещества биомассы морской водоросли представлены углеводами (клетчатка, полисахариды) и азотистыми веществами (Кадникова И.А. Технохимическая характеристика морского растительного сырья для производства гелеобразующих полисахаридов // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2011. – № 9. – С. 26–29; Суховеева М.В., Подкорытова А.В. Промысловые водоросли и травы морей Дальнего Востока: биология, распространение, запасы, технология переработки. – Владивосток: ТИНРО-центр, 2006. – 243 с.).

2. Для установления факта влияния муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) на процесс жизнедеятельности дрожжей определяли подъемную силу дрожжей по длительности подъема теста на высоту (70 мм) в стандартной форме.

В исследованиях использовали сухие быстродействующие дрожжи (ГОСТ Р 54845-2011 «Дрожжи хлебопекарные сушеные. Технические условия»).

На фиг. 1 видно, что добавление муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) в количестве от 0,25% до 1,5% к массе муки способствует увеличению скорости подъема пшеничного теста.

3. Для определения влияния муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) на качественные показатели хлеба (органолептические и физико-химические) в производственных условиях на базе хлебобулочного цеха Инновационного технологического центра Школы экономики и менеджмента Дальневосточного федерального университета проводились пробные выпечки изделий по следующей рецептуре (кг): мука пшеничная – 100,0; дрожжи хлебопекарные сушеные – 1,0; соль поваренная пищевая – 1,5; вода питьевая – по расчету (влажность теста 45%). Муку из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) вносили к массе пшеничной муки в вышеуказанных дозировках.

Органолептический анализ образцов хлеба показал, что изделия с добавлением муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) имели правильную форму золотисто-коричневого цвета, на поверхности изделий и в мякише имелись вкрапления используемой водоросли. Вкус и запах – свойственные пшеничному хлебу, без привкуса и запаха вносимой добавки; мякиш – эластичный, с мелкой равномерной тонкостенной пористостью. От внесения муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) мякиш хлеба приобретал коричневый цвет различной интенсивности в зависимости от дозировки муки из слоевища красной водоросли. Увеличение пористости по сравнению с контролем установлено при добавлении от 0,5 до 1,25% муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) (прирост составил 0,2-0,3 абс.%).

Таким образом, наибольший эффект по влиянию муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) на хлебопекарные свойства пшеничной муки, жизнедеятельность дрожжей и качество хлеба был получен при ее дозировке 1,0-1,25% к массе пшеничной муки.

Так как образцы хлеба с добавлением муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) имели темный цвет мякиша, то обладающий сыпучей консистенцией улучшитель хлебопекарный рекомендуется использовать для выпечки хлебобулочных изделий из смеси пшеничной и ржаной муки. Дозировка улучшителя составляет 1,0-1,25% к массе пшеничной муки, содержащейся в мучной смеси, и зависит от ее хлебопекарных свойств.

Примеры конкретного осуществления изобретения

Пример 1

Хлебопекарный улучшитель содержит, кг:

Мука из слоевища Анфельции тобучинской 100,0 Аскорбиновая кислота 0,5 Сернокислый аммоний 1,70 Фосфорнокислый кальций однозамещенный 3,2

Пример 2

Мука из слоевища Анфельции тобучинской 100,0 Аскорбиновая кислота 1,0 Сернокислый аммоний 1,72 Фосфорнокислый кальций однозамещенный 3,0

Пример 3

Мука из слоевища Анфельции тобучинской 100,0 Аскорбиновая кислота 1,5 Сернокислый аммоний 1,74 Фосфорнокислый кальций однозамещенный 2,8

4. Эффективность действия предлагаемого хлебопекарного улучшителя проверялась при выработке хлеба из пшеничной муки высшего сорта. Так как выпечка хлеба производилась из пшеничной муки с клейковиной I группы качества (ИДК – 63,3 ед. прибора, растяжимость 16 см), то использовалась композиция хлебопекарного улучшителя, содержащая на 100 кг муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis): аскорбиновой кислоты – 0,5 кг, сернокислого аммония – 1,70 кг, фосфорнокислого кальция однозамещенного – 3,2 кг. Дозировка улучшителя составляла 1,0% к массе пшеничной муки.

При приготовлении теста улучшитель хлебопекарный перемешивают с мукой в течение 1-2 минут для равномерного распределения его в муке. Затем вносят остальное сырье по рецептуре и производят замес.

Образцы готовых хлебобулочных изделий, полученные с использованием предлагаемого хлебопекарного улучшителя, имели приятные вкус и аромат; правильную форму; гладкую, блестящую, без трещин и подрывов поверхность золотисто-коричневого цвета; эластичный с равномерной пористостью мякиш. Подовые изделия с добавлением улучшителя характеризовались меньшей расплываемостью, чем контрольные.

Физико-химические показатели хлеба с добавлением хлебопекарного улучшителя приведены в таблице 2, из которой видно, что в опытных образцах хлеба (с добавлением улучшителя) по сравнению с контрольными образцами увеличивались пористость, формоустойчивость подовых образцов хлеба (отношение высоты к диаметру), а также кислотность, что свидетельствует о более интенсивном протекании процессов кислотообразования в тесте, оказывающих положительное влияние на вкус и аромат готовых изделий.

Таблица 2

Физико-химические показатели качества хлеба из пшеничной муки с добавлением хлебопекарного улучшителя

Показатель Хлеб из пшеничной муки формовой подовый контрольный образец с добавлением улучшителя контрольный образец с добавлением улучшителя Пористость, % (ΔХ = ± 0,35) 82,4 83,1 84,2 84,4 Формоустойчивость (Н/D_ср) (ΔХ = ± 0,01) – – 0,48 0,56 Кислотность, град. (ΔХ = ± 0,1) 2,2 2,4 2,2 2,5

В процессе хранения в хлебе протекают два процесса: перераспределение влаги из внутренних слоев мякиша и испарение ее через корку (усушка) и изменение состояния крахмала – синерезис крахмального студня – что вызывает понижение эластичности мякиша. Хлеб становится крошковатым и при погружении в воду меньше набухает. По изменению объема занимаемого хлебом (набухаемости мякиша) можно судить о его свежести.

4. Изменение качества пшеничного хлеба в процессе хранения оценивали через 3, 24, 48 и 72 часа с момента выемки из печи по изменению крошковатости и набухаемости мякиша хлеба.

Установлено, что добавление предлагаемой композиции хлебопекарного улучшителя замедляет процессы черствения хлеба, выработанного с использованием пшеничной муки. На протяжении всего периода хранения (72 часа) изделия с добавлением хлебопекарного улучшителя по сравнению с контрольными образцами имели более высокие показатели, характеризующие их свежесть, – крошковатость (фиг.2) и набухаемость мякиша (фиг.3).

Таким образом, предлагаемая композиция хлебопекарного улучшителя, содержащая несколько добавок, различных по своей природе и принципу действия, подобранных в оптимальном соотношении, благодаря их комплексному воздействию на основные компоненты теста, позволяет корректировать хлебопекарные свойства пшеничной муки со слабой и средней по силе клейковиной, интенсифицировать процессы брожения теста, обеспечивает высокое качество готовых изделий, вырабатываемых с использованием пшеничной муки, в частности из смеси пшеничной и ржаной муки (улучшает органолептические и физико-химические показатели хлебобулочных изделий) и увеличивает сроки сохранения их свежести.

Производство хлебопекарного улучшителя может быть организовано на мукомольных предприятиях.

Изобретение относится к хлебопекарной отрасли пищевой промышленности. Композиция хлебопекарного улучшителя содержит функциональную основу и в эффективных количествах пищевые добавки, включающие аскорбиновую кислоту, сернокислый аммоний и фосфорнокислый кальций однозамещенный. При этом в качестве функциональной основы использована ферментативно-активная мука из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis), проявляющая липоксигеназную активность. Содержание пищевых добавок к массе муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) составляет, масс. %: аскорбиновая кислота – 0,5-1,5; сернокислый аммоний – 1,70-1,74; фосфорнокислый кальций однозамещенный – 2,8-3,2. Изобретение позволяет корректировать хлебопекарные свойства пшеничной муки со слабой и средней по силе клейковиной, интенсифицировать процессы брожения теста, улучшить потребительские свойства готовых хлебобулочных изделий и увеличить сроки сохранения их свежести. 3 ил., 2 табл.

Композиция хлебопекарного улучшителя, содержащая функциональную основу - муку из слоевища морской водоросли и пищевые добавки - аскорбиновую кислоту, сернокислый аммоний, фосфорнокислый кальций однозамещенный, отличающаяся тем, что в качестве функциональной основы, проявляющей ферментативную (липоксигеназную) активность, использована мука из слоевища красной морской водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis), причем содержание пищевых добавок к массе муки из слоевища красной водоросли Анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) составляет, масс. %:

аскорбиновая кислота 0,5-1,5 сернокислый аммоний 1,70-1,74 фосфорнокислый кальций однозамещенный 2,8-3,2