Способ производства обогащенного хлеба с улучшенными потребительскими свойствами Российский патент 2024 года по МПК A21D2/36 A21D13/04 

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности, а именно к производству обогащенного хлеба (с использованием муки из семян масличных культур и полисахарида арабиногалактана) с сокращенной продолжительностью брожения и увеличенным сроком хранения.

Известен способ производства обогащенного безглютенового хлеба с повышенной пищевой ценностью (RU 2719729, A21D13/04, заявл. 10.01.2019, опубл. 22.04.2020). Способ состоит в том, что хлеб изготавливают безопарным способом; брожение осуществляют в течение 1,7 часов; в состав рецептуры входят следующие компоненты, мас. %: рисовая мука 19,55, кукурузная мука 19,55, крахмал кукурузный 10,02, дрожжи 0,34, соль 1,40, сахар 4,01, масло подсолнечное рафинированное 4,01, вода 40,12, экстракт облепихи сухой, или экстракт шиповника сухой, или порошок ламинарии 1,00.

Существенным недостатком данного способа является ограниченная целевая аудитория потребителей; использование дорогостоящего сырья в больших количествах.

Известен способ производства хлеба пшеничного, обогащенного дикорастущим растительным сырьем, с улучшенными органолептическими свойствами и витаминным составом, а также с пониженной калорийностью (RU 2722039, A21D2/36, заявл. 07.10.2019, опубл. 26.05.2020). Способ состоит в том, что хлеб изготавливают опарным способом, брожение осуществляют в течение 6,5 часов; в состав рецептуры входят следующие компоненты, мас. %: мука пшеничная высшего сорта - 57,7, дрожжи сухие быстродействующие - 1,7, порошок сушеных листьев крапивы - 1,7, порошок сушеных плодов шиповника - 3,5, соль поваренная - 0,8, вода - 34,6.

Существенным недостатком данного способа является большая длительность производственных процессов; нецелесообразность понижения калорийности хлеба, в связи с тем, что потребители, не рассматривают хлеб в качестве диетического продукта.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ производства хлеба обогащенного с повышенной пищевой и биологической ценностью (RU 2777411, A21D13/064, A21D2/36, заявл. 24.09.2021, опубл. 03.08.2022). Способ состоит в том, что хлеб изготавливают безопарным способом, брожение осуществляют в течение 2,8 часов, в состав рецептуры входят следующие компоненты, мас. %: пшеничная мука 35-55, мука киноа 7-25, дрожжи хлебопекарные прессованные 2,5, клейковина сухая пшеничная 2, соль 2,5, сахар 2, масло подсолнечное рафинированное дезодорированное 3, концентрированная молочная закваска 2, вода - остальное.

Существенным недостатком данного способа является использование большого количества видов сырья; длительность этапа брожения; однонаправленность разработки, - отсутствие прочих преимуществ.

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение ассортимента обогащенного хлеба с улучшенными потребительскими свойствами.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в создании обогащенного соевой или конопляной мукой, а также арабиногалактаном хлеба с сокращенной продолжительностью брожения и увеличенным сроком хранения.

Технический результат достигают за счет того, что способ производства обогащенного хлеба включает подготовку сырья для замеса теста, замес, брожение теста, формирование, расстойку и выпечку тестовых заготовок, согласно изобретения, для сырья в муку первого сорта добавляют муку конопляную или муку соевую, арабиногалактан, дрожжи хлебопекарные прессованные, соль поваренную пищевую и воду, причем, при добавлении конопляной муки продолжительность брожения и расстойки заготовок составляет 70 и 20 минут, а при добавлении соевой муки 80 и 20 минут соответственно, при следующем соотношении компонентов, масс%:

Мука пшеничная 1 сорта - 56-58 Мука конопляная или соевая - 6-8 Арабиногалактан - 2,0 Соль - 1,5 Дрожжи - 0,5 Вода - остальное.

Сущность способа поясняется изображениями на Фиг. 1, 2, 3, где изображено следующее:

- на фиг. 1 показана подробная технологическая схема и параметры производства обогащенного хлеба с сокращенной продолжительностью брожения и увеличенным сроком хранения;

- на фиг. 2 показана степень удовлетворения суточной потребности в макро и микронутриентах при употреблении порции хлеба 175 г;

- на фиг. 3 показана динамика уровня pH и титруемой кислотности теста.

Способ производства обогащенного хлеба, предусматривает подготовку сырья, замес и брожение теста, формирование и расстойку тестовых заготовок и выпечку, причем ингредиенты для приготовления теста используют в следующем соотношении, мас. %: пшеничная мука 1 сорта 56-58 мас. %, конопляная или соевая мука в количестве 6-8 мас. %, полисахарид арабиногалактан в количестве 2,0 мас. %: дрожжи прессованные в количестве 0,5 мас. %; соль поваренную пищевую в количестве 1,5 мас. % и воду в количестве 30-32 мас. %. При этом продолжительность брожения и расстойки при внесении конопляной муки будет составлять 70 и 20 мин., при внесении соевой муки - 80 и 20 мин. соответственно, при этом титруемая и активная кислотность теста достигает требуемых значений (2,5-3,0 ⁰Н (уровень рН 5,1-5,3).

Динамика данных показателей поясняется изображениями на Фиг. 3. Подробная технологическая схема и параметры производства обогащенного хлеба с сокращенной продолжительностью брожения и увеличенным сроком хранения представлена на Фиг. 1.

При продолжительности брожения и расстойки более 70 и 20 мин., при внесении конопляной муки, и более 80 и 20 мин., при внесении соевой муки, соответственно, кислотность теста повышается выше требуемых значений, готовый хлеб получается расплывшимся, блинообразным, с вогнутой верхней коркой, имеет кислый вкус.

При продолжительности брожения и расстойки менее 70 и 20 мин., при внесении конопляной муки, и менее 80 и 20 мин., при внесении соевой муки, соответственно, кислотность теста не достигает требуемых значений, хлеб имеет неразвитую пористость, недостаточный объем, верхняя корка готового хлеба отслаивается от мякиша, пресный вкус.

При добавлении к пшеничной муке 1 сорта муки соевой или конопляной, в количестве менее 6 мас. %, хлеб не будет обладать повышенной пищевой и биологической ценностью, продолжительность брожения и расстойки, а также срок хранения хлеба - не изменятся.

При добавлении к пшеничной муке 1 сорта муки соевой или конопляной, в количестве более 8 мас. %, хлеб будет содержать в себе количество микронутриентов, превышающих норму их потребления в составе обогащенной продукции, хлеб будет иметь расплывчатую форму, пониженный объем и крошливый мякиш.

При внесении воды в количестве более 32 мас. % на 100 г теста получается хлеб с расплывчатой формой, с липким и влажным мякишем, обладающим крупной пористостью.

При внесении воды в количестве менее 30мас. % на 100 г продукта (теста) получается недостаточно объемный хлеб с плотным и сухим мякишем, в котором интенсивнее протекают процессы черствения.

В качестве сырья используются полуобезжиренная мука из семян масличных культур: конопляная (массовая доля белка - 30 %; жира - 7,9 %; пищевых волокон - 18 %, влажность - 6,5 %) или соевая (массовая доля белка - 49 %; жира - 8,9 %; пищевых волокон - 16 %, влажность - 7,2 %) и полисахарид арабиногалактан. Данные компоненты выбраны, исходя из их химического состава, технологических свойств и низкой себестоимости с учетом малого количества их внесения в состав продукта.

Использование арабиногалактана, выпускаемого компанией «Aromashka», и муки из семян масличных культур: соевой или конопляной, выпускаемой компанией ООО «Гарнец», позволяет удовлетворить суточную потребность человека в эссенциальных нутриентах в установленном нормативными требованиями количестве при потреблении суточной нормы обогащенного хлеба.

Согласно СанПиН 2.3/2.4.3590-20 «продукт считается обогащенным при условии, что его усредненная суточная порция содержит от 15 до 50 % витаминов и/или минеральных веществ от нормы физиологической потребности человека». Кроме того, «при обогащении пищевого продукта дополнительное внесение обогащающего компонента должно составлять не менее 10 % от нормы физиологической потребности человека». Данные правила, в соответствии с ГОСТ Р 52349-2005 касаются также макронутриентов.

Согласно экспериментальным данным, рекомендованная суточная порция хлеба (175 г), с применением в рецептуре 8 мас. % конопляной муки, способна удовлетворить суточную потребность в белке на 12,1 %; в пищевых волокнах - на 22,1 %; в железе - на 22,2 %; в витамине B₁- на 28,9 %; в витамине Е - на 15,7 % (фиг. 2).

Употребление рекомендованной суточной порции хлеба (175 г), содержащего 8 мас. % соевой муки, удовлетворяет среднесуточную потребность в белке на 13,6 %; в пищевых волокнах - на 21,5 %; в железе - на 21,8 %; в витамине B₁- на 18,3 %; в витамине Е - на 16,5 % (фиг. 2).

Арабиногалактан в рецептуре хлеба выполняет функции пребиотика и утилизируется дрожжами в количестве 1 % от массы пшеничной муки. В качестве функционального пищевого ингредиента и технологической добавки данный компонент целесообразно использовать в количестве 2,0 мас. % на 100 г теста [4].

В экспериментальных свежевыпеченных образцах хлеба установлено возрастание активности DPPH при внесении биоактивных добавок на 47,9-52,4 %, полифенолов - на 12,5-13,4 % при введении в рецептуру хлеба конопляной или соевой муки и арабиногалактана. Через 4 дня хранения отмечено уменьшение концентрации полифенолов на 18,9-22,0 % и снижение антиоксидантной активности на 15,0-18,0 %. Таким образом, биологически активные компоненты способствуют повышению антиоксидантной активности образцов хлеба и тем самым обеспечивают стабильность пищевой системы при хранении, - замедляют процессы, приводящие к черствению хлеба, увеличивают устойчивость липидной фракции к окислительной порче. В совокупности данные факторы позволяют увеличить срок хранения хлеба. Органолептические и физико-химические показатели качества через 4 суток хранения остаются в пределах регламентируемых значений, а кислотное и перекисное число липидной фракции хлеба за 4 суток возрастает незначительно: на 18-23 и 18-21 % соответственно.

Следовательно, срок хранения хлеба обогащенного ассортимента будет составлять не более 4 суток при температуре 20-25°С и относительной влажности воздуха 70-75%, а в прототипе срок хранения составляет 3 суток (табл.2).

Учитывались такие технологические свойства компонентов как: отсутствие клейковины в конопляной или соевой муке, что компенсирует способность арабиногалактана повышать силу клейковины муки с ее содержанием; однако полисахарид снижает водопоглотительную способность мучной смеси, что компенсирует свойство муки из семян масличных культур связывать большое количество воды [5]. При внесении данного вида муки также происходит увеличение подъемной силы теста вследствие раздвигания клейстеризованной массы, увеличения активной поверхности и удержания пузырьков воздуха содержащейся в муке клетчаткой. В совокупности, с учетом пребиотического действия арабиногалактана, внесение подобранного сырья позволяет сократить продолжительность брожения и расстойки теста.

Таким образом, использование сочетания конопляной или соевой муки и арабиногалактана в установленном количестве позволяет произвести хлеб с повышенной пищевой ценностью, сокращенной продолжительностью брожения и расстойки и увеличенным сроком хранения.

Пример 1.

Конопляная мука и пшеничная мука 1 сорта подготавливаются в мукосмесителе и мукопросеивателе. Соль поваренную и арабиногалактан направляют в просеиватели сыпучих компонентов. Для получения водного раствора соли используется солерастворитель, для приготовления дрожжевой суспензии - пропеллерная мешалка. Все компоненты смешивают и берут в количествах, согласно данным таблицы 1.

Таблица 1 - Рецептура хлеба обогащенного (на 500 г теста)

Компонент Расход, г Мука пшеничная 1 сорта 280-290 Мука конопляная / соевая 30-40 Арабиногалактан 10 Соль/вода на раствор 7,5/26,5 Дрожжи/вода на суспензию 2,5/ 7,5 Вода остальное

Замес теста влажностью 46 % происходит в тестомесильной машине в течение 5-7 минут при температуре 29 °C, брожение - в корыте в течение 70 мин. при температуре 28-35 °C и влажности 75-80 %, конечная кислотность теста не должна превышать 7 град.

Для деления тестовых заготовок используется тестоделитель, для придания им округлой формы - тестоокруглитель. Далее при помощи расстойно-печного агрегата, состоящего из автопосадчика тестовых заготовок, расстойного шкафа на базе тоннельной печи и самой тоннельной печи, тестовые заготовки расстаиваются в течение 20 мин. при температуре 35-40 °C и влажности 75-85 % и выпекаются 20-25 минут при температуре 180-200 °C, при этом рекомендуется подавать в печь пар до влажности внутри камеры 60-80 %.

Пример 2.

Соевая мука и пшеничная мука 1 сорта подготавливаются в мукосмесителе и мукопросеивателе. Соль поваренную и арабиногалактан направляют в просеиватели сыпучих компонентов. Для получения водного раствора соли используется солерастворитель, для приготовления дрожжевой суспензии - пропеллерная мешалка. Все компоненты смешивают и берут в количествах, согласно данным таблицы 1.

Замес теста влажностью 46 % происходит в тестомесильной машине в течение 5-7 минут при температуре 29 °C, брожение - в корыте в течение 80 мин. при температуре 28-35 °C и влажности 75-80 %, конечная кислотность теста не должна превышать 5,5 град.

Для деления тестовых заготовок используется тестоделитель, для придания им округлой формы - тестоокруглитель. Далее при помощи расстойно-печного агрегата, состоящего из автопосадчика тестовых заготовок, расстойного шкафа на базе тоннельной печи и самой тоннельной печи, тестовые заготовки расстаиваются в течение 20 мин. при температуре 35-40 °C и влажности 75-85 % и выпекаются 20-25 минут при температуре 180-200 °C, при этом рекомендуется подавать в печь пар до влажности внутри камеры 60-80 %.

В таблице 2 приведены сравнительные показатели по продолжительности производства конечного продукта, получаемого по заявляемому изобретению и по прототипу, а также по срокам его хранения и себестоимости.

Таблица 2. - Сравнительные показатели продолжительности производства конечного продукта по срокам его хранения и себестоимости

Конечный продукт Продолжительность производства, ч Срок хранения, сут Себестоимость, руб/310 г По заявленному техническому решению 2,1-2,2 4 35-40 По прототипу 2,8 3 43-48

Результаты таблицы 2 показывают, что конечный продукт имеет более низкую продолжительность производства, увеличенный срок хранения и пониженную себестоимость по сравнению с прототипом, что является важными показателями для успешной реализации продукта.

Список литературы

1. Патент № 2719729 C1 Российская Федерация, МПК A21D 13/04. Способ производства обогащенного безглютенового хлеба повышенной пищевой ценности: № 2019100956: заявл. 10.01.2019: опубл. 22.04.2020 / Н. В. Заворохина, О. В. Чугунова, Н. В. Лейберова; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный экономический университет" (УрГЭУ).

2. Патент № 2722039 C1 Российская Федерация, МПК A21D 2/36. Хлеб пшеничный, обогащенный дикорастущим растительным сырьем: № 2019131545: заявл. 07.10.2019: опубл. 26.05.2020 / Э. А. Пьяникова, А. Е. Ковалева, Е. И. Быковская; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ).

3. Патент № 2777411 C1 Российская Федерация, МПК A21D 13/064, A21D 2/36. Способ получения обогащенного хлеба: № 2021128073: заявл. 24.09.2021: опубл. 03.08.2022 / Л. Г. Елисеева, Е. В. Жиркова, Д. С. Кокорина [и др.]; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова".

4. Loosveld, A.-M.A. The significance of arabinogalactan-peptide for wheat flour bread-making / A.-M.A. Loosveld, A. Delcour // Journal of Cereal Science. 2000. V. 32. №2, Р. 147-157.

5. Малетина, В. С. Исследование технологических свойств конопляной муки / В. С. Малетина, И. А. Тимошенкова // Неделя науки СПбПУ: Материалы научной конференции с международным участием, Санкт-Петербург, 13-19 ноября 2017 года. - Санкт-Петербург: ФГАОУ ВО "СППУ им Петра Великого", 2017. - С. 60-62.

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности, а именно к производству обогащенного пшеничного хлеба с улучшенными потребительскими свойствами. Способ производства обогащенного хлеба включает подготовку сырья для замеса теста, замес, брожение теста, формирование, расстойку и выпечку тестовых заготовок, при этом в муку первого сорта добавляют муку конопляную или муку соевую, арабиногалактан, дрожжи хлебопекарные прессованные, соль поваренную пищевую и воду. Причем, при добавлении конопляной муки продолжительность брожения и расстойки заготовок составляет 70 и 20 минут, а при добавлении соевой муки 80 и 20 минут соответственно. При этом компоненты используют при следующем соотношении, масс.%: мука пшеничная 1 сорта - 56-58, мука конопляная или соевая - 6-8, арабиногалактан - 2, соль - 1,5, дрожжи - 0,5, вода - остальное. Изобретение позволяет получить обогащенный хлеб с сокращенной продолжительностью брожения и увеличенным сроком хранения. 3 ил., 2 табл., 2 пр.

Способ производства обогащенного хлеба, включающий подготовку сырья для замеса теста, замес, брожение теста, формирование, расстойку и выпечку тестовых заготовок, отличающийся тем, что для сырья в муку первого сорта добавляют муку конопляную или муку соевую, арабиногалактан, дрожжи хлебопекарные прессованные, соль поваренную пищевую и воду, причем, при добавлении конопляной муки продолжительность брожения и расстойки заготовок составляет 70 и 20 минут, а при добавлении соевой муки 80 и 20 минут соответственно, при следующем соотношении компонентов, масс%:

мука пшеничная 1 сорта 56-58 мука конопляная или соевая 6-8 арабиногалактан 2,0 соль 1,5 дрожжи 0,5 вода остальное