Способ производства хлеба с использованием пророщенного зерна ячменя Российский патент 2024 года по МПК A21D8/04 A21D2/38 A21D13/02 A21D13/47 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к хлебопекарному производству, и может быть использовано для производства хлеба и хлебобулочных изделий из пшеничной муки с использованием закваски из пророщенного зерна ячменя.

Известен способ производства хлеба, предусматривающий использование сухого измельченного пророщенного зерна пшеницы в количестве 20% от общей массы муки высшего сорта, а также внесение соли поваренной пищевой, дрожжей прессованных хлебопекарных, яйца куриного и тмина при производстве хлебобулочных изделий [1].

Недостатками данного способа является необходимость использования сложного оборудования - вакуумной сушильной установки с инфракрасными излучателями ВДСУ, разработанной и изготовленной в ООО «ИНТЕХ» (г. Йошкар-Ола), использование сухого измельченного пророщенного зерна пшеницы при отсутствии контроля его гранулометрического состава, что влечет за собой разнородность реологических свойств теста и получение готового продукта не стабильного качества.

Известен также способ производства закваски для производства хлеба путем приготовления заварки из муки и воды, проведения ее осахаривания, внесения в осахаренную заварку чистых культур молочнокислых бактерий Lactobacillus casei и Lactobacillus brevis с кислотностью не менее 5 град и дрожжей Saccharomyces cerevisiae с подъемной силой не более 16 мин в соотношении дрожжи Saccharomyces cerevisiae : Lactobacillus casei : Lactobacillus brevis 4:1:1. Выдерживание осахаренной заварки при температуре 28-30°C в течение 2-18 ч и получение закваски с кислотностью 8-12 град, подъемной силой 12-28 мин и рН 3,8-4,2, часть которой отбирают на замес опары или теста, а в оставшуюся часть вводят осахаренную заварку для возобновления закваски [3].

Недостатком данного способа является затрата времени на осахаривание заварки и использование двух чистых культур молочнокислых бактерий, что приводит к повышению себестоимости хлеба.

Известен способ производства хлеба, наиболее близкий к предлагаемому, предусматривающий замес теста из муки пшеничной первого сорта, муки из цельносмолотого зерна пшеницы, или гречихи, или овса, или риса, или пшена, закваски, суспензии дрожжей хлебопекарных прессованных, раствора соли поваренной пищевой, и проведение его брожения, разделки, расстойки и выпечки хлеба (Пат. №:2512159 C1, A21D 13/02, 2006) [2].

К недостаткам данного способа можно отнести необходимость дополнительного использования (подразумевает дополнительное использование) сухой закваски-пробиотика «Эвиталия», что ведет к значительному удорожанию конечного продукта.

Задачей предлагаемого изобретения является сокращение длительности процесса тестоприготовления, улучшение потребительских достоинств готовых изделий, повышение антиоксидантных свойств хлеба из пшеничной муки первого сорта, увеличение удельного объема готовых изделий и срока сохранения свежести хлеба за счет применения закваски из цельносмолотой муки пророщенного зерна ячменя.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ производства хлеба с использованием пророщенного зерна ячменя, характеризующийся тем, что первоначально получают закваску, для этого зерно ячменя замачивают в питьевой воде в соотношении 1:1, в течение 12-14 часов, далее осуществляют промывание под проточной водой в течение 3-5 минут и проращивание на гидропонном материале в течение 48-50 часов при толщине слоя зерна не более 20 мм до величины ростка 1-1,5 мм, высушивают пророщенное зерно при температуре 25-40°C до влажности не более 14% и размалывают его до средневзвешенного размера частиц 160±30 мкм, затем из полученной муки готовят закваску, смешивая ее с водой в соотношении 1:1, добавляя дрожжи хлебопекарные прессованные Saccharomyces cerevisiae и молочнокислые бактерии (МКБ) Lactobacillus casei в соотношении 2:1 и выдерживая систему при температуре 28±2°C в течение 2-5 ч.

Затем из полученной закваски, муки пшеничной первого сорта, соли и воды готовят тесто, проводят его брожение, разделку, расстойку и выпечку хлеба, при этом тесто готовят при следующем рецептурном содержании компонентов, кг на 100 кг муки:

мука пшеничная хлебопекарная первого сорта 85,0 цельносмолотая мука из пророщенного зерна ячменя 15,0 дрожжи Saccharomyces cerevisiae 1,5 молочно-кислые бактерии (МКБ) Lactobacillus casei 0,75 соль поваренная пищевая 1,3 вода из расчета влажности теста 45%

Существенным отличительным признаком заявленного изобретения является то, что в рецептуре используется закваска, полученная на основе цельносмолотой муки из зерна ячменя, которую изготавливают в соответствии с предлагаемым способом, из пророщенного зерна ячменя со средневзвешенным размером частиц 160±30 мкм, смешивая муку с водой в соотношении 1:1, добавляя дрожжи хлебопекарные прессованные Saccharomyces cerevisiae и молочно-кислые бактерии (МКБ) Lactobacillus casei в соотношении 2:1 и выдерживая систему при температуре 28±2°C в течение 2-5 ч. Получают закваску с кислотностью 8-10 град, подъемной силой 15-25 мин. Все количество закваски используют для замеса теста.

Цельносмолотая мука из пророщенного зерна ячменя является не стандартным сырьем для производства хлеба и хлебобулочных изделий. В результате процесса проращивания становятся более мягкими оболочечные части зерна, инициируется синтез ряда ферментов, таких как α-амилаза и α-глюкозидаза, что приводит к частичному гидролизу крахмала до глюкозы, мальтозы и мальтотриозы, а также широкого спектра декстринов [4]. Уменьшается количество нерастворимых пищевых волокон, что сопровождается увеличением количества растворимой клетчатки [5, 6]. Разрушение нерастворимых пищевых волокон может быть вызвано образованием β -галактозидаз, которые действуют на галактоманнан и образовывают галактозы [5]. Также в процессе проращивания высвобождается из алейронового слоя и щитка протеолитические ферменты эндопептидазы, что приводит к деградации запасных белков зерна [4] и, как следствие, к более высокой биодоступности белка по сравнению с мукой из исходного зерна. Наблюдается увеличение фенольных соединений и антиоксидантной активности пророщенного ячменя [7, 8] что обусловлено синтезом полифенолов, которые действуют как компоненты защиты от стресса окружающей среды.

Для изготовления закваски предварительно производят проращивание зерна ячменя. Для этого сухое очищенное, промытое зерно заливают питьевой водой в соотношении вода : зерно 1:1 и оставляют зерно в воде для проведения процесса замачивания в течение 12-14 часов до влажности зерна 40-45%. После достижения необходимой влажности зерна, избыточное количество воды сливают, зерно промывают под проточной водой и выкладывают на гидропонный материал и проращивают в течение 48-50 часов при толщине слоя зерна не более 20 мм до величины ростка 1-1,5 мм. Высушивают пророщенное зерно с принудительной конвекцией воздуха при температуре 25-40°C до влажности не более 14%. Размалывают цельное зерно разовым помолом, например, на лабораторной мельнице ЛМТ-3м Laboratoroff (Россия), оснащенной металлической сеткой 0,8 мм до средневзвешенного размера частиц 160±30 мкм, и получают цельносмолотую муку из пророщенного зерна ячменя.

Длительность проращивания 48-50 часов обусловлена максимальным приростом флавоноидов и полифенолов, поскольку после этого начинается процесс лигнификации, приводящий к превращению фенольных соединений в лигнаны или лигнин [8].

Величина толщины слоя зерна ячменя при проращивании (не более 20 мм), обусловлена выбором оптимальных условий проращивания: к зерну обеспечивается достаточный приток воздуха, что необходимо для данного процесса, а повышение этой величины приводит к замедлению процесса проращивания и активации развития плесневых грибов на поверхности зерна. Выбранная длина ростка 1-1,5 мм (предложенная автором [1]) обусловлена повышением активности фермента α-амилазы, который при более длительном проращивании накапливается в избыточном количестве, что провоцирует получение хлеба пониженного объема с липким, заминающимся мякишем.

Использование низких температур (25-40°C) при сушке пророщенного зерна ячменя способствует максимальному сохранению всех питательных и функциональных веществ, накопленных при проращивании зерна. Снижение влажности пророщенного зерна ячменя до 14% позволяет проводить дальнейший его размол в традиционных мельницах и получать цельносмолотую муку без применения какого-либо дополнительного оборудования, далее хранить данный сырьевой компонент в вакуумных упаковках до 9 месяцев при температуре воздуха 20-25°C. Выбранная величина гранулометрического состава муки из пророщенного зерна ячменя 160±30 мкм позволяет встраивать данное сырье в матрицу теста после формирования закваски, которую получают путем смешивания указанной муки с водой в соотношении 1:1, добавляя дрожжи хлебопекарные прессованные Saccharomyces cerevisiae и молочно-кислые бактерии (МКБ) Lactobacillus casei в соотношении 2:1 и выдерживая систему при температуре 28±2°C в течение 2-5 ч.

Начальное соотношение дрожжей и МКБ в закваске, составляющее 2:1, является важным условием для закваски с содержанием дрожжей, то есть обладающей подъемной силой, т.к. на начальном этапе приготовления закваски важно количественное преобладание дрожжей над молочнокислыми бактериями [9]. Соблюдение соотношения дрожжей и МКБ в начале процесса созревания закваски способствует управляемому культивированию микрофлоры закваски, сохранению ее технологических параметров и антагонистической активности [3].

Реализация способа может быть иллюстрирована следующими примерами.

Пример 1. (Контроль) Стандартный способ изготовления хлеба

Все рецептурные компоненты перемешивают единовременно, тесто готовят безопарным способом при следующем их содержании, кг на 100 кг муки:

мука пшеничная хлебопекарная первого сорта 100,0 дрожжи хлебопекарные прессованные Saccharomyces cerevisiae 1,5 соль поваренная пищевая 1,3 вода из расчета влажности теста 45%

Затем тесто выбраживает в течение 150 мин, после чего его подвергают разделке. Тестовые заготовки расстаиваются в течение 45 мин и направляются на выпечку в течение 25 мин при 220°С.

Пример 2. (Опыт) Изготовление хлеба по предлагаемому способу

Предварительно производят проращивание зерна ячменя.

Для этого сухое очищенное, промытое зерно ячменя заливают питьевой водой в соотношении вода : зерно 1:1 и оставляют зерно в воде для проведения процесса замачивания в течение 12 часов. После избыточное количество воды сливают, зерно промывают под проточной водой в течение 3 минут, выкладывают на гидропонный материал и проращивают в течение 48 часов при толщине слоя зерна не более 20 мм до величины ростка 1-1,5 мм. Высушивают пророщенное зерно с принудительной конвекцией воздуха при температуре 40°C до влажности не более 14 %. Размалывают цельное зерно разовым помолом, например, на лабораторной мельнице ЛМТ-3м Laboratoroff (Россия), оснащенной металлической сеткой 0,8 мм до средневзвешенного размера частиц 160±30 мкм и получают цельносмолотую муку из пророщенного зерна ячменя.

Из полученной цельносмолотой муки готовят закваску, смешивая ее с водой в соотношении 1:1, добавляя дрожжи хлебопекарные прессованные Saccharomyces cerevisiae и МКБ Lactobacillus casei в соотношении 2:1 и выдерживая систему при температуре 28±2°C в течение 2 ч.

Из полученной закваски, муки пшеничной первого сорта, соли и воды готовят тесто при следующем рецептурном содержании компонентов, кг на 100 кг муки:

мука пшеничная хлебопекарная первого сорта 85,0 цельносмолотая мука пророщенного зерна ячменя 15,0 дрожжи Saccharomyces cerevisiae 1,5 молочно-кислые бактерии (МКБ) Lactobacillus casei 0,75 соль поваренная пищевая 1,3 вода из расчета влажности теста 45%

Затем тесто выбраживает в течение 120 мин, после чего его подвергают разделке. Тестовые заготовки расстаиваются в течение 45 мин и направляются на выпечку в течение 25 мин при 220°С.

Органолептические и физико-химические показатели качества хлеба представлены в таблице 1 и 2, динамика изменения физико-химических показателей в процессе хранения - в таблице 3.

Таблица 1 - Органолептические показатели качества хлеба (согласно ГОСТ 27669)

Наименование показателя Контроль Опыт Внешний вид Правильная форма, неровная с трещинами поверхность корки Правильная форма, гладкая поверхность корки Цвет корки Бледная Светло-коричневая Состояние мякиша Равномерно белый, средней эластичности, со средней неравномерной толстостенной пористостью, не липкий. Отмечается плотность мякиша Равномерно светло-коричневый, средней эластичности, с тонкостенной пористостью, не липкий, с различимыми включениями оболочечных частиц Вкус Свойственный хлебобулочным изделиям Выраженный, свойственный хлебобулочным изделиям, с приятным вкусом натурального пророщенного зерна Хруст Отсутствует Отсутствует Комкуемость при разжевывании Отсутствие комкуемости Отсутствие комкуемости Крошковатость Некрошащийся Некрошащийся

Для опытного образца характерна гладкая выпуклая форма изделий, приятного светло-коричневого цвета, равномерная тонкостенная пористость, средней эластичности, не липкий мякиш, с включениями оболочечных частиц, приятный вкус натурального пророщенного зерна.

Таблица 2 - Влияние использования цельносмолотой муки на показатели качества хлеба

Наименование показателя Контроль Опыт Влажность, % 43,2±0,3 45,8±0,2 Пористость, % 70,0±0,3 77,5±0,2 Кислотность, град. 2,5±0,2 3,8±0,2 Содержание флавоноидов в пересчете на кверцетин, мг/г 1,8±0,3 6,4±0,2 Содержание полифенольных соединений в пересчете на эквивалент галловой кислоты, мг/г 0,14±0,03 0,54±0,02 Общая антиоксидантная активность, %DPPH 15±2,2 46±3,2

Представленные данные (табл.2) свидетельствуют о том, что пористость опытных изделий в среднем на 7,5 % выше контрольных образцов. Также можно отметить более высокие значения влажности и особенно кислотности опытных образцов. Данные показатели находятся в рамках регламентируемых значений и положительно влияют на эластичность мякиша, вкус и запах хлеба.

Опытные образцы хлеба имеют повышенное содержание флавоноидов в 3,5 раза; полифенолов в 3,9 раз, что, как следствие повышает их общую антиоксидантную активность в 3 раза (в среднем на 31 % DPPH).

Таблица 3 - Результаты изменения физико-химических показателей при хранении хлеба

Длительность хранения, часы Пористость, % Влажность, % Крошковатость, % Набухаемость мякиша, мл на 1 г СВ Контроль 4 70,0±0,3 43,2±0,3 3,4±0,3 6,8±0,1 24 69,5±0,4 40,6±0,6 13,1±0,2 4,2±0,1 48 67,0±0,5 39,3±0,6 17,8±0,3 3,0±0,3 72 65,0±0,5 36,5±0,5 19,9±0,1 2,4±0,1 Опыт 4 77,5±0,2 45,8±0,2 1,5±0,3 8,5±0,2 24 76,5±0,2 42,1±0,2 8,3±0,2 7,1±0,2 48 74,5±0,3 42,0±0,2 10,2±0,2 6,8±0,3 72 71,4±0,5 41,6±0,2 11,5±0,2 6,2±0,3

Представленные данные (табл.3) позволяют отметить меньшую интенсивность снижения пористости и влажности опытных образцов. Также о лучшей сохраняемости и замедлении процессов черствения свидетельствуют результаты определения показателей «Крошковатость» и «Набухаемость» опытных образцов, что говорит о замедлении процесса ретроградации крахмала и денатурации белка и, как следствие, лучшей сохраняемости опытных образцов.

Существенными преимуществом предлагаемого способа производства хлеба с использованием цельносмолотой муки из пророщенного зерна ячменя и закваски на ее основе являются следующие:

- сокращение длительности процесса тестоприготовления до 120 минут за счет более интенсивного кислотонакопления теста с цельносмолотой мукой из пророщеного зерна ячменя и предварительного получения закваски;

- улучшение потребительских достоинств готовых изделий (получение изделий правильной формы, с выраженным вкусом и ароматом натурального пророщенного зерна);

- повышение антиоксидантных свойств: флавоноидов в среднем 3,5 раза; полифенолов - 3,9 раз и общей антиоксидантной активности - 3 раза;

- увеличение срока сохранения свежести полученного хлеба (менее интенсивное изменение показателей «Крошковатость» и «Набухаемость» мякиша, а также общей деформации мякиша хлеба.

Таким образом, можно сделать вывод, что поставленная техническая задача решена.

Источники информации

1. Бурова, Н.О. Технология сухого пророщенного зерна пшеницы, его применение при производстве хлебобулочных изделий: автореф. дис.… канд. техн. наук / Н.О. Бурова. - Москва: ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», 2011.

2. RU № 2512 159, МПК A21D 13/02 (2006.01), опубл. 10.04.2014, Бюл. №10.

3. RU № 2578486, МПК A21D 8/04 (2006.01) Способ приготовления закваски для производства хлеба, опубл. 27.03.2016, Бюл. № 9.

4. Lemmens E., Moroni A. V., Pagand J., Heirbaut P., Ritala A., Karlen Y., L K., Vanden Broeck H. C., Brouns F. J. P. H., De Brier N., Delcour, J. A. (2019). Impact of cereal seed sprouting on its nutritional and technological properties: A critical review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 18, 305-328. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12414

5. Arora S., Jood S., Khetarpaul N. Effect of germination and probiotic fermentation on nutrient composition of barley based food mixtures // Food Chemistry. 119 (2010). pp. 779-784, 10.1016/j.foodchem.2009.07.035

6. Koehler, P., Hartmann, G., Wieser, H., & Rychlik, M. (2007). Changes of folates, dietary fiber, and proteins in wheat as affected by germination. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55, 4678-4683. https://doi.org/10.1021/jf0633037

7. Alvarez-Jubete L., Wijngaard H., Arendt E.K., Gallagher Polyphenol E. composition and in vitro antioxidant activity of amaranth, quinoa buckwheat and wheat as affected by sprouting and baking // Food Chemistry. 119 (2010). pp. 770-778, 10.1016/j.foodchem.2009.07.032

8. Ha K.S., Jo S.H., Mannam V., Kwon Y.I., Apostolidis E. Stimulation of phenolics, antioxidant and α-glucosidase inhibitory activities during barley (Hordeum vulgare L.) seed germination // Plant Foods for Human Nutrition. 71 (2016). pp. 211-217, 10.1007/s11130-016-0549-2

9. Афанасьева О.В. Микробиология хлебопекарного производства, Санкт-Петербург, «Береста», 2003.

Изобретение относится к хлебопекарному производству и может быть использовано для производства хлеба и хлебобулочных изделий из пшеничной муки. Способ производства хлеба с использованием пророщенного зерна ячменя характеризуется тем, что замешивают тесто из закваски, муки пшеничной хлебопекарной первого сорта, соли поваренной пищевой и воды, проводят его брожение, разделку, расстойку и выпечку хлеба. При этом для приготовления закваски первоначально зерно ячменя замачивают в питьевой воде в соотношении 1:1, в течение 12-14 часов, осуществляют промывание под проточной водой 3-5 минут и проращивают на гидропонном материале 48-50 часов при толщине слоя зерна не более 20 мм до величины ростка 1-1,5 мм. Высушивают пророщенное зерно при температуре 25-40°C до влажности не более 14% и размалывают его до средневзвешенного размера частиц 160 ± 30 мкм. Из полученной муки готовят закваску, смешивая муку с водой в соотношении 1:1, добавляя дрожжи хлебопекарные прессованные Saccharomyces cerevisiae и молочно-кислые бактерии Lactobacillus casei в соотношении 2:1. Выдерживают при температуре 28±2°C в течение 2-5 ч и полученную закваску используют при замешивании теста. При этом компоненты используют при следующем содержании, кг на 100 кг муки: мука пшеничная хлебопекарная первого сорта - 85,0, цельносмолотая мука из пророщенного зерна ячменя - 15,0, дрожжи хлебопекарные прессованные Saccharomyces cerevisiae - 1,5, молочно-кислые бактерии Lactobacillus casei - 0,75, соль поваренная пищевая - 1,3, вода - из расчета влажности теста 45%. Изобретение позволяет улучшить качество и функциональные свойства хлеба за счет применения закваски из цельносмолотой муки пророщенного зерна ячменя. 3 табл., 2 пр.

Способ производства хлеба с использованием пророщенного зерна ячменя, характеризующийся тем, что замешивают тесто из закваски, муки пшеничной хлебопекарной первого сорта, соли поваренной пищевой и воды, проводят его брожение, разделку, расстойку и выпечку хлеба, при этом для приготовления закваски первоначально зерно ячменя замачивают в питьевой воде в соотношении 1:1, в течение 12-14 часов, осуществляют промывание под проточной водой 3-5 минут и проращивают на гидропонном материале 48-50 часов при толщине слоя зерна не более 20 мм до величины ростка 1-1,5 мм, высушивают пророщенное зерно при температуре 25-40°C до влажности не более 14% и размалывают его до средневзвешенного размера частиц 160 ± 30 мкм, из полученной цельносмолотой муки из пророщенного зерна ячменя готовят закваску, смешивая муку с водой в соотношении 1:1, добавляя дрожжи хлебопекарные прессованные Saccharomyces cerevisiae и молочно-кислые бактерии Lactobacillus casei в соотношении 2:1, выдерживают при температуре 28±2°C в течение 2-5 ч, полученную закваску используют при замешивании теста, при этом компоненты используют при следующем содержании, кг на 100 кг муки:

мука пшеничная хлебопекарная первого сорта 85,0 цельносмолотая мука из пророщенного зерна ячменя 15,0 дрожжи хлебопекарные прессованные Saccharomyces cerevisiae 1,5 молочно-кислые бактерии Lactobacillus casei 0,75 соль поваренная пищевая 1,3 вода из расчета влажности теста 45%