Способ производства макаронных изделий Советский патент 1992 года по МПК A23L1/16 

- Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве макаронных изделий для диетического питания

Известен способ производства макаронных изделий, предусматривающий смешивание пшеничной муки-крупки с суспензией, приготовленной из воды и растительной белковой массы, в количестве, необходимом для получения теста с влажностью 28-30%, замес теста, его вакуумирование, прессование, формование изделий, их резку и сушку, при котором в качестве растительной белковой добавки используют пищевой белок из кукурузного жмыха в количестве, необходимом для получения суспензии с содержанием сухих веществ 2-20%.

Недостатком способа является то, что указанная добавка не снижает энергетической ценности готового продукта, не содержит компонентов, обуславливающих в готовых изделиях антитоксические и сорб- ционные свойства (хлорофиллы, каротинои- ды, несахароподобные полисахариды,

витамин С и другие), что не позволяет получить диетический продукт

Используемая добавка, исходя из особенностей аминокислотного состава, в недостаточной степени взаимодействует с компонентами пшеничной муки. В рецептуре теста содержится мало структурообразующих полисахаридов, поэтому тесто имеет низкое значение предельного напряжения сдвига, что затрудняет переход тестовой массы из активной зоны пресса, где находится шнек, в пассивную, то есть в предмат- ричную зону. Это снижает давление прессования и производительность процесса формования. Низкая интенсивность адсорбционных процессов контактного слоя макарон в известном способе производства увеличивает продолжительность сушки.

Известен также способ производства макаронных изделий, при котором в муку вводят улучшитель структуры - коагулированную белковую растительную массу. Для ее получения первоначально из свежего растительного сырья извлекают сок метосл

дом прросоп 1ия который фильтруют на гревают до температуры 75 100°С, выдер жива ют, охлаждают, отделяют из него коагулированную белковую массу, которую смешивают с подои, образуя суспензию с содержанием нерастворимых сухих веществ 3 30%, диспергируют до получения частиц размером 5 50 мкм, смешивают с мукой в количество, необходимом для получения теста с влажностью 28-33%. осуще ствляют замес и вакуумирование теста, а затем формуют и сушат макаронные изделия. В качестве растительного сырья используют например шпинат люцерну, корнеплоды красной столовой свеклы, причем с целью увеличения выхода коагулированной бепко вой массы и количества биологически активных веществ в ней сок выдерживают при повышенной температу ре 10 60 мин и охлаждают до температуры 25-40°С

Недостатком данного способа является то, что улучшитель структуры слабо взаимодействует с компонентами пшеничной муки, а только улучшает реологические свойства внешнего слоя макарон. Недостаток жестких элементов в виде гемицеллюлоз и клетчатки снижает предельное напряжение сдвига прессуемого сырья, уменьшает внутреннее трение отдельных слоев что обусловливает низкую производительность процесса формования изделий.

Известен способ производства макаронных изделий на основе муки мягкой пшеницы, при котором с целью снижения потерь пищевых веществ в воду при варке и повышения прочности, в качестве связующих веществ используют метилцеллюлозу и соль слабой кислоты и сильного основания при связующем соотношении компонентов: мас.% (в расчете на сухое вещество): метил- целлюлоза 0,1-0,5: соль слабой кислоты и сильного основания 0,005-0,1: муки остальное, причем соль выбирают из группы МазСОз, NaHPCU, МаСНзСОО, К2СОз. Са(СН3СОО)2.

Недостатком данного способа является то, что вводимые добавки снижают производительность процесса прессования и сушки. Метил целлюлоза как продукт взаимодействия щелочной целлюлозы с метилхлоридом применяется для получения пленок, клеев, сбализиции кремов, сгущения соков и др В сочетании с солями слабой кислоты и сильного основания в смеси с пшеничной мукой- крупкой получают тестовую массу со значительной пластичностью и сниженной упругостью. Именно это снижает производительность макаронных прессов и увеличивает удельные энергозатраты процесса формования

Предложенные добавки не обеспечивают максимально: о взаимодействия с компонентами пшеничной муки-крупки так как реакционно-способные свободные гидроксипы молекул клетчатки замещены метиль- ными радикалами Это в недостаточной степени снижает потери пищевых веществ при варке.

Наиболее близким к предлагаемому яв0 ляется способ, согласно которому к исходному материалу, например пшеничной или ржаной муке добавляют в качестве дополнительных компонентов измельченные растения или части растений, затем на смеси

5 замешивают тесто, которое после расстой- ки направляют на деление и формование с последующей сушкой или выпечкой. Растительную добавку вводят в количестве, позволяющем сделать пригодным к употреблению

0 такие сорта зерновой муки которые сами по себе не дают теста, способного к расстойке и выпечке. Кроме того, добавки придают тесту улучшенные питательно-физиологические свойства. В качестве растительных добавок

5 можно использовать высушенную и размолотую люцерну, различные сорта клевера, а также сухой свекловичный жом, которые имеют особенно высокое содержание белков, пектинов гемицеллюлоз пентозанови мине0 ральных веществ, которые улучшают способность теста к расстойке и выпечке

Недостатком является то, чтоуказанные добавки вводят в количестве, позволяющем сделать тесто пригодным к рэсстойке и вы5 печке однако не определено количество вводимой добавки, ее дисперсный состав, влажность, соотношение белков и полисахаридов, которые позволили бы ускорить процессы прессования и сушки, уменьшить

0 удельные энергозатраты, снизить потери сухих веществ при варке обеспечить повышенную биологическую ценность изделий, их детоксикзционные свойства

При производстве макаронных изделий

5 отсутствуют процессы расстойки и выпечки, которые определяли в прототипе соотношение компонентов теста В измельченные растения не вводятся дополнительные химические вещества, обеспечивающие мак0 симальное сохранение элементов добавки и повышение структурообразующих свойств теста

Целью изобретения является ускорение процесса прессование и сушки, уменьше5 ние удельных энергозатрат получение изделий с повышенной биологической ценностью, снижение потерь сухих веществ при зарке и получение вороны мпкаронных изделий, обладающих свойствами.

Указанная цель достигается тем, что предварительно получают порошок из высушенных листьев шпината с размером частиц 50-500 мкм, в который добавляют 0,01-0,1 % хлористого магния и 0,01-0,1 % аскорбиновой кислоты Полученную композицию перемешивают и добавляют в зерновую муку в количестве 05-10% к массе муки, причем используют добавку с влажностью не более влажности муки Далее в смесь добавляют воду в количестве, необходимом для получения тесга с влажностью 28-30%. Тесто ззме- шиваЧ)т, прессуют из него макаронные изделия их режут и сушат до влажности 13 14%

Сущность изобретения заключается в следующем

Шпинат овощная культура семейства маревых Его специфической особенностью является высокое накопление белковых веществ (2%) и полисахаридов (гемицеллюлоз А В клетчатки 54%), причем соотношение белков к полисахаридам стабильно находится на уровне 1 1,82,0 Шпинат обладает рядом биологически активных соединений, в частности хлорофиллом А, В, каротинои- дами, которые в виде пигментно-белково- липоидных комплексов связаны с белками

Добавление к измельченный шпинат определенного количества хлорида магния и аскорбиновой кислоты в водной среде при замесе теста образует магниевую соль аскорбиновой кислоты (аскорбат магния), которая способствует улучшению процесса структурообразования теста и предотвращению распада витамина С и каротиноидов по механизму свободнорадикального окисления, а также стабилизации в процессе сушки хлорофиллов А и В за счет введения ионов магния Следовательно, сохраняется биологическая ценность изделий

Шпинатный порошок, введенный в рецептуру теста вместо пшеничной муки, снижает энергетическую ценность готового продукта поскольку содержащиеся в нем гемицеллюлозы и целлюлоза не перевариваются желудочно-кишечным трактом человека, являются балластными веществами, придающими продукту диетические свойства Наряду с этим клетчатка шпината в отличие от отрубей и других источников пищевых волокон обладает высокой сорб- ционной способностью, в частности в отношении тяжелых металлов - свинца и др.

Если количество добавки менее 0,5% по отношении к массе муки, то сорбционные свойства макаронных изделий практически не проявляются, а если больше 10%, то процесс формования затруднен и макароны развариваются при варке

Изготовленные по предлагаемому способу макаронные изделия обладают также антимутагенной активностью, так как содержат хлорофиллы А, В, каротиноиды, витамин С,

ионы магния, ряд аминокислот - гистидин, метионин, глютаминовую кислоту

Вареные макаронные изделия, изготовленные по предлагаемой технологии, содержат более низкий уровень токсических

0 элементов - нитратов, которые экстрагируются в варочную воду.

В предлагаемом способе используют порошок шпината с размером частиц 50- 500 мкм, причем влажность его находится

5 на уровне 6-14%. В таком порошке содержится более 50% полисахаридов, представленных главным образом целлюлозой

Пространственная структура полисахаридов определяется первичной структурой

0 макромолекул Целлюлоза представляет собой неразветленный полисахарид с (1-4) глюкозидными связями, для которых характерна линейная конформация молекул, закрепленная водородными связями Такие

5 макромолекулы располагаются параллельными пучками, образуя структуру, характерную для кристаллов Конфигурация молекул определяет механические, физические и химические свойства целлюлозы (механиче0 скую прочность, нерастворимость в воде и

ДР)

Вводя в муку 0,5-10% предлагаемой добавки при вполне определенном содержании полисахаридов (54%) и в рекомендованном

5 размере частиц (50-500 мкм), при замесе получают тесто с увеличенным коэффициентом внутреннего трения. Производительность макаронных прессов зависит от величины коэффициента подачи шнекового механизма,

0 который возрастает при увеличении трения продукта, находящегося в шнековом канале о продукт е предматричной зоне

С другой стороны производительность макаронного пресса определяется сопротив5 пением матрицы при формовании изделий. При прохождении через нее пластичного продукта, то есть с низким предельным напряжением сдвига, ее сопротивление меньше. С точки зрения рациональной организации

0 процесса формования (максимальная технологическая производительность) необходимо нагнетать продукт с максимальным предельным напряжением сдвига, а формовать его в фильерах матрицы - с минимальным. В раз5 работанном способе влажность добавки не превышает влажности муки. При замесе теста интенсивность поглощения вода добавкой ниже, чем компонентами муки, за счет чего и обеспечивается повышенное внутреннее трение на этапе нагнетания теста. РавноМОрНЗР ГИДрЗТаЦ/П КОМПОНЕНТОВ ДО&ЗРКИ о

определенным дисперсным составом и му ки достигается только в предматричной зоне при высоком давлении Именно здесь пластичность теста возрастает, так как добавка содержит ботьшое количество полярных групп при повышенном содержании протеина, а также свободных гидроксидов в полисахаридах проявляющих свои свойства при полной гидратации Описанный ме ханизм протекания процесса поясняет причины ускорения прессования макарон

У макаронных изделий, изготовленных по предлагаемой технологии, снижаются потери сухих веществ при варке Это объясняется спецификой процесса формования внешнего слоя макаронных из,селий в фильерах матр /п.ы пресса В тесто вводят определенное количество полисахаридов и протеина с размером эотиц 50 500 м-м в присутствии улорида магния и аскорбиновой кислоты Теплопроводности добавки ни же теплопроводности муки поэтому при продавлизании теста через фильеры матрицы тонкий пограничный слой макарон нагревается в большей степени, чем без добавки Поверхностный слой макарон в этой случае образуется при повышенной температуре за счет енатурационных и физико-химических процессов между белками и крахмалом муки белково-липидными комплексами, полисахаридами и минеральными элементами добавки Таким образом формируется плотно-эластичный поверхностный слой макарон, препятствующий переходу в варочную воду высокомолекулярных веществ и связанных с ними низкомолекулярных биологически активных компонентов (хлорофиллы, каротиноиды филлохиноны и др.). Образуется как бы естественная мембрана, позволяющая удалять при варке макарон нитраты - потенциально токсичные для организма человека вещества Если измельченная добавка имеет размеры «зстиц более 500 мкм, то образование требуемого внешнего слоя макарон затруднено

Ускорение процесса сушки в предлаго емом способе достигается за счет акгивэ- ции адсорбции влаги из внутренних слоев макарон и внешним в результате гидратации полисахаридов внешнего слоя Более высокая гидрофильноегь добавки по сравнению с мукой также способствует ускорению процесса сушки

Следовательно, добавление в рецептуру тестз порошка листьев шпината с определенным размером частиц и влажностью в присутствии определённого количества хлорида магния и аскорбиновой кислоты позволяет достигнуть цели изобретения ускорить

процесс прессования и сушки уменьшить удельные энергозатраты, получить изделия повышенной биологической ценности, снизить потери сухих веществ при варке и получить макаронные изделия обладающие леиебными свойствами

П р и м е р 1 В порошок шпината с размером частиц 50-500 мкм влажностью 10% добавляли 0,05% хлорида магния и 0.1 %

аскорбиновой , ислоты, полученную композиг цию перемешивали и добавляли в пшеничную

муку-крупку с влажностью 10% в количестве

5% к массе муки В смесь вводили воду в

ксличестве, необходимом для получения теста с влажностью 28 30% Тесто замачивали и прессовали изделия на макаронном прессе МП Л 2М Полученные изделия резали и сушили нч сушилке типа СПК-4Г-90 до влажности 13 14% В процессе производства определили производительность пресса по количеству переработанного сырья в единицу времени, время сушки до конечной влажности, удельные суммарные энергозатраты процесса производства Полученные макаронные издел я варили до готовности и определяли потери сухих веществ при варке калорийность и биологическую ценность Устанавливали также их сорбционную способность и потери нитратов пои варке При испытзниях использовали стандартные методики исследований, применяемые в пищевой промышленности Результаты исследований приведены в табл 2

Для сравнения производили макзронные изделия по способу прототипу

П р и м е р 2 Способ осуществляли аналогично примеру 1 однако использовали порошок шпината с размером частиц 20- 50 мкм

Результаты исследований приведены в табл 2

ПримерЗ Способ осуществляли аналогично примеру 1 однако использова- ли порошок шпината с размером частиц 500-600 мкм

Результаты исследований приведены в табл.2

П р и м е р 4 Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако использовали порошок шпината с влажностью 11% Результаты исследований приведены в табл 2

П р и м е р 5 Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако использовали порошок шпината с влажностью 4%. Результаты исследований приведены в табл.2

П р и м е р 6. Способ осуществляли аналогично примеру 1 однако п порошок шпината вводили 001% хторила магния.

Результаты исследований приведены в табл.2

Пример. Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в порошок шпината вводили 0,1 % хлорида магния Результаты исследований приведены в табл 2.

ПримерЗ Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в порошок шпината вводили 0,01% аскорбиновой кислоты. Результаты исследований приведены в табл.2.

П р и м е р 9 Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в пшеничную муку-крупку вводили добавку в количестве 0,3% к массе муки. Результаты исследований приведены в табл.2.

П р и м е р 10. Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в пшеничную муку-крупку вводили в количестве 0,5% к массе муки. Результаты исследований приведены в табл.2.

П р и м е р 11. Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в пшеничную муку-крупку вводили добавку в количестве 10% к массе муки Результаты исследований приведены в табл.2.

П р и м е р 12. Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в пшеничную муку-крупку вводили добавку в количестве 10,5% к массе муки. Результаты исследований приведены в табл.2.

Характеристики способов производства по примерам 1 -12 и прототипу представлены в табл.1.

Из данных табл.2 видно, что оптимальным является добавление порошка шпината с дисперсностью 50-500 мкм (пример 1). При размерах частиц порошка шпината менее 50 и более 50 мкм производительность процесса прессования и производительность сушки практически не меняются. Однако удельные энергозатраты всего процесса производства макаронных изделий возрастают на 13-20% по сравнению с прототипом. При дисперсности состава 50- 500 мкм и количестве введенной 5 к массе муки с содержанием до 0,06% хлорида магния и 0,1 % аскорбиновой кислоты производительность процесса прессования возрастает на 23%. при этом проидолжи- тельность сушки сокращается на 16%, удельные энергозатраты на 35%, потери сухих веществ при варке снижаются на 30%.

Если влажность добавки больше влажности муки (пример 4), то цель изобретения не достигается практически по всем показателям.

При использовании порошка шпинлта с влажностью значительно меньшой пллжно- сти муки (пример 5) получают сравнительно высокие показатели процесса, однако при получении такого порошка разрушаются биологически ценные вещества, что снижает их содержание в готовых макаронных изделиях.

Введение хлорида магния и аскорбиновой кислоты в количестве по 0,01 0,1% к массе порошка шпината приводит к лучшей сохраняемости биолически активных веществ в сравнении с прототипом. Введение указанных химических элементов в количестве менее 0,01 % практически не оказывает влияния на технологический процесс и на сохраняемость биологически активных веществ, а более 0,1 % не приводит к увеличению положительного эффекта, а вводимые

элементы переходят в варочную воду.

Введение добавок в количестве менее 0,5% (пример 9) и более 10% (пример 12) к массе муки не позволяет получить положительного эффекта по всем исследованным

показателям, то есть достичь цели изобретения.

Экономический эффект от применения изобретения достигают за счет ускорения процесса прессования на 20-25%, ускорения процесса сушки на 14-16%, снижения удельных энергозатрат процесса на 30- 35%, получения макаронных изделий с повышенной биологической ценностью, обладающих лечебными свойствами и снйжения потери сухих веществ при варке на 20-30%.

Формула изобретения Способ производства макаронных изделий, включающий смешивание муки, воды

и измельченной растительной добавки, замес теста, прессование изделий, их резку и сушку, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса производства макаронных изделий, уменьшения энергозатрат и

потерь сухих веществ при варке, повышения биологической ценности изделий, и придания им лечебных свойств, в качестве растительной добавки используют листья шпината, в которые дополнительно вводят

хлористый магний и аскорбиновую кислоту, причем размер измельченных листьев составляет 50-500 мкм, а количество хлористого магния и аскорбиновой кислоты составляет соответственно 0,01-0,1% к массе добавки,

при этом добавку вводят в количестве 5-10% к массе муки в тесте при влажности добавки не более влажности муки.

Таблица 1

Использование: в пищевой промышленности для производства макаронных изделий с диетическими и лечебными свойствами. Сущность изобретения- в качестве растительной добавки используют листья шпината, измельченные до размера частиц 50-500 мкм, в которые дополнительно вводят хлористый магний и аскорбиновую кислоту в количестве соответственно 0,01-0,1% к массе добавки, при этом добавку вводят в количестве 5-10% к массе муки в тесте при влажности добавки не более влажности муки 2 табл.

Характеристика способов производства макаронных изделий