Спосіб виробництва хліба

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам производства хлеба. Известен способ производства хлеба с использованием пшеничных отрубей в количестве до 15% к массе муки (Сборник рецептур на хлеб и хлебобулочные изделия. - М.: Агропромиздат. 1986, с. 59). Недостатком такого способа является низкий объемный выход хлеба, плотный, плохо разрыхленный его мякиш. Это является следствием разрушающего действия отрубей на структурно-механические свойства теста и, в частности, его газоудерживающую способность. Наиболее близким к заявленному способу является способ производства хлеба с использованием яблочного пектина, вносимого в виде суспензии, взятого в количестве 1-2% к массе муки (А.с. №999997, Б.И. 1983, №8. с. 4). Недостатком такого способа является следующее: 1. Заявленная дозировка яблочного пектина 1-2% к массе муки является предельно допустимой. Это связано с тем, что пектин, обволакивая дрожжевую клетку тонкой непроницаемой пленкой, препятствует доступу продуктов для жизнедеятельности дрожжей. Это приводит к снижению скорости газообразования и общего количества выделившегося диоксида углерода, а также существенному ухудшению подъемной силы дрожжей. В результате этого продолжительность созревания теста увеличивается, а качество готовой продукции не превышает показателей хлеба без пектина: удельный объем, пористость и деформация мякиша соответствуют или ниже контроля (хлеб без добавок). Кроме того, яблочный пектин значительно повышает вязкость теста, что препятствует проникновению диоксида углерода в объеме теста, т.е. разрыхленность теста с пектином очень низкая. Поэтому готовые изделия с пектином имеют невысокий объемный выход и низкую пористость. 2. В силу высокой молекулярной массы (»52000) яблочный пектин трудно гидратируемый продукт. Для проведения в условиях производства полной гидратации пектина необходимо 4-5 часов, что существенно удлиняет технологический процесс. 3. Низкая дозировка пектина практически не влияет на калорийность хлеба, что не позволяет его рекомендовать больным сахарным диабетом, людям имеющим избыточный вес, и др. 4. Яблочный пектин - продукт остро дефицитный, дорогостоящий, объемы его производства в Украине ограничены. В основу изобретения поставлена задача создания способа производства диетического пшеничного хлеба, в котором в качестве растительного полисахарида используется инулин, вносимый в тесто в виде гомогенизированной суспензии с отрубями, что обеспечивает улучшение бродильной активности дрожжей и повышение физических свойств теста, и за счет этого обеспечивается получение хлеба более высокого качества, дольше сохраняющегося в свежем виде, меньшей калорийности. Способ производства диетического пшеничного хлеба включает приготовление теста с использованием полисахарида растительного происхождения, вносимого в виде суспензии, отрубей, брожение, разделку, расстойку и выпечку тестовых заготовок. Согласно изобретению, тесто готовится на суспензии, которую получают смешиванием воды, нагретой до 55-65°С, и полисахарида растительного происхождения - инулина, взятого в количестве 1-5% к массе муки. Смесь выдерживают 6-12 мин, после чего в нее вносят 10-20% к массе муки пшеничных отрубей, смесь повторно выдерживают 10-20 мин и проводят ее гомогенизацию в течение 4-6 мин. Полученный полуфабрикат подают на замес теста. Предлагаемый способ целесообразно реализовать при соотношении воды и инулина 10:1. В пищевой промышленности и, в частности, при производстве хлеба инулин до настоящего времени не использовался. Инулин является полифруктозаном и содержит примерно 35-40 остатков фруктозы и концевую молекулу глюкозы. Он содержится в корнях и клубнях некоторых растений семейства сложноцветных: георгинах; артишоках, кок-сагызе, топинамбуре, цикории и др. Его эмпирическая формула (С6Н10О5)n. Достаточно подробно об инулине сказано в книге: "Углеводы в пищевой промышленности", авторы Л.Д.Бобровник, Г.А.Лезенко. Урожай, 1991, с. 111. В нашей работе использовали инулин (Ин), полученный из топинамбура по способу, изложенному в патенте СССР №4924825/13, авторы которого являются и авторами заявляемого способа производства диетического пшеничного хлеба. Ин разрешен к использованию в пищевой промышленности, В Институте эндокринологии и обмена веществ МЗ Украины проведена глубокая клиническая апробация влияния инулина на организм людей, больных сахарным диабетом. Установлено, что инулин стимулирует работу поджелудочной железы, обладает сахароснижающим эффектом и реакционной способностью по отношению к поливалентным металлам (исследования КТИПП), снижает уровень холестерина в крови. Молекулярная масса Ин в 10 раз ниже молекулярной массы пектина и составляет 5000-6000 ед. В заявляемом способе впервые предлагается использовать Ин при производстве хлеба. Кроме того, сочетание Ин с отрубями, сопровождающееся рядом новых технологических параметров и приемов решение неизвестное, обеспечивающее получение положительного эффекта. 1. Включение в рецептуру хлеба Ин в количестве 1-5% к массе муки позволяет повысить водопоглотительную способность теста, улучшить его формо- и газоудерживающую способность. 2. В отличие от пектинов Ин не оказывает ингибирующего действия на жизнедеятельность дрожжевых клеток. В процессе брожения происходит отщепление в инулине концевых молекул фруктозы или глюкозы, которые легко ассимилируются хлебопекарными дрожжами, повышая их бродильную активность. В результате этого улучшается подъемная сила дрожжей, их зимазная и мальтазная активность. Благодаря этому технологическому свойству представляется возможным увеличить дозировку Ин и, тем самым, улучшить качество хлеба (его объемный выход, пористость мякиша, замедлить скорость черствения). При внесении Ин менее 1% к массе муки улучшающий эффект по отношению к прототипу имеется, однако он несущественен. При внесении Ин в количестве более 5% к массе муки происходит снижение качества хлеба в силу резкого повышения вязкости теста, являющейся функцией удельного объема хлеба, пористости и разрыхленности мякиша. Кроме того, происходит заметное снижение зимазной и мальтазной активности дрожжей, характеризующих активность спиртового брожения в тесте. Вышеуказанное позволяет считать оптимальными дозировки Ин 1-5% к массе муки. 2. Ин необходимо замачивать в воде, нагретой до 55-65°С. Это наиболее оптимальная для гидратации Ин температура, при которой происходит наиболее быстрое образование, коллоидного раствора. При этом температурный диапазон связан с продолжительностью процесса гидратации. Так, при оптимальном температурном режиме, длительность процесса гидратации составляет 6-12 мин, т.е. происходит полное проникновение молекул воды в полисахаридные цепи и образование водородных связей между водой и молекулами полисахарида. Если температура воды ниже 55°С, процесс гидратации будет более длительным, чем указано в формуле, и поставленная цель не будет достигнута. При использовании воды, нагретой более 65°С скорость гидратации не изменяется, что указывает на технологическую и экономическую нецелесообразность повышения температуры воды. Кроме того, скорость и полнота этого процесса обеспечивается также и низкой молекулярной массой Ин по сравнению с пектином, 3. Использование пшеничных отрубей в хлебопечении - решение известное. Однако не известно использование отрубей, гомогенизированных в суспензии Ин. Основным недостатком использования отрубей в выработке хлеба является ухудшение газо-удерживающей способности теста и, как результат этого, низкий объемный выход хлеба и качество мякиша. Причина этого состоит в том, что пшеничные отруби (ПО) по своим размерам в десятки раз больше размеров частиц муки - это первое, а второе - их состав отличен от состава муки. Исходя из этих основных различий отруби не способствуют получению целостной структуры теста: они как бы вклиниваются в структуру теста, не образуя при этом однородной массы. Поэтому образующийся при брожении диоксид углерода легко "вытекает" из теста, а его скорость подъема и разрыхленность низкие. При замачивании отрубей в растворе Ин происходит адсорбирование молекул Ин на поверхности отрубей, т.е. отруби обволакиваются тонкой полисахаридной пленкой, которая при внесении в тесто взаимодействует с биополимерами муки (белками), образуя белок-полисахаридные комплексы, целостность структуры теста при этом не нарушается. Газоудерживающая способность теста, приготовленного по указанному способу, высокая (на уровне теста без добавок), качество хлеба (удельный объем, пористость, эластичность мякиша) не снижаются. Выдерживание ПО в растворе Ин необходимо для адсорбционного связывания отрубями молекул Ин и воды. Если ПО выдерживать в растворе Ин меньше 10 мин - газоудерживающая способность теста существенно не изменится, т.е. останется на уровне контрольного образца. При выдерживании отрубей более 20 мин улучшения газоудерживающей способности не происходит, т.е. увеличение продолжительности этой операции нецелесообразно. Гомогенизирование суспензии необходимо для придания ей однородности и насыщения кислородом. Кроме того, эта операция имеет целью дополнительно гидратировать отруби за счет интенсивного их перемещения в суспензии, разрушения гидрофобных оболочек, что обеспечивает полноту адсорбционного взаимодействия Ин и воды с отрубями. В результате чего водопоглотительная способность отрубей повышается за счет проникновения воды в капилляры отрубей - это прочно связанная влага, обеспечивающая замедление черствения хлеба. Без этой операции поставленная цель не будет достигнута качество хлеба (удельный объем, пористость, эластичность мякиша, замедление черствения) будет низким. Если гомогенизировать суспензию менее 4 мин, газоудерживающая способность теста будет на уровне прототипа. При проведении гомогенизации более 6 мин улучшения газоудерживающей способности теста не происходит. Предпочтительнее готовить суспензию при соотношении воды и Ин 10:1. Такое количество воды необходимо для полного набухания Ин и проявления его свойств в тесте. К тому же в этой смеси дополнительно замачиваются отруби, которые также будут связывать воду. Если количество воды будет взято менее 10 частей, реализация способа не будет выполнена из-за недостаточного количества воды для замачивания отрубей, т.е. поставленная цель достигнута не будет. Реализация способа с количеством воды более 10 частей технологически невозможна (не хватит рецептурного количества воды). Способ производства диетического пшеничного хлеба осуществляется следующим образом. Тесто готовится на суспензии, получаемой смешиванием воды, нагретой до 55-В5°С и Ин, взятого в количестве 1-5% к массе муки. Суспензию выдерживают 6-12 мин, в нее вносят 10-20% к массе муки пшеничных отрубей, перемешивают и повторно выдерживают 10-20 мин, после чего ее гомогенизируют в течение 4-6 мин и подают на замес теста, которое выдерживают, разделывают, расстаивают и выпекают хлеб. Суспензию готовят при соотношении воды и инулина 10:1. Примеры конкретного выполнения способа. Пример 1. В нагретую до 55°С воду вносят инулин, взятый в количестве 1% к массе муки. Суспензию выдерживают и перемешивают в течение 6 мин, после чего в нее вносят 10% к массе муки пшеничных отрубей, повторно выдерживают и перемешивают в течение 10 мин, затем смесь гомогенизируют 4 мин и подают на замес теста. Для приготовления суспензии количеств воды и инулина целесообразнее брать в соотношении 9:1. Рецептура приготовления хлеба, кг: Тесто оставляют на брожение, затем разделывают, тестовые заготовки расстаивают и выпекают хлеб. Показатели качества теста и хлеба приведены в таблице. Приготовленное по предложенному способу тесто и хлеб с минимальными значениями заявляемых параметров имеют более высокие качественные характеристики, чем тесто и хлеб, приготовленные по известному способу. Так, водопоглотительная способность теста повышается на 4,1%, при этом его расплываемость ниже на 16%. Интенсифицируется процесс спиртового брожения: общее количество выделившегося диоксида углерода, подъемная сила дрожжей, их зимазная и мальтазная активность повышаются по отношению к прототипу на 17,9%, 14%, 17,8% и 14,3% соответственно. Удельный объем теста, приготовленного по заявляемому способу, превосходит удельный объем теста, приготовленного по известному способу, на 26%. Этот показатель убедительно подтверждает улучшение реологических свойств теста и интенсификацию бродильной активности дрожжей. Анализ готовой продукции свидетельствует о том, что удельный объем хлеба, его пористость и формоустойчивость выше соответствующих показателей хлеба, приготовленного по известному способу, на 10,4%, 4,4% и 1,02% соответственно. Замедляется черствение хлеба. Так, общая, пластическая и упругая деформации мякиша выше на 46,6%, 52% и 20% соответственно, а его крошковатость ниже на 1,5%. В мякише хлеба содержится больше прочно связанной влаги на 11,4%. Эти характеристики подтверждают преимущественность способа в сохранении свежести хлеба. Приготовленный хлеб на 19,4% менее калориен, чем прототип, что позволяет рекомендовать его в качестве диетического питания. Продолжительность приготовления хлеба сокращается на 43,7%. Таким образом, приготовленный хлеб по предложенному способу имеет более высокое качество, дольше сохраняет свежесть, на реализацию способа требуется меньше времени, т.е. поставленная цель достигнута. Пример 2. В нагретую до 60°С воду вносят инулин в количестве 3% к массе муки. Суспензию перемешивают и выдерживают в течение 9 мин, после чего в нее вносят 15% к массе муки пшеничных отрубей, повторно выдерживают и перемешивают в течение 15 мин, затем проводят гомогенизацию суспензии в течение 5 мин и подают на замес теста. Для приготовления суспензии количество воды и инулина целесообразнее брать в соотношении 10:1. Рецептура приготовления хлеба, кг Тесто оставляют на брожение, затем разделывают, тестовые заготовки расстаивают и выпекают хлеб. Показатели качества теста и хлеба приведены в таблице 1. Тесто и хлеб, приготовленные по предлагаемому способу со средними значениями заявляемых параметров, имеют более высокие качественные характеристики, чем тесто и хлеб, приготовленные по известному способу. Так, водопоглотительная способность теста повышается на 9,7%, при этом расплываемость снижается на 24%. Интенсифицируется процесс спиртового брожения: общее количество выделившегося диоксида углерода, подъемная сила дрожжей, их зимазная и мальтазная активность повышаются, по отношению к прототипу, на 24,9%, 28,6%, 21,4% и 21,4% соответственно. Удельный объем теста, приготовленного по заявляемому способу, превосходит удельный объем теста, приготовленного по известному способу, на 56%. Этот показатель подтверждает улучшение реологических свойств теста и интенсификацию бродильной активности дрожжей. Анализ готовой продукции свидетельствует о том, что удельный объем хлеба, его пористость и формоустойчивость выше соответствующих показателей хлеба, приготовленного по известному способу, на 19,5%, 7,5% и 4,8% соответственно. Замедляется черствение хлеба. Так, общая, пластическая и упругая деформации мякиша выше на 66,6%, 72% и 40% соответственно, крошковатость мякиша ниже на 2,3%. В мякише хлеба содержание прочно связанной влаги больше на 20%. Приведенные результаты подтверждают преимущественность способа в сохранении свежести хлеба. Приготовленный хлеб на 29% менее калориен, чем прототип, что позволяет рекомендовать его в качестве диетического питания. Продолжительность приготовления хлеба по данному способу сокращается на 42,4%. Таким образом, приготовленный по предлагаемому способу хлеб имеет более высокое качество, дольше сохраняет свежесть, на реализацию способа требуется меньше времени, т.е. поставленная цель достигается. Пример 3. В нагретую до 65°С воду вносят инулин в количестве 5% к массе муки. Суспензию перемешивают и выдерживают в течение 12 мин. После этого в суспензию вносят 20% к массе муки пшеничных отрубей, повторно выдерживают и перемешивают в течение 20 мин, затем проводят гомогенизацию смеси в течение 6 мин и подают на замес теста. Для приготовления суспензии количество воды и инулина предпочтительнее брать в соотношении 10:1 (повысить гидромодуль технологически невозможно). Рецептура приготовления хлеба, кг Тесто оставляют на брожение, затем разделывают, тестовые заготовки расстаивают и выпекают хлеб. Показатели качества теста и хлеба приведены в таблице 1. Тесто и хлеб, приготовленные по предлагаемому способу с максимальными значениями заявляемых параметров, имеют более высокие качественные характеристики, чем тесто и хлеб, приготовленные по известному способу. Так, водопоглотительная способность теста повышается на 12,5%, при этом расплываемость снижается на 30%. Интенсифицируется процесс спиртового брожения: общее количество выделившегося диоксида углерода, подъемная сила дрожжей, их зимазная и мальтазная активность повышается на 27,7%, 42,8%, 25% и 19% соответственно. Удельный объем теста, приготовленного по заявляемому способу, превосходит удельный объем теста, приготовленного по известному способу, на 58%. Этот показатель подтверждает улучшение реологических свойств теста и интенсификацию бродильной активности дрожжей. Анализ готовой продукции свидетельствует о том, что удельный объем хлеба, его пористость и формоустойчивость выше соответствующих показателей хлеба, приготовленного по известному способу, на 20%, 8,8% и 7% соответственно. Замедляется черствение хлеба. Так, общая, пластическая и упругая деформации мякиша выше на 83%, 90% и 50% соответственно, крошковатость мякиша ниже на 2,5%. В мякише хлеба содержится больше прочно связанной влаги на 25,7%. Приведенные результаты подтверждают преимущественность способа в сохранении свежести хлеба. Приготовленный хлеб на 85% имеет меньшую калорийность, что позволяет рекомендовать его в качестве диетического питания. Продолжительность приготовления хлеба по данному способу сокращается на 40%. Таким образом, приготовленный по предлагаемому способу хлеб имеет более высокое качество, дольше сохраняет свежесть, на реализацию способа требуется меньше времени, т.е. поставленная цель достигается. При запредельных значениях заявляемых параметров поставленная цель достигнута не будет. Так, при значениях параметров ниже указанных в формуле изобретения, поставленная цель не достигается в части улучшения качества хлеба и замедления черствения готовых изделий, поскольку условия гидратирования инулина и отрубей не обеспечивают полноту процесса. При значениях параметров выше заявляемых поставленная цель не достигается в части повышения качества хлеба и ускорения способа, т.к. при этих условиях большие дозировки инулина и отрубей будут настолько повышать вязкость теста, что получать готовую продукцию, отвечающую требованиям стандартов, не представляется возможным, а длительность способа при этом увеличится. Следует подчеркнуть социальную значимость заявляемого способа производства диетического пшеничного хлеба. Сахарный диабет в настоящее время является одним из наиболее широко распространенных заболеваний - количество болеющих в мире превышает 30 млн. человек, В Украине более 1 млн. человек больны сахарным диабетом. Одним из основных методов оказания помощи этим людям является диетотерапия - правильная организация питания, подбор полноценных продуктов, которые снижают гликемию. Этим требованиям полностью соответствует предлагаемый способ производства диетического пшеничного хлеба. Кроме того, по данным медиков, потребление инсулинсодержащих продуктов позволяет снизить дозы введения инсулина, в котором остро нуждаются больные сахарным диабетом.