Спосіб виробництва борошняної композиційної суміші

Спосіб виробництва композиційної борошняної суміші, що передбачає дозування борошна пшеничного вищого чи першого сорту та добавок, їх змішування до однорідної маси, який відрізняє ться тим, що зародки та очищену від домішок і подрібнену кукур удзу дозують у співвідношенні 30-50 % і 50-70 %, змішують, екструдують при вологості 14-15 %, після чого екструдований продукт подрібнюють, просівають і подають його на дозування і змішування з борошном пшеничним вищого чи першого сорту у кількості 8-12 %. (19) (21) u200707562 (22) 05.07.2007 (24) 12.11.2007 (72) КОРЖ ТАМАРА ВОЛОДИМИРІВН А, U A, ШАПОВАЛЕНКО ОЛЕГ ІВАНОВИЧ, U A, Н АЗАР ОЛЕКСАНДРА СТАНІСЛАВІВНА, UA, ШАРАН АНДРІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, UA, СУПРУН-КРЕСТОВА ОЛЕНА ЮРІЇВН А, UA, ЯНЮК ТАТЬЯНА ІВАНІВН А, UA (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ, UA (56) 3 27702 4 змішування з борошном пшеничним вищого чи для використання у хлібобулочни х, кондитерських, першого сорту у кількості 8-12%. макаронних виробах в якості білково-вітамінноПричинно-наслідковий зв’язок між мінерального збагачувача раціону харчування. запропонованими ознаками і очікуваним На самому початку роботи, за пробною результатом полягає в наступному. лабораторною випічкою, були отримані дані, які Пшеничний зародок - це побічний продукт чітко продемонстрували неможливість виробництва борошна. використання свіжого зародку. Вже при Харчова цінність зародків пшениці виключно замішуванні тіста спостерігався негативний вплив велика. У них міститься 33-39% білку (у зародку - тісто було липким. Отриманий хліб мав перерахунку на суху речовину), 21-30% цукрів, 13низькі показники якості, менший у порівнянні з 19% ліпідів 4,6-6,7%. Зародок багатий на комплекс контролем, об'єм (525см 3), смак був відчутно вітамінів. У ньому міститься вітамінів В1 В2 , В6 , РР і погіршений, м'якиш вологий, пористість групи Е - відповідно 6,2; 1,45; 2,5; 7,5 і 15,8мг/100г, товстостінна. Контрольним зразком був хліб із що значно більше, ніж в будь-якому із сортів борошна пшеничного вищого сорту. Дослідний борошна, а за вмістом токоферолу зародок зразок - суміш борошна вищого сорту з пшениці перевищує багато харчових продуктів. У додаванням 5% нативного зародку. зародку також значно більший, ніж у борошні, В табл. 1 наведені результати використання вміст макро- і мікроелементів в тому числі кальцію, нативного зародку пшениці в хлібопеченні та його заліза, калію, магнію. За вмістом дефіцитних для вплив на якість хліба. хліба амінокислот лізину, метіоніну, триптофану, білок зародку близький до білку яйця. Олія пшеничного зародку має оптимальний для харчових цілей жирокислотний склад та Вплив нативного зародку на якість х підвищений вміст біологічно активних компонентів (більш ніж в 10 разів у порівнянні зі звичайною Показники якості Борошно вищого сорту рослинною олією). У її складі 80% ненасичених Вологість тіста, % 43,5 жирних кислот (олеїнова, ліноленова, лінолева). В Маса хліба, г 255 основному поліненасичені жирні кислоти необхідні Об'єм, см 3 650 для нормалізації процесів травлення, є Формостійкість, H/D 0,74 найважливішою ланкою регулювання обмінних Забарвлення скоринки Золотисте процесів, зокрема холестерину, тобто є життєво Пористість Середня рівномірна необхідними для людини. Головна особливість Приємний, притаманни олії з зародків пшениці - це легка засвоюваність. Смак свіжому хлібу Серед вуглеводів зародку немає крохмалю, приблизно на 60% вони складаються із цукрів сахарози і рафінози, біля 30% сухи х речовин становлять пентозани, решту - клітковина. Як видно, зародки пшениці є багатим комплексом біологічно активних речовин антиоксидантів. Ці сполуки корисні для загального підвищення імунного стану організму, вони стимулюють захисні механізми живих систем, і нормалізують їх дію, допомагають організму справлятися з порушеннями, що виникають в ньому. Відмічено, що зародки пшениці дозволяють істотно понизити побічний вплив на організм агресивних лікарських препаратів, а також поліпшити самопочуття і нормалізувати сон. Зародки пшениці - це засіб, що відомий з часів античності, який оберігає клітинні мембрани від пошкодження, що зупиняє процеси їх старіння. Головною проблемою при використанні пшеничних зародків є їх малий термін зберігання, що пов'язано з високим вмістом жиру та негативний вплив на хлібопекарські властивості тіста, пов’язаних з дією комплексу ферментів, із яких найбільше значення мають амілаза, протеаза, фосфатаза, ліпаза, глютатіон. Стабілізація зародка при зберіганні та поліпшення його хлібопекарських властивостей можлива шляхом використання теплових методів, різновидом яких є екструдування. Екструдований пшеничний зародок структурований корисний продукт, готовий до вживання з покращеними санітарномікробіологічними показниками, він призначений Виходячи з отриманих даних можна зробити висновок, що для використання зародкового продукту необхідно покращити його хлібопекарські властивості. Літературний дані вказують на можливість покращення хлібопекарських властивостей зародку, шляхом нетривалого температурного впливу - прогрівання або обжарювання. Ми вибрали варіант, більш прийнятний для зернопереробної галузі, а саме екструдування. Для поліпшення властивостей пшеничного зародку, як компонента борошняних сумішей, доцільно дослідити вплив екструдування (варіант теплової обробки зародку) та вибрати необхідні його режими. Дослідження процесу екструдування пшеничного зародку проводилися на лабораторному екструдері марки ПЭК 40х5В. Екструдування самого зародку показало, що збільшення його об'єму, тобто розпушення, є порівняно низьким. Результат отриманий при проведенні експерименту знаходить підтвердження в літературних джерелах. Сировина, яка містить багато жиру, як, наприклад, соя тощо, має низький ступінь розпушування. З метою поліпшення процесу екструдування, тобто збільшення об'єму вихідного продукту, що опосередковано свідчить про більш глибокі структурні зміни, нами було вибрано варіант екструдування суміші пшеничного зародку з компонентом, який характеризується високим коефіцієнтом розпушування. Найкращим 5 27702 6 компонентом з цієї точки зору є кукурудза. якість хліба погіршується: об'єм зменшується, Подальші дослідження, таким чином, стосувались скоринка бугриста, пористість м'якушки дрібна, вибору оптимальних режимів екструдування: товстостінна. Для поліпшення умов утворення співвідношення компонентів суміші та вологості. тіста, пористості хліба, доцільно збільшити Оцінку якості екструдованого продукту проводили вологість тіста на 1%, для зразка що містить 10% за показником питомого об'єму (об'єм 100г екструдованої суміші. Цей відсоток дозування продукту). Результати запланованого екструдованої суміші є найбільш доцільним для експерименту наведено в табл. 2. подальшого дослідження, адже він містить більше 4% екструдованого зародку, характеризується порівняно непоганою якістю хліба: поверхня рівна, Таблиця 2 інтенсивного світло-коричневого забарвлення, Вплив режиму екструдування на питомий об’єм екструдованого продукту що пов'язано з пористість рівномірна дрібна, низькою вологістю тіста. Підви щення вологості Співвідношення в тіста до 44,5% кукурудза, % суміші зародок: дало позитивні результати: об'єм хліба збільшився, пористість рівномірна, середня Вологість 20:80 40:60 50:50 60:40 80:20 100:0 (як у контрольного зразка), тонкостінна, Об'єм екструдату, см 3/100г W=14% 160 90 80 забарвлення скоринки світло-коричневе. 50 64 60 Але хоч52 порівнянні з контролем, об'єм хліба у W=15% 144 78 64 54 46 W=16% 100 54 40 залишається меншим на 5%, але харчова цінність 50 46 40 та інтегральний скор його значно вищий (таблиця 4). Найбільший об’єм екструдату при вологості 14% та співвідношенні зародок : кукурудза = (20:80)%. При співвідношенні (40:60)% (вологість 14%), об’єм значно зменшився, але продукт Харчова цінність борошна та композицій достатньо розпушений, порівняно із рештою зразків, і при цьому співвідношенні вміст зародку Середня Вміст поживних речовин в порівняно високий і становить 40%. Тому Інт добова 100 г продукту, % вибираємо зразок із співвідношенням (40:60)%. потреба в Бор Екструдована суміш може бути як самостійним Борошно поживних Суміш ви продуктом харчування, так і компонентом вищого сорту речовинах, г с борошняних сумішей. Наші дослідження Білки, % 85 10,3 11,23 1 стосувались саме використання екструдованого Жири, % 102 0,9 1,67 0 зародку в складі борошняних композиційних Вуглеводи, % 382 76,5 74,2 1 сумішей. Мінеральні речовини Вибір дозування екструдованої суміші в складі пшеничної борошняної композиційної суміші мг/100г проводили за результатами пробних випічок Калий 3750 122,0 170,27 2 (таблиця 3). Кальций 800 18,0 20,71 2 Магний 400 16,0 33,04 3 Таблиця 3 143,06 Фосфор 1200 86,0 6 Цинк 15,00 0,71 1,57 4 Вплив дозування екструдованої суміші на вологості тіста та якість хліба Залізо 14 1,2 1,74 7 Вітаміни Борошно Дозування екструдованої суміші, % Показники якості мг/100г вищого сорту 5 10 15 10 В1 1,7 0,17 0,23 8 Вологість тіста, % 43,5 43,5 43,5 43,5 44,5 В2 2 0,06 0,108 2 Маса хліба, г 265 265 265 265 265 В3 12 0,20 0,33 1 3 Об'єм, см 630 500 460 400 600 В5 7,5 0,50 0,81 5 Формостійкість, H/D 0,5 0,44 0,42 0.4 0,43 В6 2 0,07 0,152 3 Досить Забарвлення та Рівномірн, Рівномірна, Бугриста, Рівномірна, світло- 0,018 В9 0,2 0,017 7 світлобугриста, стан скоринки золотиста золотиста коричнева РР 19 1,2 1,506 5 коричнева коричнева Н 0,0015 0,0016 0 Середня Середня, Дрібна, Дрібна, 0,23 Середня Пористість Е 10 2,57 3,25 2 рівномірна рівномірна рівномірна рівномірна рівномірна Енергетична ТемноЗабарвлення СвітлоІнтенсивно ІнтенсивноСвітла 3000 цінність, м'якушки коричнева кремова кремова (11317) 336,2 (1204) 338,2 (1211) 300 ( кремова ккал(кДж) Приємний, Приємний,з3 Виражений Приємний з Смак Приємний притаманний вираженим сторонній вираженим смаком На основісмак розрахунку харчової цінності та свіжому хлібу смаком інтегрального скору встановлено, що композиційна суміш має вищу харчову цінність порівняно із Необхідно відмітити, що при замішуванні тіста борошном вищого сорту. По білку інтегральний дослідних зразків консистенція тіста та його скор вищий у порівнянні із контролем на 0,91%. в'язкість були більш високими. Тобто введення Запропонована композиційна суміш має майже у 2 екструдату сприяє збільшенню його рази вищий інтегральний скор по жиру, при цьому водопоглинальної здатності. Внаслідок цього 7 27702 8 скор по вуглеводах нижчий на 0,64%. продукту, який реально використовується: Використання в сумішах зародку забезпечує також 3×0,20=0,6кг суттєве підвищення інтегрального скору по Решта - 2,4кг зародку реалізується за ціною мінеральних речовинах та вітамінах. Підвищення висівок: 0,5грн, тобто 2,4×0,5=1,2грн/т. забезпечення потреби організму в мінеральних Отже, при впровадженні у практику речовинах порівняно із контролем становить безвідходного виробництва, отримаємо, що мінімум 14,4% по Са і по Mg, P, Zn, Fe - приблизно розрахунковий валовий дохід підприємства на 1т у 1,5-2 рази, по вітамінах для суміші максимальне переробленого зерна: підвищення відбувається по вітаміну В6 - на 116%, 2,4×10=24грн лише для вітаміну Н покриття потреби добової не 24грн-1,2грн=22,8грн змінюється і становить 0,6%. При цьому - економія сировини: енергетична цінність композиційної суміші Процес виготовлення композитної суміші порівняно із контролем вища всього на 0,6%. передбачає заміну 10% борошна на Зберігання зародку ускладнено у зв'язку з екструдований продукт із зародком (в перерахунку підвищеним вмістом жиру - лабільної речовини, на суху речовину 10% екструдату містить 4,3% що призводить до його швидкого псування. зародку). Виходячи з вище проведених Дослідження впливу екструдування зародку на розрахунків маємо, що екструдована суміш, зміну кислотного числа жиру, при зберіганні отримана з зародку 1т зерна може замінити наведено в таблиці 5. 2, 4 × 10 = 5,7кг 4,3 борошна. Таблиця 5 А отже, за рахунок економії борошна пшеничного при впроваджені лінії виготовлення Дослідження впливу екструдування на якість жиру композиційних сумішей валовий прибуток 1т переробленого зерна Вміст жирупідприємства на Кислотне число жиру, мг КОН у продукті збільшитися на 5,7×2грн 10коп =12грн. Найменування продукту Свіжий продукт РозрахунковийСвіжий продукт Через 3 місяці економічний ефект від Г % впровадження технології за сумою 18,25 показників Нативний пшеничний зародок 0,9435 9,31 8,31 становить 22,8+12=34,8грн на тону переробленого Екструдована суміш зародоку і зерна. кукурудзи Виконання способу ілюструється прикладами, 40%:60% 0,6700 6,31 8,25 9,28 наведеними в табл. 6 Рецептури композиційних 80%:20% 0,8865 8,69 8,20 8,49 сумішей, параметри екструдування зародку та кукурудзи за прикладами 2-3 вкладаються в Як видно із табл. 5 кислотне число сумішей діапазони ознак технічного рішення, що нижче порівняно із його значенням для нативного заявляється, за прикладами 1, 4 і 5 - виходять за зародку в 2 рази. Зменшення кислотного числа та ці межі. Наводимо описання приготування суміші підвищення мікробіологічної чистоти внаслідок за прикладом 3. екструдування (з даних літературних джерел) Композицій борошняна суміш з використанням затримує процес гідролітичного розпаду жирів, екструдованої суміші зародку та кукурудзи тобто подовжує термін зберігання екструдованого виготовляється таким чином : кукурудзу очи щають продукту. від домішок, подрібнюють, дозують зародок та Використання побічних продуктів виробництва подрібнену кукур удзу у співвідношенні 40% і 60% борошна, а саме пшеничного зародку, в складі відповідно, змішують, екструдують при вологості композитних сумішей сприяє більш раціональному 14%. Екструдований продукт подрібнюють, використанню зернової сировини, економії просівають. На етапі виготовлення композиційної сортового борошна та сприяє підвищенню суміші дозують екструдован у суміш зародку та прибутку на 1т переробленого зерна. кукурудзи у кількості 10% та 90% борошна За технологічною схемою зародок пшеничного вищого сорту, змішують. відбирається на 4 розмельній системі і його У таблиці 6 наведені показники якості та кількість по балансу становить 0,3% від маси харчової цінності готової суміші. Вони свідчать про переробленого зерна. те, що максимальний позитивний ефект може бути При переробці 1т зерна відбір зародку досягнутий при дотриманні параметрів, що становить: знаходяться у межах ознак технічного рішення, що 0,3 × 1000 заявляється. Композиційна борошняна суміш за = 3 кг 100 прикладами 2-3, порівняно з найближчим Розрахунок економічного ефекту при введені у аналогом, характеризується добрими виробництва композитних сумішей буде хлібопекарськими показниками (питомий об’єм складатись з таких показників: хліба, пористість) та має вищу харчову цінність за - підвищення прибутку на 1т переробленого вмістом білків, жиру, мінеральних речовин та зерна: вітамінів. Ціна 1кг пшеничного зародку становить 10грн, Таким чином, технічним рішенням корисної а висівок 0,5грн. моделі є композиційна суміш борошна пшеничного Виходячи з того, що у роздрібну торгівлю сортового та екструдованого продукту, із зародку потрапляє біля 20% зародку, підрахуємо кількість та кукурудзи, що має добрі хлібопекарські властивості, підвищену харчову та біологічну 9 27702 цінність, забезпечує більший строк зберігання сировини, більш раціональне її використання, підвищує прибуток підприємства. Дані з хімічного складу цієї суміші дозволяють вважати її продуктом оздоровчого призначення. 10 Таблиця 6 Приклади конкретного виконання способу Інгредієнти, параметри Зародок пшеничний Екструдований продукт: зародок + кукурудза = 40:60 Пшеничне борошно 2 98 1 Приклади виконання способу 2 3 4 5 5 Прототип 8 10 15 20 95 92 90 85 80 2,35 2,25 2,10 68 65 60 11,23 1,67 11,78 2,06 12,04 2,44 Хлібопекарські властивості суміші Питомий об’єм хліба, см 3/г Пористість, % Вміст білку, % Вміст жиру, % Вміст мінеральних речовин, мг/100г: Магний Фосфор Цинк Залізо Вітаміни, мг/100г: В1 В2 В6 РР Е 2,43 75 10,73 1,17 2,41 2,39 73 70 Харчова цінність сумішей 10,79 11,09 1,29 1,52 21,88 108,08 1,16 1,38 24,52 114,52 1,14 1,47 29,63 131,65 1,40 1,64 33,04 143,06 1,57 1,74 41,56 171,59 2,00 2,01 50,08 200,12 2,43 2,28 0,21 0,104 0,114 1,326 2,864 0,21 0,104 0,126 1,353 2,936 0,22 0,106 0,142 1,220 3,138 0,23 0,108 0,152 1,506 3,272 0,24 0,112 0,178 1,659 3,608 0,26 0,116 0,204 1,812 3,944