СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПОВЫШЕННОЙ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ И ПОВЫШЕННОГО КАЧЕСТВА
METHOD FOR PRODUCING HIGH NUTRITIONAL VALUE AND HIGH QUALITY BAKERY PRODUCTS

Изобретение относится в пищевой промышленности, а именно к хлебопекарному производству, к способу производства хлебобулочных изделий.
Известен способ приготовления хлеба, предусматривающий смешивание витаминов с водой, добавление муки с получением мучной смеси, выдерживание смеси, замес теста с добавлением полученной мучной смеси и других компонентов рецептуры, его брожение, разделку, расстойку и выпечку изделий, (авт. св. СССР №1708232, кл. А21D 8/00, от 1988 г.). Однако известный способ не обеспечивает комплексного повышения пищевой ценности и качества хлебобулочных изделий.
Известен способ увеличения биологической ценности продуктов питания (патент RU 2 266 683, кл. C1, А23K 1/16, А23L 1/29, 1/30 от 16.04.2004.), предусматривающий обогащение продуктов питания селеном и цистеином в виде препарата, полученного в результате реакции между водными растворами аминокислоты цистеина и селената натрия. Данный способ позволяет увеличить продуктивность хлебопекарных дрожжей и позитивно влияет на детоксикационную систему и другие общие механизмы адаптационно-приспособительных реакций. Для достижения положительного эффекта воздействия на дрожжи необходимо их выращивание в специальной питательной среде в течение длительного периода - 16 ч. Помимо этого способ не обеспечивает повышение органолептических и физико-химических показателей качества хлебобулочных изделий.
Известен способ применения питьевой воды, обработанной ультрафиолетовым излучением определенной плотности потока мощности (а.з. 96119533/28 от 30.09.1996 г.), для приготовления хлебобулочных изделий /1/. Результатом обработки является изменение физических свойств воды и повышение ее микробиологической чистоты. Применение такой воды приводит к улучшению структурно-механических свойств мякиша хлеба, вкуса и запаха. Однако подготовленная таким способом вода не повышает пищевую ценность хлеба и, помимо этого, сохраняет свои свойства в течение не более 4 ч.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления хлеба, включающий приготовление теста из муки путем замеса теста однофазным или двухфазным способами с внесением водного раствора пищевого витаминного концентрата «Аммивит» и других компонентов рецептуры, его брожение, разделку, расстойку тестовых заготовок и выпечку. Пищевой концентрат «Аммивит» представляет комплекс легко усвояемых физиологически активных веществ (витаминов, аминокислот, ферментов и микроэлементов), получаемых из биомассы винных дрожжей. Концентрат обеспечивает ускорение процесса брожения теста, повышение качества и пищевой ценности хлеба. Однако, известный способ не обеспечивает целевого повышения пищевой ценности хлеба, поскольку содержание физиологически активных веществ зависит от состава среды и условий выращивания винных дрожжей (патент РФ 2081585).
Техническая задача изобретения - комплексное решение, включающее улучшение не только органолептических и физико-химических показателей качества хлеба, но и повышение физиолого-биохимической активности дрожжей, направленного целевого повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий.
Решение данной задачи достигается тем, что способ производства хлебобулочных изделий предусматривает приготовление биологически активной воды в следующем порядке: вначале готовят раствор силиката натрия в 10%-ной муравьиной кислоте путем смешивания 10%-ной муравьиной кислоты с силикатом натрия в количестве 0,0005-0,003% от массы кислоты, затем полученную смесь смешивают с высушенной черной или голубой глиной в соотношении от 1,0:1,5 до 1,0: 2,0, после питьевую воду (40-400 частей) смешивают с полученной смесью глины и раствора силиката натрия (1-2 частями), полученную суспензию выстаивают до осаждения осадка и после отделяют полученную биологически активную воду, затем замешивают тесто из муки, пищевой поваренной соли, полученной биологически активной воды, хлебопекарных дрожжей, комплекса аквахелатов биогенных металлов с органическими лигандами и других компонентов рецептуры, его брожение, разделку, расстойку тестовых заготовок и выпечку изделий.
Порядок и компоненты, используемые для получения биологически активной воды позволяют повысить уровень каталитического действия внутриклеточных ферментов, который коррелирует с повышенной интенсивностью биохимических процессов дрожжевых клеток.
Известно, что качество питьевой воды, в т.ч. ее физиологическая полноценность, существенно влияет на метаболизм микрофлоры полуфабрикатов и, в конечном итоге, на свойства теста и качество хлеба.
Природная вода - сложная гетерофазная система, находящаяся в квазиравновесном состоянии и реагирующая на внешние воздействия. Ее состав характеризуется тесной взаимосвязью между неорганическими и органическими компонентами и подчиняется общим законам физико-химической теории растворов.
Вода должна иметь стабильное качество и быть экологически чистой; быть физиологически полноценной, т.е. содержать биогенные вещества в необходимых для живого организма количествах. Подготовка природной питьевой вода включает удаление из нее вредных минеральных и органических примесей, устранение патогенной микрофлоры и улучшение органолептических свойств.
2
3
2
2
⋅
⋅
2+
+
Повышение биологической активности водной среды возможно с помощью глин медицинского назначения. Из известных видов глин (белая, желтая, голубая, черная), голубая и черная глины занимают особое место, вследствие присутствия в них широкого спектра микропримесей, которые различаются между собой по составу и концентрации. Среди микропримесей в голубой глине превалируют Cd и Со, в черной - Fe и С.Основной породообразующий минерал глин - каолинит химического состава AlO2SiO2HO обладает нейтральными или слабощелочными свойствами (рН 7,0-8,0). На поверхности каолинита находится вода, связанная с ним кристаллизационно и обусловливающая его гидрофильность, и, как следствие, диспергируемость. Известно, что малая ионообменная способность каолинита обусловливает весьма ограниченную сорбируемость паров исследуемых жидкостей. Только в области близкой к насыщению происходит процесс капиллярной конденсации. Эта особенность каолинита не позволяет проникать внутрь его кристаллической решетки и в межслоевое пространство таким ионам, как Са, Na и др., что определяет нахождение примесных веществ, главным образом, в поверхностном слое частиц глины, обусловливая этим более высокую степень их растворения, чем в случае нахождения внутри межслоевого пространства.
К примесным веществам относятся оксиды и гидроксиды различных элементов. Оксиды и гидроксиды элементов с максимальной валентностью обладают основными, кислотными и амфотерными свойствами. Например, у черной глины элементы Na, K, Cs, Mg образуют основные оксиды и гидроксиды, элементы С, Si, Al, Cr, Mn, Р, S, Сl дают кислотные оксиды и гидроксиды, остальные элементы (Be, Zn, AL, Cr и другие металлы) образуют амфотерные оксиды и гидроксиды. С изменением состава и свойств гидроксидов изменяется их растворимость в водной среде, которая по мере снижения основных свойств гидроксидов ухудшается. Хорошо растворимые в воде гидроксиды с основными свойствами, во многих случаях и кислотные гидроксиды тоже. Амфотерные гидроксиды, как правило, в воде растворимы мало, но взаимодействуют с кислотами и щелочами, что обусловливает их растворение. Причем процесс в кислой среде сопровождается образованием иона металла и воды, в щелочной - гидрокомплексов. Растворение оксидов и гидроксидов примесных элементов глины, протекающее с образованием ионов даже в сверхмалых дозах, вызывает изменение физико-химических свойств воды.
Усиление биологических свойств воды при обработке глиной может быть достигнуто путем обогащения ее кремнием. Кремний обладает широким спектром терапевтического действия на организм человека. По степени ассимиляции организмом человека органический кремний существенно превосходит неорганическую форму. При смешивании силиката натрия (неорганическое вещество) с 10%-ной муравьиной кислоты в количестве 0,0005-0,003% от массы кислоты образуется формиат кремния (органическое соединение). Таким образом достигается повышение биологических свойств воды после ее обработки потенцирующим веществом - глиной, обогащенной органическим соединением кремния.
2
Общим для рассмотренных явлений является то, что изменившийся энергетический уровень у части молекул НO сопровождается смещением равновесия между связанными и мономерными молекулами, увеличивая долю ассоциированных молекул воды с более высоким энергетическим уровнем. В результате имеет место переструктурирование воды, протекающем с формированием структуры, придающей воде более высокую потенциальную энергию. Следствием является изменение биологической активности и физико-химических свойств воды. На последнее указывает увеличение растворимости во вновь структурированной воде различных углеводов и минеральных веществ на 20-30% по сравнению с питьевой водопроводной водой (патент РФ 2399342).
Предложенная модель взаимодействия глины с водой качественно объясняет тот факт, что ионы примесей глины, увеличивая энергетику воды, изменяют ее структуру. Рост энергизации водной среды может быть обусловлен тем, что молекулы воды и ионы, являясь источниками генерации низкоинтенсивного электромагнитного излучения, взаимодействут. При этом создается резонанс, усиливающий амплитуду электромагнитного колебания, генерирующий в свою очередь электронно-возбужденное состояние молекул, являющееся пусковым механизмом перехода электронов с орбиты меньшего энергетического уровня на другую с большим энергетическим уровнем, вызывая изменение энергии взаимодействия молекул. Особо следует отметить, что повышение энергетического уровня движения внешней пары электронов усиливает водородную связь между молекулами воды, сопровождаемое деформацией водородных связей. Следствием этого процесса является изменение первоначальной конфигурации молекул, обусловливающей формирование новой структуры воды с повышенным энергетическим уровнем и характерными для нее физико-химическими показателями и биологической активностью.
Механизм повышения уровня энергии воды может быть обусловлен и тем, что молекулы с высокой энергией водородной связи могут вступать в конкуренцию за места с молекулами, имеющими обычную энергию водородной связи, в ранее сформированных ассоциатах. То есть происходит частичное встраивание в структурную решетку воды молекул с высокой энергией связи, достигаемое путем замещения молекул, имеющих обычную по энергетическим показателям водородную связь. В рамках этих представлений находит свое объяснение изменение структуры воды при диполь-дипольном, дисперсионном и других видах взаимодействия, например, при гибридизации электронных орбиталей иона и молекулы воды, обусловливающей возникновение ковалентной связи.
Таким образом, результатом приготовления раствора силиката натрия в 10%-ной муравьиной кислоте путем смешивания 10%-ной муравьиной кислоты с силикатом натрия в количестве 0,0005-0,003% от массы кислоты, последующего смешивания раствора с высушенной черной или голубой глиной в соотношении от 1,0:1,5 до 1,0:2,0 внесения 1-2 частей полученной смеси в 40-400 частей питьевой воды, их перемешивания, выстаивания полученной суспензии до осаждения осадка и выделения полученной биологически активной воды, которая через организменную воду увеличивает уровень каталитической активности внутриклеточных ферментов, повышая тем самым физиолого-биохимическую активность клеток, и, следовательно, увеличивает интенсивность их метаболизма. Это интенсифицирует газообразование и кислотонакопление в процессе брожения теста, изменяет уровень набухаемости и гидролиза белков. В результате чего возрастают пластичные свойства клейковины, улучшаются реологические свойства теста и структурно-механические свойства мякиша, повышается объем и формируются более интенсивные вкус и запах хлебобулочных изделий.
3
Введение при замесе теста комплекса аквахелатов биогенных металлов с органическими лигандами (патент РФ 2115657), являющихся предшественниками активных центров внутриклеточных ферментов, повышает уровень их ассимиляции клетками микроорганизмов теста (хлебопекарных дрожжей и молочнокислых бактерий). Вследствие чего повышается физиолого-биохимическая активность микрофлоры теста. Например, аквахелат меди с янтарной кислотой в организме распадается на ион меди и сукцинат (ион янтарной кислоты). Если метаболизм иона меди связан с образованием 20 медьзависимых ферментов, то сукцинат способствует образованию метионина, порфирина и других соединений, включая макроэнергетические соединения, имеющие крайне важную роль в энергетике клетки. Аквахелат марганца с пантотеновой кислотой (витамин В) и цистеином является предшественником кофактора А, участвующего в фундаментальных биохимических процессах, например, в окислительном декарбоксилировании, цикле трикарбоновых кислот, биосинтезе гема гемоглобина и др.
Таким образом, применение комплекса аквахелатов биогенных металлов с органическими лигандами в количестве, повышая энергизацию клеток, способствует сбалансированности анаболизма и катаболизма, энергетического и конструктивного обменов. Поскольку выработанная энергия применяется для обеспечения различных физиологических видов работ, то естественно повышение энергизации клеток сопровождается ростом интенсивности обмена веществ организма. Указанные положительные эффекты действия аквахелатов распространяются как на клетки микроорганизмов теста, так и организм человека, потребляющего хлеб, обогащенный данными биокомплексами. В результате происходит коррекция функций эндокринной системы, различных звеньев иммунной системы организма и других общих механизмов адаптационно-приспособительных реакций, в т.ч. стойкости к различным стрессовым ситуациям, коррекции микроэкологических нарушений в желудочно-кишечном тракте и др.
Совместное использование биологически активной питьевой воды, приготовленной предложенным способом, и комплекса аквахелатов биогенных металлов с органическими лигандами усиливает их воздействие на жизнедеятельность микроорганизмов в процессе приготовления теста, улучшает его реологические свойства, повышает показатели качества и пищевую ценность хлебобулочных изделий. Моделируя состав концентрата аквахелатов и подбирая количество компонентов, используемых для приготовления биологически активной воды, можно конструировать хлебобулочные изделия с заданной пищевой ценностью и лечебно-профилактическими свойствами.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1.
Осуществляют приготовление биологически активной воды в следующем порядке: вначале 0,0005 г силиката натрия вносят в 100 г 10%-ную муравьиную кислоту (0,0005%) и перемешивают, затем полученный раствор смешивают со 150 г высушенного порошка черной глины (соотношение 1,0:1,5). Смесь глины и раствора в количестве 250 г вводят в 10000 г питьевой воды (в соотношении 1:40), перемешивают и суспензию выстаивают до осаждения осадка. Затем отделяют полученную биологически активную воду. Замешивают тесто из 20 кг пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта, 0,5 кг прессованных хлебопекарных дрожжей, 0,3 кг поваренной соли, 0,5 кг комплекса аквахелатов биогенных металлов с органическими лигандами и 9,0 л полученной биологически активной воды. При приготовлении комплекса в качестве биогенных металлов используют соли Mg, Mn, Cu, Zn в количестве 80 мг.1,0 мг, 1,1 мг и 3,0 мг соответственно, в качестве органических лигандов используют витамины В1, В3, В5, В6, Вс в количестве 0,3 мг, 1,5 мг, 3,0 мг, 0,5 мг и 0,05 мг соответственно из расчете на 100 г в тесте, что соответственно составляет на 20 кг муки солей: 16 г, 0,2 г, 2,2 г, 6,0 г и витаминов 60 мг, 300 мг, 600 мг, 100 мг, 10 мг, которые растворяют в 0,5 л питьевой воды. Затем тесто оставляют на брожение в течение 70 мин, после его делят на куски массой 450 г, которые округляют и направляют на предварительную расстойку. После чего из кусков теста формуют батонообразные тестовые заготовки, затем их подвергают окончательной расстойке и выпечке. Показатели качества изделий приведены в табл. 1.
Пример 2.
Осуществляют приготовление биологически активной воды в следующем порядке: вначале 0,003 г силиката натрия вносят в 100 г 10%-ной муравьиной кислоты (0,003%) и перемешивают, затем полученный раствор смешивают со 200 г высушенного порошка черной глины (соотношение 1,0:2,0). Смесь глины и раствора в количестве 300 г вводят в 120000 г питьевой воды (в соотношении 1:400), перемешивают и суспензию выстаивают до осаждения осадка. Затем отделяют полученную биологически активную воду. Замешивают тесто из 250 кг пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта, 6,25 кг прессованных хлебопекарных дрожжей, 3,75 кг поваренной соли, 0,5 кг комплекса аквахелатов биогенных металлов с органическими лигандами и 112 л полученной биологически активной воды. При приготовлении комплекса в качестве биогенных металлов используют соли Mg, Mn, Cu, Zn в количестве 120 мг, 1,5 мг, 1,5 мг и 5,0 мг соответственно, в качестве органических лигандов используют витамины В1, В3, В5, В6, Вc в количестве 0,5 мг, 2,5 мг, 7,0 мг, 0,7 мг и 0,07 мг соответственно из расчете на 100 г в тесте, что соответственно составляет на 250 кг муки солей: 300 г, 3,75 г, 3,75 г. 12,0 г и витаминов 1,25 г, 6,25 г, 17,5 г, 1,75 г, 0,175 г, которые растворяют в 4,0 л питьевой воды. Затем тесто оставляют на брожение в течение 70 мин, после его делят на куски массой 450 г, которые округляют и направляют на предварительную расстойку. После чего из кусков теста формуют батонообразные тестовые заготовки, затем их подвергают окончательной расстойке и выпечке. Показатели качества изделий приведены в табл. 1.
Пример 3.
Способ осуществляют, как в примере 1, только в качестве одного из рецептурных компонентов используют полуфабрикат, который готовят в следующем порядке: замешивают полуфабрикат из части муки - 4 кг муки, части биологически активной воды - 2 л и части прессованных хлебопекарных прожжен - 0,16 кг, оставляют его для брожения в течение 180 мин, а при замесе теста добавляют оставшиеся количества муки - 16 кг, биологически активной воды - 7,0 л и хлебопекарных дрожжей - 0,16 кг. Показатели качества изделий приведены в табл. 1.
Пример 4.
Способ осуществляют, как в примере 2, только полуфабрикат готовят из части муки - 100 кг, части биологически активной воды - 85 л и части прессованных хлебопекарных дрожжей - 1,0 кг, а при замесе теста добавляют оставшиеся количества муки - 150 кг, биологически активной воды - 27,0 л и хлебопекарных дрожжей - 0,1 кг. Показатели качества изделий приведены в табл.1.
Пример 5.
Способ осуществляют, как в примере 1, только вместо пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта используют муку ржаную хлебопекарную обдирную, в качестве одного из рецептурных компонентов используют полуфабрикат, который готовят в следующем порядке: замешивают полуфабрикат из 4,4 кг ржаной хлебопекарной обдирной муки, части биологически активной воды - 2,9 л, 3,8 кг закваски для хлебопекарного производства, хлебопекарных дрожжей - 0,02 кг, оставляют его для брожения в течение 180 мин, а при замесе теста добавляют оставшиеся количества муки - 13,4 кг и биологически активной воды -11,5 л. Показатели качества изделий приведены в табл. 1.
Данные таблицы показывают, что по органолептическим и физико-химическим показателям хлебобулочные изделия, приготовленные по предложенному способу, лучше изделий, приготовленных по способу-прототипу.
Библиография
1. Ильин В.К., Дремучева Г.Ф. / Проект «РЕГЕН» / Материалы Международной научно-практической конференции, в рамках Московского международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития», Россия, Москва, Новый Арбат. 36/9, 11-13 марта 2008 г., 286 с.
Таблица 1
Показатели прототипов и примеров
Наименование показателей
Прототип из пшен. муки
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Прототип из ржаной муки
Пример 5
Влажность мякиша, %
42,5
42,5
42,5
42,5
42,5
48,7
48,7
Пористость мякиша, %
78
83
85
86
85
54
59
Кислотность мякиша, град
2,1
2,5
2,5
2,9
2,8
7,8
8,0
Удельный объем хлеба, г /см. куб.
4,2
4,7
4.6
4,8
4,7
3,0
3,4
Формоустойчивость хлеба (Н:Д)
0,42
0,44
0.44
0,44
0,45
0,32
0,34
Эластичность мякиша
Эластичный
Более эластичный
Более эластичный
Более эластичный
Более эластичный
Эластичный
Более эластичный
Вкус
Свойственный
Свойственный, более выраженный
Свойственный, более выраженный
Свойственный, более выраженный
Свойственный, более выраженный
Свойственный
Свойственный, более выраженный
Запах
Хлебный
Хлебный, интенсивный
Хлебный, интенсивный
Хлебный, интенсивный
Хлебный, интенсивный
Хлебный
Хлебный, интенсивный
Темноватый
Светлый
Светлый Цвет мякиша
Светлый
Светлый
Коричневый
Коричневый