СОСТАВ СЪЕДОБНОГО ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ХЛЕБА И ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
EDIBLE FILM-FORMING COATING COMPOSITION FOR BREAD AND BAKERY PRODUCTS

Изобретение относится к пищевой промышленности, преимущественно применимо к хлебопекарному производству.
В настоящее время использование в пищевой промышленности защитных, съедобных покрытий привлекает все большее внимание. Это связано с тем, что, наряду с сохранением основных требований к готовому продукту, эффективно сочетается широкий спектр свойств, предъявляемых в настоящее время к современной пищевой упаковке.
Данные покрытия (оболочки) позволяют полностью исключить такую общемировую проблему, как утилизация упаковочных материалов после использования продуктов питания.
В последнее время хлеб и хлебобулочные изделия упаковывают в различные пакеты, которые обостряют и без того сложную ситуацию с переработкой бытовых отходов. В частности, в РФ по данным Росстата ежегодный объем упаковок потребляемой хлебной отраслью оценивают в 2,6-3 млрд штук, эксперты отмечают однозначное превалирование продукции из полимерных материалов, отводя ей долю в 85-95% всего рынка. В России ежегодно производится около 3,8 млрд тонн отходов. Стоит отметить, что в среднем перерабатывается только 10% - 15%. В основном мусор свозится на свалки - их в России около 11 тысяч. В них захоронено около 82 млрд тонн отходов.
При производстве хлебобулочной продукции не предусматриваются такие значимые показатели (факторы), как обеспечение не только антибактериальной, но и противоплесневой защиты продуктов питания.
Однако, как показывает патентный поиск, в основном все разработанные пленки (патент РФ 2289931, А23 В 4/10, 2005; патент РФ 2411738 С1, патент РФ 2165148, А23 В 4/10, 1999) используются в мясной промышленности.
Покрытий для хлебопекарного производства не разработано. Однако данный вид упаковки актуален и в хлебопечении.
Известен состав для покрытия мяса и мясных продуктов, содержащий крахмал, моноглицериды пищевых животных жиров, консервант (авторское свидетельство СССР 540616, А23 В 4/10, 1973). Однако данный состав, снижая усушку продукта, продлевая тем самым срок годности, не обеспечивает снижения бактериальной обсемененности мясных продуктов.
Известен состав, идентичный по применению, содержащий моноглицериды, ацетилированные моноглицериды, сорбиновую кислоту, смесь калиевых и натриевых солей пальмитиновой и стеариновой кислот, воду (авторское свидетельство СССР 1614167, А23 В 4/10, 1994). Использование этого состава сокращает усушку продукта, но сама технология его производства является дорогой и сложной.
Известен защитный состав для покрытия поверхности мяса, мясопродуктов, птицы, рыбы и рыбопродуктов для длительного срока их хранения. Состав включает в себя воду, дистиллированные моноглицериды, дистиллированные ацетилированные моноглицериды, сорбиновую кислоту или сорбиновокислый натрий, смесь калиевых и натриевых солей пальмитиновой и стеариновой кислот, глицерин и молочную кислоту (патент РФ 2217919, А23 В 4/10, 2001). Указанный состав обладает антимикробным действием, снижает потери массы, но из-за сложной рецептуры не является рентабельным.
Известен также антимикробный состав для получения защитного покрытия тушек птицы, или мяса, или мясных продуктов для длительного хранения, состоящий из водного раствора коллагенсодержащего экстракта, глицерина и уксусной кислоты (патент РФ 2165148, А23 В 4/10, 1999). Изобретение сокращает рост микроорганизмов, повышает срок хранения, расширяет ассортимент составов для обработки вышеуказанной продукции.
Анализ указанных покрытий показывает, что основными ингредиентами являются животные компоненты (в частности, белковые составляющие - раствор коллагеносодежащего экстракта), а также консерванты, из которых наиболее распространенными являются соль и сорбиновая кислота.
Использование белкового компонента обусловлено способностью белковых молекул образовывать более сложные структуры (микрофибриллы и фибриллы). При этом структурообразователь повышает пищевую ценность готового продукта, придает высокие барьерные свойства, препятствуя окислению. Поскольку аналогичные оболочки разработаны для мясной промышленности, в их состав входят животные белки, применение которых нецелесообразно в хлебопекарной отрасли.
Сорбиновая кислота, безусловно, зарекомендовала себя как превосходный консервант и широко используется в пищевых технологиях. Однако в настоящее время в промышленности сорбиновую кислоту получают конденсацией кетена с кротоновым альдегидом в присутствии кислотных катализаторов, образующийся при этом лактон 3-гидроксигексеновой кислоты далее гидролизуют и дегидратируют в сорбиновую кислоту. Влияние такой добавки, полученной искусственным путем, на организм человека подробно не изучено. Споры о вреде искусственных консервантов продолжаются.
Наиболее близким аналогом является патент РФ 2411738. Однако он применим только для мясной промышленности, в нем используются животные белки и отсутствует сорбиновая кислота.
Технической задачей заявленного изобретения является создание оболочки для хлебобулочных изделий, позволяющей получить съедобное покрытие, обеспечивающее устойчивость пищевых продуктов к микробным, противоплесневым поражениям, повышающее сроки годности пищевых продуктов. В состав должны входить натуральные белковые компоненты растительного происхождения в связи с областью применения - хлебопекарный промышленностью. Использование консервантов, полученных путем химического синтеза, нежелательно. Состав оболочки не должен влиять на вкусовые и физико-химические показатели готовой продукции.
Поставленная задача достигается путем применения состава защитного съедобного пленкообразующего покрытия для хлеба и хлебобулочных изделий, включающего белок, соль, воду, отличающегося тем, что содержит растительный белок - нутовую муку, компонент и  природный консервант - рябиновый порошок, содержащий натуральный источник сорбиновой кислоты. Причем порошок вырабатывают из рябиновых выжимок, высушенных в сушилках вакуумного типа при температуре 55-65°C до влажности 5-10%. Компоненты взяты в следующих соотношениях в процентах на 100 г смеси:
нутовая мука
5-15
рябиновый порошок
5-10
поваренная соль
1-3
вода
остальное
Введение в состав компонентов обусловлено следующим:
- нутовую муку получают из нута - бобовой культуры, содержание белка в которой достигает 25%. Многие авторитетные исследователи в области хлебопечения (Л.П. Пащенко 2009) считают, что семена нута - перспективное сырье для повышения биологической ценности хлебобулочных изделий;
- рябиновый порошок является природным источником сорбиновой кислоты, содержание которой превосходит другие растительные аналоги. Согласно исследованиям Дубровской Н.О., Ниловой Л.П., Винницкой В.Ф. ФГОУ ВПО "Мичуринский государственный аграрный университет" (RU) патент 2366185, использование рябинового порошка как компонента в способе производства сдобных хлебобулочных изделий позволяет продлить срок годности до 72 часов, повысить их микробиологическую безопасность.
- поваренная соль. Данный компонент снижает активность воды; путем увеличения осмотического давления в клетках препятствует развитию микроорганизмов.
Защитный состав наносят на выработанный готовый продукт через 5-7 минут после выпечки по всей поверхности покрытия в течение 1-2 минут.
Пример 1
Растворяют в воде 5% нутовой муки, 5% рябинового порошка, 1% поваренной соли. Состав перемешивают и подогревают до температуры 40±50°C, выдерживают до снижения температуры 20-25°C. Приготовленный состав наносят на поверхность хлебобулочных изделий. Для нанесения могут применяться форсунки приборов различных конструкций. Возможно погружение продукта в смесь на 5-10 секунд.
Пример 2
Растворяют в воде 10% нутовой муки, 7% рябинового порошка, 2% поваренной соли. Состав перемешивают и подогревают до температуры 40±50°C, выдерживают до снижения температуры 20-25°C. Приготовленный состав наносят на поверхность хлебобулочных изделий. Для нанесения могут применяться форсунки приборов различных конструкций. Возможно погружение продукта в смесь на 5-10 секунд.
Пример 3
Растворяют в воде 15% нутовой муки, 10% рябинового порошка, 3% поваренной соли, Состав перемешивают и подогревают до температуры 40±50°C, выдерживают до снижения температуры 20-25°C. Приготовленный состав наносят на поверхность хлебобулочных изделий. Для нанесения могут применяться форсунки приборов различных конструкций. Возможно погружение продукта в смесь на 5-10 секунд.
Полученный состав съедобного покрытия нетоксичен, быстро усваивается и совершенно безвреден для организма человека, т.к. все компоненты предлагаемого состава используются во многих отраслях пищевого производства и соответствуют с СанПиН 2.3.2.1293-03.
Для определения влияния белкового покрытия на продолжительность хранения хлебобулочной продукции использовали ржано-пшеничный хлеб (таблица 1).
Таблица 1. Расход сырья на замес теста
Наименование сырья
Количество, г
Закваска
826,6
Мука ржаная
320
Мука пшеничная
240
Дрожжи
4
Соль
12
Сахар
24
Лабораторную выпечку проводили по ГОСТ 27669-88 в хлебопекарном цеху, с полным соответствием всех требований.
Часть выпеченных образцов покрывали белковой оболочкой, а часть оставляли без покрытия.
После нанесения покрытия изучали физико-химические показатели контрольного образца без покрытия и образца хлеба, покрытого белковой оболочкой (таблица 2).
Таблица 2. Физико-химические показатели хлеба
Показатели качества
Требования ГОСТ 2077-84
Контроль
Образец с покрытием
Влажность, %, не более
49,5
45,3±0,2
45,3±0,2
Кислотность, рH,не более
10
10,2±0,2
10,2±0,2
Пористость, %, не более
55
62±0,1
62±0,1
По полученным данным (таблица 2) контрольные и опытные образцы соответствуют требованиям ГОСТ 2077-84. Нанесение оболочки на поверхность хлебобулочных изделий не вызвало никаких изменений в кислотности и влажности продукта как непосредственно после нанесения, так и через временные промежутки в 24 часа. Именно через 24, 48, 72, 96.
Внешний вид изделий продукции с белковым покрытием имеет более светлоокрашенную корку с едва уловимым бобовым привкусом.
Параметры, по которым оценивали органолептические показатели готовой продукции, представлены в таблице 3
Таблица 3. Органолептическая оценка качества готового хлеба
Наименованиепоказателя
Контрольный образецбез покрытия
Образец с покрытием
<i>Внешний вид хлеба:</i>
Форма
Правильная
Правильная
Поверхность
Ровная
Ровная
Цвет корки
Коричневая
Коричневая
<i>Состояние мякиша:</i>
Цвет
Темноватый
Темноватый
Равномерность окраски
Равномерная
Равномерная
Эластичность
Хорошая
Хорошая
Пористость
Мелкая
Мелкая
Вкус
Свойственный
Свойственный
Крошковатость
Некрошащийся
Некрошащийся
Оценку проводили каждые 24 часа, отбирая продукцию по ГОСТ 18321-73, случайным образом.
Первая оценка была проведена через 24 часа после выпечки. По результатам оценки органолептические показатели продукции не имеют различий по качественным показателям и получают высокие оценки.
Таблица 4. Дегустационная оценка хлеба через 24 ч после выпечки
Наименование показателя
Контроль
Образец с покрытием
Внешний вид
5
5
Запах
5
5
Вкус
5
5
Таблица 5. Дегустационная оценка хлеба через 48 ч
Наименование показателя
Контроль
Образец с покрытием
Внешний вид
5
5
Запах
4
5
Вкус
4
4
Изменения в качестве готовой продукции наступили через 72 часа, а именно ухудшились показатели вкуса и запаха хлеба, при неизменном внешнем виде. При этом показатели в образце с белковым покрытием были отмечены несколько выше, чем в аналогичном контрольном образце. В целом показатели запаха и вкуса остались удовлетворительными (таблица 6).
Таблица 6. Дегустационная оценка хлеба через 72 ч
Наименование показателя
Контроль
Образец с покрытием
Внешний вид
3
5
Запах
3
4
Вкус
3
4
Через 96 часов после выпечки произошло существенное ухудшение качества готовой продукции. При этом качество контрольного образца стало неудовлетворительным, а продукт не пригодным в пищу. Качество образца с покрытием также ухудшилось, однако получило удовлетворительные оценки (таблица 7). В связи с появлением единичных случаев плесени на поверхности некоторых из образцов,  имеющих  покрытие заявленным составом, опыт прекращен.
Таблица 7. Дегустационная оценка хлеба через 96 ч
Наименование показателя
Контроль
Образец с покрытием
Внешний вид
3
4
Запах
2
3
Вкус
2
3
Так же для продукции проводилась микробиологическая оценка качества через 24, 48, 72 и 96 часов, результаты которой представлены в таблице 8.
При этом в качестве образца № 1 представлен образец без покрытия;
в качестве образца № 2 представлен образец, содержащий в составе покрытия нутовую муку, рябиновый порошок, соль и воду;
в качестве образца № 3 представлен образец, содержащий в составе покрытия нутовую муку, соль и воду;
в качестве образца № 4 представлен образец, содержащий в составе покрытия нутовую муку, рябиновый порошок и воду.
Как видно из таблицы 8, заявленный состав (образец № 2) показал самые низкие показатели содержания флоры, вызывающей микробные и плесневые поражения хлеба.
Таким образом, положительный эффект, полученный от применения защитного состава съедобного покрытия, содержащего совокупность заявленных компонентов, а именно нутовую муку, рябиновый порошок и соль, превышает результат, полученный от использования по отдельности компонентов съедобного покрытия, а именно нутовой муки и рябинового порошка и нутовой муки и соли.