Многозерновые макаронные изделия
MULTI-GRAIN NOODLE PRODUCTS

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству макаронных изделий.
В области производства макаронных изделий в качестве основного сырьевого материала обычно используется крупка (мука крупного помола) из пшеницы твердых сортов. Макаронные изделия из пшеницы твердых сортов содержат много углеводов: на 100 г приходится 70 г углеводов, причем эти углеводы получаются из клетчатки и медленно усваиваемого крахмала. Эти углеводы перевариваются длительное время, что позволяет сохранить чувство сытости надолго. При таком переваривании углеводов глюкоза в крови изменяется постепенно, а не скачкообразно. Именно скачки уровня глюкозы и вызывают чувство голода. Макаронные изделия из пшеницы твердых сортов богаты белками, а также содержат витамины и минералы. Но пищевая и биологическая ценность таких макаронных изделий не высока. При производстве макаронной крупки удаляется большая часть оболочки (отруби), что приводит к снижению пищевых волокон и микронутриентов.
С целью повышения пищевой и биологической ценности макаронных изделий, а именно с целью повышения содержания в них аминокислот, витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон в сырье добавляют различные компоненты, как зерновые, так и незерновые.
Так, известен способ приготовления макаронных изделий (патент RU 2166863), предусматривающий замес теста из муки, жидкой фазы и обогатительной добавки, формование изделий и сушку. В качестве обогатительной добавки используют смесь, включающую в себя порошок топинамбура и йодированную соль, взятые в соотношении (9,9-98,5) : (1,5-90,9) мас. ч., при этом обогатительную добавку вносят в количестве 0,1-20% к массе муки.
Известен состав теста для производства макаронных изделий (патент RU 2289952), содержащий муку пшеничную и воду, при этом он дополнительно содержит белоксодержащие добавки - муку бобовых культур, а именно или муку гороховую в количестве 10% от массы муки пшеничной, или муку чечевичную в количестве 10% от массы муки пшеничной, или комплексную добавку, состоящую из муки фасолевой в количестве 2,5% от массы муки пшеничной и рябинового пюре в количестве 7,5% от массы муки пшеничной, при этом содержание сырой клейковины в пшеничной муке не должно быть ниже 28%.
Известен способ производства макаронных изделий (патент RU 2358453), предусматривающий применение смеси муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта и овсяной муки, полученной путем помола целого зерна овса, в соотношении 60:40-50:50 с использованием холодного типа замеса теста с температурой воды на замес теста 25°С и влажности теста, равной 37-38%, замес макаронного теста, его прессование, резание технологического полуфабриката для получения полуфабриката макаронных изделий, резку, обдувку, сушку, стабилизацию полуфабриката макаронных изделий и охлаждение макаронных изделий.
Макаронные изделия, полученные данным способом, содержащие смесь муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта и овсяной муки, полученной путем помола целого зерна овса, в соотношении 60:40-50:50, являются наиболее близкими к заявляемому решению и поэтому выбраны заявителем в качестве прототипа.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании многозерновых макаронных изделий с уменьшением содержания в своем составе пшеничного компонента и заменой его части на муку цельносмолотую многозерновую.
Технический результат: создание макаронных изделий, обладающих повышенной пищевой и биологической ценностью и высокими органолептическими свойствами.
Еще одним техническим результатом является расширение ассортимента макаронной продукции.
Для решения указанной заявителем задачи сухие макаронные изделия, согласно изобретению, содержат около 70% муки из твердых сортов пшеницы и 20–30% цельносмолотой многозерновой муки непшеничных зерновых культур от общей массы сухого состава муки при отсутствии добавленной воды, при этом непшеничные зерновые культуры представляют собой крупу овсяную и крупу ячменную.
В качестве дополнительной непшеничной зерновой культуры может использоваться ржаная крупа, при этом содержание овсяной крупы в смеси непшеничных зерновых культур составляет около 40%, ячменной – около 30%, ржаной – около 30%.
В качестве дополнительного ингредиента макаронные изделия могут содержать измельченное семя льна  в количестве 5-10%.
Крупа овсяная представляет собой ядро, освобожденное от цветковых пленок, нешлифованное. Крупа ячменная представляет собой ядро, частично освобожденное от цветочных пленок, нешлифованное. Крупа ржаная представляет собой ядро, частично освобожденное от плодовых и семенных оболочек.
Использование цельносмолотой многозерновой муки непшеничных зерновых культур, в частности овсяной и ячменной, в макаронных изделиях способствует повышению содержания полезных для организма питательных веществ: пищевых волокон (на 60%), микро- и макронутриентов (магния на 127%, фосфора на 81%, железа на 53%, В1 на 41%, В2 на 55%), а также повышению биологической ценности продукта (лизина на 37%, метионина и цистина на 16%).
Функциональные свойства пищевых волокон связаны в основном с работой желудочно-кишечного тракта. Пища, богатая волокнами, оказывает положительное воздействие на процессы пищеварения и, следовательно, уменьшает риск возникновения заболеваний, связанных с этими процессами.
Растворимые и нерастворимые волокна увеличивают ощущение сытости, так как пища, обогащенная волокнами, требует более длительного времени для пережевывания и переваривания, тем самым вызывая большое выделение слюны и желудочного сока. Удовлетворение чувства голода предотвращает избыточное потребление пищи, связанное с ожирением.
Установлено, что растворимые волокна, оказывает воздействие на обмен холестерина в организме, метаболитами которого являются жирные кислоты. Одним из возможных объяснений снижения уровня холестерина является то, что растворимые волокна способствуют экстрагированию желчных кислот и увеличивают их выделение из организма.
Витамины и минеральные вещества участвуют в метаболизме, укрепляют иммунную систему организма.
Белки имеют наибольшее значение для жизнедеятельности организма. Они являются структурной основой всех клеток тела, обеспечивают их деятельность. Белки в организме человека образуются из пищевых белков, которые в результате переваривания расщепляются до аминокислот, всасываются в кровь и используются клетками. Так, лизин связан с процессом кроветворения, лейцин и изолейцин необходимы для нормальной работы щитовидной железы, фенилаланин – щитовидной железы и надпочечников, метионин оказывает влияние на обмен липидов, обеспечивает антитоксичную функцию печени и играет большую роль в деятельности нервной системы.
Увеличение содержания лимитирующих незаменимых аминокислот в многозерновых макаронных изделиях способствует увеличению их биологической ценности по сравнению с макаронными изделиями, произведенными из муки макаронной из твердой пшеницы высшего сорта.
Приведенное процентное соотношение крупы каждого вида в общей массе непшеничных зерновых культур (овсяной около 40%, ячменной – около 30%, ржаной – около 30%) позволяет сбалансировать белки макаронных изделий по аминокислотному составу, увеличить содержание пищевых волокон на 60%.
Добавление в состав ржи повышает содержание первой лимитирующей аминокислоты – лизина (во ржи лизина 0,40% -это 2 раза больше, чем в муке макаронной из твердой пшеницы высшего сорта), пищевых волокон (в 3,6 раза больше), минеральных веществ (фосфор, калий, магний, железо, кальций), витамины (В1, В2).
Используемая в составе макаронная мука (мука из твердых сортов пшеницы) содержит растительный белок глютен, который обеспечивает связующую способность и эластичность во время процесса обработки теста, а также способствует образованию оптимальной структуры макаронных изделий с хорошим привычным вкусом.
Содержание муки из твердых сортов пшеницы в количестве около 70% в общей массе муки обеспечивает оптимальный вкус и структуру макаронных изделий без изменения основных параметров производства.
Введение в состав макаронных изделий измельченного семени льна обеспечивает наличие в макаронных изделиях Омега-3, Омега-6 жирных кислот, которые не синтезируются в организме, лен также содержит лигнаны, которые обладают антиоксидантными свойствами, богат клетчаткой, регулирующей пищеварение, является источником витаминов группы В, минеральных веществ (селен, калий, магний, фосфор, железо и другие).
Макаронные изделия могут содержать муку из мягких сортов пшеницы цельносмолотую в количестве не более 10, что приводит к увеличению содержания пищевых волокон, нутриентов в конечном продукте.
Ниже приведен пример, иллюстрирующий изобретение.
Для производства многозерновых макаронных изделий используется смесь круп: овсяной, ячменной и ржаной. Крупа овсяная представляет собой ядро, освобожденное от цветковых пленок, нешлифованное. Крупа ячменная представляет собой ядро, частично освобожденное от цветочных пленок, нешлифованное. Крупа ржаная представляет собой ядро, частично освобожденное от плодовых и семенных оболочек.
В преимущественном варианте осуществления изобретения содержание овсяной крупы в смеси составляет около 40%, ячменной – около 30%, ржаной – около 30%.
Крупы овсяная, ячменная и ржаная из накопительных силосов через шнековые дозаторы подаются на шнек смешивания, проходят магнитную очистку от металломагнитных примесей и по нагнетающей пневмотранспортной линии перемещаются в бункер.
Далее смесь круп передается на технологическую линию производства многозерновой муки, которая включает четыре драных и две размольных системы. Смесь круп измельчается до требуемой крупности помола и просеивается через сита, при этом в готовой многозерновой муке содержание частиц размером более 450 мкм не должно превышать 2%.
Полученная многозерновая мука, состоящая из цельносмолотых компонентов овсяной, ячменной и ржаной круп, подается в силоса склада бестарного хранения. Далее многозерновая мука через шнеки-дозаторы поступает на шнек смеситель, на который из силоса подается также мука макаронная из твердой пшеницы (дурум) со следующей крупностью помола: остаток на сите 450 мкм не более 0,3%, остаток на сите 390 мкм не более 5%, проход через сито 125 мкм не более 30%±5%. При этом содержание муки из твердых сортов пшеницы составляет около 70% от общей массы сухого состава муки при отсутствии добавленной воды, а содержание цельносмолотой многозерновой составляет около 30%.
Общая смесь проходит магнитную очистку, просеивается и подается на линию производства макаронных изделий.
Полученная смесь в смесителе-разминателе смешивается с очищенной водой в отношении примерно 1:3, при этом содержание воды составляет не более 35%. Оптимальной температурой воды при смешивании смеси с водой является температура 35-40ºС. Благодаря этому достигается оптимальная водопоглотительная способность муки, равномерное распределение влаги в муке. Смешивание происходит постепенно, но кратковременно (в течение примерно 20 секунд) – сначала элементами смесителей-разминателей щадящего типа с постепенным уплотнением и перемешиванием разминательными элементами двухшнековых смесителей. При смешивании происходит выделение тепла за счет трения шнеков и теста, внутреннего трения теста при перемешивании слоев и трения теста о корпус камеры смесителей. В результате интенсивного перемешивания получается тесто в виде сыпучей массы увлажненных комочков при температуре закрытых и герметичных камер смешивания 30-40°С.
Далее тесто проходит стадию прессования. В пресс-шнеке происходит удаление избытка воздушной смеси путем вакуумирования для лучшего уплотнения и прессования теста, для дальнейшего получения требуемой правильной формы макаронных изделий, а также для исключения ухудшения цвета и целостности готовых макаронных изделий. Температура теста на стадии прессования составляет 45-50°С. Тесто уплотняется на прессующих головках и проходит через матрицы с давлением прессования 80-100bar. Температура прессующей головки для улучшения пластичности и уменьшения внутреннего температурного напряжения теста составляет также 45-50°С. Матрица, через которую происходит прессование макарон, пропускает порядка 10-20% нагнетаемой к ней пресс-шнеком массы теста, вследствие чего тесто уплотняется, превращаясь в связанную плотную тестовую массу.
Ускоренный процесс смешивания и прессования получается в результате герметичности оборудования, взаимосвязанности элементов и соблюдении необходимых температур.
Процесс сушки имеет несколько стадий и составляет по времени около 3-4 часов. Первичная сушка позволяет закрепить внешний каркас сырых изделий, закрепить форму изделий и не позволить им в процессе сушки потерять свой внешний товарный вид. Зона основной сушки позволяет произвести быстрый отбор влаги с потерей доли воды в макаронах до 16-18%. Конечная сушилка, имеющая зону стабилизации, приводит в действие механизм щадящей потери влаги с менее интенсивной степенью сушки по температуре и влажности с дополнительным пароувлажнением для равномерного просушивания готовых макаронных изделий до 12-12,5% влажности. Последним этапом производства макаронных изделий является охлаждение готовых макаронных изделий до температуры хранения и упаковки 28-29°С. После чего макаронные изделия готовы для упаковки.
Примеры состава сухих макаронных изделий и влияние непшеничных зерновых культур на содержание пищевых волокон и аминокислот приведены в таблице.
Таким образом, использование цельносмолотой многозерновой муки непшеничных зерновых культур в макаронных изделиях способствует повышению содержания полезных для организма питательных веществ: пищевых волокон, микро- и макронутриентов, а также повышению биологической ценности продукта (данные представлены в таблице).
Предлагаемые многозерновые макаронные изделия содержат относительное большое количество непшеничных компонентов, богаты питательными веществами и обеспечивают высокое содержание пищевых волокон, микро- и макроэлементов, то есть обладают повышенной пищевой и биологической ценностью. У полученного продукта хорошая структура и высокие органолептические свойства. Кроме того, многозерновые макаронные изделия расширяют ассортимент макаронной продукции.