СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ БЕЛИЗНЫ МУКИ И КОМПОЗИЦИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ В ЭТОМ СПОСОБЕ
FLOUR WHITENESS ENHANCEMENT METHOD AND COMPOSITION USED THEREIN

Область техники
Настоящее изобретение относится к области мукомольного производства. Предложена композиция для приготовления средства для обработки зерен хлебных зерновых культур, которая включает пиросульфит натрия и карбонат натрия, а также способ повышения белизны муки, в котором применяют данную композицию.
Предшествующий уровень техники
Специалистам известно несколько технических приемов, с помощью которых можно повысить белизну муки и улучшить другие ее характеристики.
Модификацией условий процесса подготовки зерна к помолу можно повысить белизну муки за счет улучшения мукомольных характеристик зерна. Например, в патенте РФ № 2246989 описан способ производства муки, при котором перед помолом проводят отволаживание увлажненного зерна при температуре 40-60°С в течение 3,5-4,5 часов и обрабатывают паром.
В патенте РФ № 2261146 зерно подвергают конвективно-кондуктивному нагреву при температуре 120-160°С, возможно предварительно увлажняя до 14% и отволаживая 3-16 часов. Благодаря такой влаготепловой обработке зерна перед помолом исчезает сероватый оттенок получаемой из зерна муки и мука приобретает светло-кремовый цвет.
Повысить белизну муки также можно с помощью химических агентов.
В патенте Японии JP 1120244 для получения хлеба с улучшенной текстурой и белизной в муку добавляют сложный эфир (соль) L-аскорбиновой и ортофосфорной кислот.
В патенте КНР CN 1611116 предложен отбеливающий агент для муки, который содержит диоксид хлора (до 25 масс.%).
В патенте КНР CN 1526287 предложен отбеливающий агент для муки, который содержит стеарил лактат кальция / стеарил лактат натрия (30-40 масс.%), пищевой фосфат (10-25 масс.%), липазу (2-3 масс.%), соевый порошок 10-15 масс.% и лецитин 10-15 масс.%, кроме денатурированного крахмала. Перечисленные компоненты смешивают и полученную смесь добавляют в муку.
Для отбеливания пшеничной муки также применялись ациклические пероксиды метилэтилкетона, например дигидропероксид метилэтилкетона (патент GB 944873).
Повышения белизны муки можно добиться взаимодействием с пероксидом водорода, образующегося при ультразвуковой обработке водного раствора муки (см. в патенте РФ №2184145). Кроме того, обработку пероксидом водорода можно дополнить термической обработкой и дополнительной обработкой раствором щелочи (патент США US 7101580).
Сильным отбеливающим эффектом также обладает бензоилпероксид, благодаря чему его используют для того, чтобы пшеничная мука не становилась коричневой, то есть повышалась ее белизна, и улучшался внешний вид продуктов, изготовленных из этой муки (патент КНР CN 1238912).
Еще одним отбеливающим агентом, который добавляют в муку, белизну которой хотят повысить, является пиросульфит натрия (метабисульфит натрия) (патент США US 6613370). В этом документе предложен способ получения хлебной крошки, при котором муку перемешивают в водном растворе, содержащем желеобразователь (например, гуаровая камедь, крахмал, др.) и отбеливающий агент (метабисульфит натрия), до образования кашицы, которую экструдируют с образованием сгустков, далее высушиваемых и размалываемых с образованием крошки.
Однако применение перечисленных выше способов ограничено, поскольку каждый из этих способов имеет ряд недостатков. Так, например, диоксид хлора запрещен к применению в Российской Федерации и странах Европейского союза. Бензоилпероксид повышает белизну только низкозольной муки (например, мука пшеничная высшего сорта или ржаная сеяная). Применение пиросульфита натрия считали неэффективным, поскольку было известно, что крекер, изготовленный из муки, отбеленной с помощью этого агента, при хранении теряет колер (окраску поверхности).
Термическая обработка паром является достаточно дорогостоящим процессом по причине повышения стоимости энергоносителей и требует дорогостоящего оборудования для производства пара или установок для конвективно-кондуктивного нагрева и, кроме того, также не позволяет повышать белизну высокозольной муки, например, муки пшеничной второго сорта (зольность 1,05%). Достаточно дорогими и требующими дополнительных энерго- и трудозатрат являются также и ультразвуковая обработка муки и подогрев в сочетании с обработкой пероксидом водорода. Кроме того, необходимость повысить белизну муки усложняет и делает более долгим производственный процесс, поскольку требует дополнительной стадии, на которой осуществляют смешивание муки и отбеливающего агента, после чего происходит реакция между мукой и отбеливающим агентом в течение определенного времени.
Еще одним существенным недостатком приведенных способов является то обстоятельство, что отбеливающие агенты добавляют непосредственно в муку, белизну которой хотят повысить, поэтому эти агенты будут оставаться в муке после ее отбеливания и, следовательно, будут присутствовать в продуктах, изготавливаемых из этой муки. Это может нанести вред здоровью человека, употребляющего в пищу указанные мучные изделия.
Таким образом, до сих пор существует потребность в средстве, которое является эффективным в отношении повышения белизны муки вне зависимости от ее сорта, зольности и других характеристик, а также в быстром, легком в осуществлении и экономически выгодном способе повышения белизны муки, в результате которого в получаемой муке не оставалось бы использованного отбеливающего агента, что, в свою очередь, является благоприятным для здоровья человека, употребляющего в пищу продукты, изготовленные из отбеленной муки.
Данная задача неожиданно решается композицией и способом по настоящему изобретению.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение относится к композиции для приготовления средства для обработки зерен хлебных зерновых культур, включающей пиросульфит натрия и карбонат натрия в соотношении массовых долей от 40:60 до 97:3. Также предложен способ повышения белизны муки, в котором используют композицию по изобретению. Конкретно, предложен способ повышения белизны муки, при котором композицию по изобретению добавляют в воду, используемую для влажного кондиционирования зерна хлебных зерновых культур, далее проводят влажное кондиционирование зерна, после чего осуществляют помол зерна.
Подробное описание изобретения
Основную роль в формировании цвета муки играют каротиноидные пигменты эндосперма и флавоновые пигменты оболочки зерна хлебных зерновых культур. Каротиноидные пигменты придают приятный желтый оттенок муке, как бы оживляя ее цвет. Флавоновые пигменты, попадая в муку при помоле с частицами оболочек, придают ей серый оттенок, снижая потребительские качества муки.
Настоящее изобретение основано на неожиданном обнаружении того факта, что карбонат натрия может быть использован в качестве катализатора при реакции пиросульфита натрия с флавоновыми пигментами оболочки зерен хлебных зерновых культур, в результате которой оболочки зерна осветляются. То есть, в присутствии карбоната натрия указанная реакция идет более интенсивно и, как следствие, требует меньше времени и/или количества пиросульфита натрия, что является выгодным для осуществления способа повышения белизны муки в промышленных масштабах.
При использовании композиции по изобретению неожиданно было обнаружено, что весь пиросульфит натрия реагирует с флавоновыми пигментами оболочки зерен хлебных зерновых культур и не проникает в эндосперм. Таким образом, поскольку при помоле значительная часть оболочек уходит в виде отрубей, отбеливающий агент не присутствует в конечной муке, что является выгодным для здоровья человека, употребляющего в пищу продукты, изготовленные из такой муки.

Композиция по изобретению содержит пиросульфит натрия и карбонат натрия в соотношении массовых долей от 40:60 до 97:3. Предпочтительно, композиция по изобретению содержит пиросульфит натрия и карбонат натрия в соотношении массовых долей от 60:40 до 85:15. Также предпочтительно, композиция по изобретению содержит пиросульфит натрия и карбонат натрия в соотношении массовых долей 65:35 до 80:20. Композиция по изобретению будет выпускаться под торговым наименованием «Биобар ОКС».
При необходимости, композиция по изобретению также может содержать добавки, традиционно используемые в мукомольном и хлебопекарном производстве.
Композицию по изобретению получают смешиванием указанных выше компонентов.
Из композиции по изобретению можно приготовлять средство или состав, которым можно обрабатывать зерна хлебных зерновых культур. Такое средство применяют в способе для повышения белизны муки, который также предложен в настоящем изобретении. Указанное средство или состав получают непосредственно во время осуществления способа по изобретению, предпочтительно добавляя композицию по изобретению в среду, которую используют для влажного кондиционирования зерен хлебных зерновых культур, белизну муки, получаемой из которых, требуется повысить. Среда для влажного кондиционирования зерна является традиционной, предпочтительно представляет собой воду.
В еще одном аспекте изобретения предложен способ повышения белизны муки, при котором композицию по изобретению добавляют в воду, используемую для влажного кондиционирования зерна хлебных зерновых культур, далее проводят влажное кондиционирование зерна, после чего осуществляют помол зерна. Способ по изобретению более удобен по сравнению с известными аналогами, так как отсутствует необходимость в дополнительной стадии, в течение которой происходит реакция с отбеливающим агентом. В способе по изобретению отбеливающий агент реагирует на стадии влажного кондиционирования зерна.
Расчет количества композиции, которое добавляют в воду, используемую для влажного кондиционирования зерна, находится в компетенции специалиста в данной области техники и специалист может подобрать необходимое количество композиции, исходя из своих знаний с учетом технологических особенностей процесса, который организован на конкретном производстве. В одном из предпочтительных воплощений композицию по изобретению используют из расчета не менее 300 г композиции на 1 тонну обрабатываемого зерна. В другом предпочтительном воплощении композицию по изобретению добавляют в воду, используемую для влажного кондиционирования зерна, из расчета не более 500 г композиции на 1 тонну обрабатываемого зерна. Наиболее предпочтительным количеством композиции по изобретению является от 300 до 500 г из расчета на 1 тонну зерна.
Влажное кондиционирование зерна в способе по изобретению осуществляют в традиционных условиях обычным способом и в традиционно используемых в данной отрасли промышленности временных рамках. Влажное кондиционирование может длиться в течение от 2 до 36 часов, предпочтительно от 12 до 36 часов.
Температура при влажном кондиционировании зерна в способе по изобретению также является традиционно используемой в данной отрасли. Предпочтительно, температура составляет от комнатной до 40°С. Наиболее предпочтительно, при влажном кондиционировании зерна в способе по изобретению не осуществляют дополнительный нагрев, то есть влажное кондиционирование проводят при температуре окружающего помещения.
Диапазон значений влажности, до которой доводят зерна при влажном кондиционировании, является традиционно применяемой в данной области и показатель влажности подбирается специалистом в каждом конкретном случае в зависимости от условий осуществления технологического процесса влажного кондиционирования и вида зерен, что хорошо известно специалисту в данной области техники.
Специалисту в данной области техники понятно, что приведенные выше параметры не оказывают влияния на повышение белизны муки, которое обусловлено лишь осветлением оболочек зерна в результате обработки композицией по изобретению.
Термин «хлебные зерновые культуры», используемый в настоящем описании, является общепринятым в области техники, к которой относится изобретение, и широко используется специалистами в литературе. Хлебные зерновые культуры представляют собой группу растений некоторых ботанических семейств (в частности, злаковых, гречишных и амарантовых), возделываемых ради зерна, которое употребляется в пищу. В число хлебных зерновых культур входят и крупяные культуры. К хлебным зерновым культурам относятся пшеница, рис, рожь, овес, ячмень, кукуруза, просо, могар, чумиза, пайза, дагусса, сорго, гречиха, амарант.
В одном из воплощений способа по изобретению осветляют оболочки зерен злаков, выбранных из группы, включающей пшеницу, рожь. В одном из воплощений осветляют оболочки зерен пшеницы, предпочтительно твердой или предпочтительно мягкой, предпочтительно краснозерной.
Также авторами настоящего изобретения было показано, что композиция по изобретению также способствует повышению водопоглотительной способности получаемой муки и увеличению выхода муки. Поэтому композицию по изобретению можно применять в целях увеличения водопоглотительной способности получаемой муки и увеличения выхода муки.
Далее приведен экспериментальный пример, который предназначен лишь для иллюстрации изобретения и никоим образом не ограничивает его объем, установленный формулой изобретения.
Пример
Сравнение отбеливающего эффекта композиции по изобретению и известных композиций

Сравнивали эффект повышения белизны муки при использовании продукта «Биобар ОКС» (композиция по изобретению) и продуктов на основе бензоилпероксида, ранее применяемых для повышения белизны муки (продукты «Биобар аколор», «Деколокс» или др.). Результаты сравнительного теста приведены в таблице ниже.
Наименование продукта
Количество продукта на
Повышение белизны, ед. прибора
1 т муки
1 т зерна
Мука пшеничная высшего сорта
Мука пшеничная первого сорта
Мука пшеничная второго сорта
«Биобар аколор» или «Деколокс»
300 г
-
3-4
0
0
«Биобар ОКС»
-
500 г
3-5
6-8
12-20

Как видно, с помощью продукта «Биобар ОКС» можно эффективно повысить белизну муки как высшего, так первого и второго сортов, в отличие от известных продуктов. Такое значительное повышение белизны получаемой муки при использовании настоящего изобретения является неожиданным.