Способ производства зерновых хлебцев
METHOD FOR PRODUCTION OF GRAIN CRISPBREADS

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу производства зерновых хлебцев.
Известен способ производства вафельных хлебцев функционального назначения (патент РФ №2590942, дата отсчета срока действия патента 26.02.2015), предусматривающий подготовку сырья в виде муки, структурообразователя, жирового компонента, соли, соды пищевой, приготовление теста путем последовательного смешивания компонентов, его формовку, выпечку, фасовку и упаковку, отличающийся тем, что при приготовлении теста дополнительно вносят функциональную добавку в виде порошка из плодов шиповника, а в качестве муки используют смесь муки из коричневого риса и муки из тыквы, взятых в соотношении 2:1, в качестве структурообразователя используют безглютеновый заменитель яиц, в качестве жирового компонента используют кукурузное масло, при этом приготовление теста осуществляют двуступенчатым способом, для чего на первой ступени смешивают безглютеновый заменитель яиц, соль, кукурузное масло и 20% нормы воды до получения однородной консистенции, вводят остальное количество воды с температурой не выше 20°С, 50-60% смеси муки из коричневого риса и муки из тыквы, соду пищевую, перемешивают 6-8 минут, а на второй ступени постепенно вводят остальную муку и порошок из плодов шиповника, а после замешивания готовое тесто процеживают через сито с ячейками 2 мм, при следующем соотношении исходных компонентов, мас. %: мука из коричневого риса - 21,0-23,6; мука из тыквы - 10,5-11,8; порошок из плодов шиповника - 5,5-6,0; безглютеновый заменитель яиц - 6,0-7,0; масло кукурузное - 0,6-1,2; сода пищевая - 0,12-0,17; соль - 0,12-0,2; вода - остальное. Недостатками вафельных хлебцев, изготовленных согласно данному способу, являются невысокие диетические свойства, обусловленные присутствием жиров и заменителя яиц, их высокая калорийность и низкое содержание полезных веществ в готовом продукте.
Известен способ производства сладких зерновых хлебцев (патент РФ №2603913, дата начала отсчета срока действия патента: 05.10.2015), включающий использование в составе сырья следующих ингредиентов: цельных зерен пшеницы, по меньшей мере, одного вида крупы, вкусоароматической добавки в виде сиропа, подготовку зерновой смеси путем очищения ее от примесей и последующего увлажнения водой; экструдирование готовой зерновой смеси с одновременной выпечкой и брикетированием; нанесение напылением на поверхность брикета вкусоароматической добавки в виде сиропа; при этом влажность готовой зерновой смеси составляет 17,5-18,0%; экструдирование готовой зерновой смеси производят под давлением 120-160 бар (12-16 МПа) между нагретыми до 250-300°С пресс-формами штампа.
Способ производства хлебцев хрустящих «Злаковый коктейль клюквенный» по патенту РФ №2603913, содержащийся в описании к изобретению, состоит в составлении по утвержденной рецептуре из подготовленного сырья зерносмеси, подготовке зерносмеси и ее экструдировании с одновременной выпечкой и брикетированием, нанесении сиропа на полуфабрикат с последующей сушкой в сушильной печи.
Подготовка зерносмеси по патенту РФ №2603913 согласно описанию к изобретению включает в себя удаление примесей путем очищения просеиванием и промывкой, а также последующее увлажнение. Увлажнение зерносмеси производят в бункере питьевой водой, имеющей температуру 50-55°С, постоянно перемешивая в течение часа с момента начала увлажнения. Общее время увлажнения (распределение влаги) для набухания крупы и зерна составляет 4-6 часов. Влажность готовой зерносмеси составляет 17,5-18,0%.
Согласно описанию к патенту РФ №2603913 подготовленную зерносмесь подают на экструдирование с одновременной выпечкой и брикетированием при следующих режимах: температура верхней части штампа 250-280°С; температура нижней части штампа 270-300°С; время выпечки 5,5-7 сек; давление - 120-160 бар (12-16 МПа). Между нагретыми до 250-300°С пресс-формами происходит сдавливание и выпечка увлажненного зерна в течение нескольких секунд. Нанесение сиропа на поверхность брикета осуществляется путем распыления с последующей сушкой брикета в сушильной печи в течение 7,5-9 мин при температуре 120-150°С.
Недостатками данного способа производства зерновых хлебцев являются: недостаточная очистка зерновой смеси от примесей, длительное время отволаживания и длительное нахождение смеси в камере спекания, которые негативно влияют на качество и содержание полезных веществ в готовом продукте. Кроме того, высокое давление при выпечке и высокая температура выпечки увеличивают энергозатраты на производство хлебцев.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в улучшении качества очистки зерновой смеси, максимальном сохранении полезных веществ в зерне, повышении производительности выпускаемой продукции и снижении энергозатрат на производство хлебцев.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в реализации указанного способа, в результате которого получают новый продукт с улучшенными потребительскими свойствами, при этом производительность выпускаемой продукции увеличивается на 20%, а энергозатратная часть производства снижается на 10%.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ производства зерновых хлебцев, включает сырье, состоящее из смеси цельных зерен злаков, крупы, с добавлением сиропа, натуральных экстрактов ягод и фруктов, натуральных пищевых ароматизаторов, сушеных трав и овощей, измельченных ягод и фруктов, сухого сыра, карамели, глазури, меда, сухих пряностей, пищевых добавок, витаминных премиксов, подготовку сырья, заключающуюся в очистке зерен злаков от половы и пыли, минеральных и металломагнитных примесей, отборе зерен с живым зародышем, калибровке и увлажнении зерна, отволаживании зерна не более 4-х часов, перемешивании и облучении зерна ультрафиолетом, очистку крупы, сухих пряностей, пищевых добавок и витаминных премиксов от примесей, приготовление вкусоароматического раствора, смешивание зерна с крупой с добавлением вкусоароматического раствора до получения уровня влажности смеси зерна с крупой в пределах 15,5-16,0%, выпечку хлебцев при температуре 245-250°С и давлении не более 2,5 МПа в течение 4-6 секунд, нанесение на поверхность готовых хлебцев сухих ягод, фруктов, трав, овощей, сыра и обработку поверхности хлебцев сиропом, сушку хлебцев в течение не более 10 минут при температуре 70-90°С.
Основным сырьем для производства хлебцев является пшеница мягких и твердых сортов, которую смешивают в соотношении 85% и 15% соответственно.
Перед запуском в производство пшеница проходит несколько стадий сухой очистки на семяочистительной машине, где при помощи системы решет и воздуховодов из нее удаляется полова и пыль, а также битые, щуплые и изъеденные зерна. В итоге в производстве используется только полноценное зерно.
Затем калиброванные зерна пшеницы поступают на фотосипаратор, где очищаются от минеральных и металломагнитных примесей. Данный способ очистки заключается в избирательной сортировке пшеницы, в результате которой отбираются только зерна с живым зародышем.
Увлажненное зерно поступает в бункер из нержавеющей стали, где в течение 4-х часов отволаживается при периодическом перемешивании, автоматизированном увлажнении и облучении ультрофиолетом. За данный период времени оболочка зерна частично разрушается, что способствует большему его вспучиванию во время выпечки, а хлебцы получаются легкими и воздушными. Кроме того, во время отволаживания запускаются процессы проращивания, что позволяет существенно увеличить в зерне необходимые для человека ферменты. Например, содержание водорастворимых белков увеличивается с 36 мг/г до 103 мг/г, каратиноидов - с 3,3 мг/г до 10 мг/г, флаваноидов - до 0,5 мг/г, аскорбиновой кислоты - до 2,6 мг/г.
Данный способ увлажнения и облучение ультрафиолетом позволяют «пробудить» зародыш пшеницы в кратчайший период, запустить процесс прорастания и активизировать ряд химических процессов, которые наделяют сырье полезными оздоровительными свойствами. Например, часть белков переходит в аминокислоты, активируются ферменты, образуются такие вещества, как мальтоза, глюкоза, мальтодекстрины.
Крупы перед смешиванием с пшеницей просеивают через сито с размером ячеек 1,5-2,0 мм для удаления мелких фракций и пропускают через магнитные уловители.
Сухие пряности, пищевые добавки, витаминные премиксы перед подачей в производство просеивают через сито с размером ячеек для пищевых добавок и пропускают через магнитные уловители.
Очищенное и «пробужденное» зерно поступает в смеситель, где смешивается с рецептурным количеством круп, соли, премиксов и других ингредиентов, а также вкусоароматическим раствором, который вводится в смеситель автоматически, небольшими порциями при постоянном перемешивании. Итоговая влажность сырья должна составлять 15,5-16,0% в зависимости от выпускаемого вида продукции. Время увлажнения для максимально равномерного поступления вкусоароматического раствора зависит от рецептуры и составляет 10-30 мин.
После отволаживания сырье поступает в бункер зернопроцессора, откуда равными порциями подается в пресс-форму. Выпечка хлебцев происходит при температуре 245-255°С и давлении 2,5 МПа и в зависимости от их вида занимает от 4 до 6 секунд. Верхние и нижние головки камеры спекание обеспечивают нагревание сырья, а также сдавливание его под высоким давлением. Далее нижняя головка опускается вниз, приоткрывая камеру.
Создается перепад температуры и давления, вследствие которого зерно взрывается благодаря мгновенному вскипанию влаги в его составе. В результате сырье становится объемным, пористым, и заполняет все пространство камеры. Затем нижняя головка опускается, и готовый хлебец выталкивается специальным приспособлением в приемочный контейнер.
Сухие овощи, фрукты, ягоды, сыры и т.д. помещаются в бункер и посредством вращающегося вала равномерно наносятся на хлебцы, подающиеся по транспортеру.
Ингредиенты для сиропа смешиваются в соответствии с рецептурой в емкости смесителя в течение 10-15 минут. Затем готовый сироп распыляется через форсунки на хлебцы.
При обычном способе производства после нанесения на продукт жидкие вкусоароматические добавки и сироп впитываются и становятся незаметны. Предложенный способ производства позволяет с помощью сиропа закрепить на поверхности хлебцев сухие овощи, фрукты и ягоды, что улучшает их внешний вид, гарантирует присутствие ингредиентов и наделяет продукт новыми свойствами.
Покрытые сиропом хлебцы с нанесенными на них фруктами, ягодами, овощами и т.д. поступают в сушильную камеру, где находятся в течение 10 минут при температуре 70-90°С. Низкий температурный режим сушки позволяют сохранить максимальное количество полезных свойств в овощах, ягодах и фруктах, в том числе витамины, ферменты и аминокислоты. После сушки готовый продукт поступает в приемный контейнер и направляется на упаковку.
Преимущество предложенного способа производства зерновых хлебцев заключается в многоступенчатой очистке сырья, ускоренном пробуждении зародыша в зерне пшеницы посредством облучения ультрафиолетом, снижении времени отволаживания, уменьшении нахождения зерна в камере спекания, снижении давления при выпечке, сохранении всех полезных веществ в сырье, использование в производстве натуральных ягод, фруктов, овощей, зелени и сухих сыров, повышение производительности выпускаемой продукции на 20%, снижение энергозатратной части производства на 10%.
Автором заявленного технического решения изготовлены образцы хлебцев, органолептические и физико-технические исследования которых подтвердили достижение технического результата.
Пример 1. Хлебцы с клюквой
Пример 2. Хлебцы рисовые
Пример 1. Хлебцы с медом
В результате уменьшения времени отволаживания, времени выпечки и низкого давления сырье взрывается до определенных размеров, не разрывая естественную оболочку зерна, что придает хлебцу отличную хрупкость и вкусовые качества, позволяя сохранить практически весь спектр полезных веществ. Приведенные показатели температуры и времени выпечки, установленные опытным путем, позволяют сократить время нахождения сырья в камере спекания с 9 до 4-6 секунд, снизить температуру выпечки, уменьшить энергозатраты на производство на 10%. Приведенный способ выпечки позволяет сохранить в сырье до 99% полезных веществ.